楼梯支座应用介绍：保证震后逃生通道畅通无阻(抗震、隔震、减震)

需求&背景

楼梯是建筑物的重要组成，承担着竖向交通作用，也是地震时的重要疏散和逃生通道。然而，国内外的多次地震震害表明，地震中楼梯普遍先于主体结构破坏，使得本该成为“安全岛”的楼梯却成了应急逃生和震后救援的通行障碍。

在发生地震时，传统楼梯作为结构中的薄弱环节常常首先发生破坏，忽视了楼梯与主体结构的相互作用，通常将楼梯与主体结构采取刚性连接，楼梯和主体之间形成“k”型支撑作用，见图 1-1，这会导致楼梯发生以下几种典型的地震震害形式，见图 1-2：

（1）梯段板破坏，见图 1-2-1（a）。由于梯段板存在“k”型支撑效应，它在地震中会承受水平、纵向的拉力，在施工缝或靠近平台梁的薄弱部位会发生断裂，踏步出；

（2）梯柱柱脚柱头破坏，图 1-2-1（b）。由于楼梯平台板与梯段板的分割，框架柱易发生剪切破坏，导致了梯柱的上下两端混凝土破碎，钢筋屈服；

（3）梯柱形成短柱破坏，见图 1-2-1（c）。楼梯的布置时，楼梯休息平台处和框架柱采用刚性连接，形成短柱，地震作用时剪力相对较大，容易发生短柱破坏；

（4）梯梁与休息平台破坏，见图 1-2-1（d）。由于楼梯与梯梁采用固结，受到梯板传来的分解成竖向力和水平力的作用下，导致梯梁或平台板最大的剪力会出现在跨中或两端，容易在该处发生剪扭破坏。现水平裂缝，板内钢筋压曲；

设计应用依据

（1）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第 6.1.15 条规定：对于框架结构，楼梯构件与主体结构整浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件抗震承载力验算；宜采取构造措施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响；

（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第 6.1.4 条规定：抗震设计时，楼梯间为主要疏散通道，其结构应有足够的抗倒塌能力，楼梯应作为结构构件进行设计；

（3）《预制混凝土楼梯》（JG/T 562-2018）第 A.2.2 条规定：楼梯试件上端设置固定铰支座，下端设置滑动铰支座；铰支座长度对板式楼梯应为预制楼梯宽度，对梁式楼梯应为梁宽度；

（4）《建筑物抗震构造详图》（20G329-1）给出在楼梯的梯段板下端设置滑动支座的具体做法，在梯梁与梯板之间设置滑动支座，见图 1-3，通过梯板在地震作用下的滑动释放掉“k”型支撑效应；

（5）《橡胶支座钢筋混凝土板式楼梯》（17CG34）提出在梯段板下端设置橡胶支座的做法,见图 1-4。橡胶支座的水平变形可释放掉梯板的“k”型支撑效应，同时可以保证大震时梯段板不会发生脱落，从而有效地保证楼梯在地震作用下的安全。

知识产权

本产品涉及以下专利,如需购买产品请联系

序号

专利号

名称

1

CN201120561690.X

楼梯间减震防倒塌支座

2

CN202120937858.6

用于预制钢筋混凝土板式楼梯的

装配式隔震结构

产品结构、安装大样图及原理

1.结构及安装大样

图3-1 安装

大样图

1-梯梁；2-梯梁悬挑板；3-梯板；4-建筑面层；5-橡胶层；6-封板；7-连接板；8-沉头螺丝；9-泡沫类材料填充（预留变形区）；10-泡沫类材料填充；11-栓钉

2.作用原理

图3-2 地震下的变形状态

（1）地震作用下，梯板下端与梯梁之间的 LTZZ 产生水平变位，释放梯板的“剪刀撑”效应。梯板的“剪刀撑”效应是楼梯对主体结构刚度、规则性产生不利影响的主要因素，地震时会造成楼梯部位应力集中，导致梯板拉压破坏，梯梁剪扭破坏，梯柱压弯或剪切破坏，与楼梯结构直接相连的主体结构框架柱剪切破坏等。由于 LTZZ刚度较小，地震时发生水平变位，能有效释放局部集中应力，减少楼梯结构构件的破坏。

（2）大震作用下，如果梯柱率先破坏，LTZZ 可作为楼梯结构的二道防线，避免其先于主体结构倒塌。框架类结构楼梯间的梯柱，一般截面较小，其与梯梁难以满足强柱弱梁的破坏机制，大震时梯柱两端率先破坏很难避免。梯柱破坏后，LTZZ 通过其与主体结构的拉结力（橡胶层的抗压、抗拉、抗剪承载力），使梯板在水平向、竖向不会脱离平台梁（或楼层梁），提高楼梯结构的大震安全性。

设计使用

参考或者按照陕西省建筑标准设计《隔震橡胶支座现浇钢筋混凝土板式楼梯》陕14G10图集选型设计使用。

1.型号参数

图4-1

2.适用楼梯类型

图4-2

项目应用及产品实物

1.部分项目应用情况统计

序号

项目名称

规格型号

数量

1

陕西广播电视发展基地（二期）暨中国（陕西）国家级融媒体综合实验区建设项目

LTZZ-500-100

22

LTZZ-800-100

20

2

西凤酒厂科技研发文化综合服务区项目

LTZZ-500-100

47

LTZZ-600-100

107

2.产品实物照片

图 5-1