04楼梯及其他垂直交通设施

第四章楼梯Chapter4stair本章提要授课班级授课日期课题第四章楼梯和其他垂直交通设施目的要求1、楼梯的设计2、楼梯的构造3、其他垂直角交通设施教学重点1、楼梯的设计2、楼梯的构造难点1、楼梯的设计教学方式讲授、读图、朗读、讨论、提问等教学方式。本章内容•认识楼梯•墙体的形式•楼梯的尺寸与设计•钢筋混凝土楼梯构造•楼梯的细部构造•其他垂直交通设施第一节认识楼梯一、楼梯概述1.属于上下垂直交通设施，供人们上下楼层和紧疏散之用；有楼梯、电梯、自动楼梯（扶梯）、爬梯、坡道等楼梯、坡道、爬梯的坡度范围楼梯电梯自动楼梯爬梯台阶设置于建筑物出入口或关联部分之间的踏步及平台坡道坡道—替代楼梯或台阶的踏步高差的无障碍通道2.楼梯的组成楼梯楼梯梯段楼梯平台栏杆扶手联系两个不同标高平台的倾斜构件，是楼梯的主要使用和承重部分，楼梯的坡度由踏步形成。踏步由踏面（水平部分）和踢面（垂直部分）我国规定每段梯段踏步数量：（3级≤踏步步数≤18级）楼梯梯段踏面踢面形成坡度楼梯段两端的水平段，主要用来解决楼梯段的转向问题，并使人们在上下楼层时能够缓冲休息。楼梯井：相邻楼梯段和平台所围成的上下连通的空间。消防、采光、通视。楼梯平台楼层平台转折、连通、休息中间平台楼梯井设置在楼梯段和平台临空侧的围护构件，应有一定的强度和安全度，扶手一般设于栏杆顶部，也可附设于墙上，称为靠墙扶手。楼梯应至少一侧设扶手，梯段净宽达三股人流时应两侧设扶手，达四股人流时宜加设中间扶手。栏杆扶手安全、美观3.楼梯分类按材料分类钢筋混凝土钢楼梯木楼梯其他钢筋混凝土很好的承载能力、耐火能力，用模板塑型——适用于各种设计。钢楼梯易装配、轻、钢材的属性（抗拉力、变形量等）随着温度改变而变化，应覆保护层或刷防火涂料，承梁+支持踏步的托架构成.木楼梯舒适度高，有很好的亲和性，耐久、耐火差（楼梯底部涂石膏粉或耐火涂料）石材楼梯典雅庄重，耐久性高，施工复杂，价格高。玻璃楼梯结合钢构件承重，通透新奇，耐久性差。3.楼梯分类按使用性质分类主要楼梯辅助楼梯疏散楼梯消防楼梯英文：fireescape防火梯是一种铁质的梯子，一般安装于房屋建筑的第二个出口，供火灾时逃生使用。作为必要的消防逃生工具，对防火梯使用的材质要求很高，尤其是耐高温性，一般须保证在6小时的大火燃烧不能融化分解。3.楼梯分类按楼梯间分类开敞楼梯间封闭楼梯间防烟楼梯间（a）封闭式楼梯、（b）非封闭式楼梯、（c）防烟楼梯3.楼梯分类空间形式分类单跑楼梯双跑楼梯多跑楼梯直行单跑楼梯弧形单跑楼梯螺旋单跑楼梯直行双跑楼梯弧形双跑楼梯双分式楼梯双合式楼梯转角双跑楼梯曲尺形三跑楼梯三角形三跑楼梯其他转角三跑楼梯折型多跑楼梯剪刀楼梯交叉楼梯折型单跑楼梯单跑楼梯无中间平台，踏步数不超过18级，故仅用于层高不高的建筑。直行单跑楼梯形态优美，常作为建筑小品。弧形单跑楼梯疏散用楼梯和疏散通道上的阶梯不宜采用螺旋楼梯和扇形踏步。当必须采用时，踏步上下两级所形成的平面角度不应大于10°，且每级离扶手250mm处的踏步深度不应小于220mm。螺旋单跑楼梯双跑楼梯有中间平台，可用于层高较高的建筑。导向性强，给人顺畅直接的感觉，多用于人流较大的公共建筑。直行多跑楼梯较直跑楼梯节约面积，是最常用的楼梯形式。平行双跑楼梯折型双跑楼梯常用于人流量较大的办公楼，博物馆等。双分式楼梯双合式楼梯多跑楼梯导向可变，折角自由。当中部形成较大梯井的时候，注意加高栏杆或采取其他措施以确保安全，故不能用于少年儿童经常出没的建筑中。转角多跑楼梯其他楼梯交叉楼梯剪刀楼梯由两部楼梯组合而成，适合空间开敞，且人流有多向选择要求的场所，商场。剪刀（交叉）楼梯在剪刀楼梯中间加上防火分隔墙，且周边设防火墙、防火门形成楼梯间。两边梯段空间相互独立不联通，满足双向疏散要求，广泛应用于在有双向疏散要求的高层居住建筑中。剪刀楼梯间4.楼梯的结构形式（承重方式）承重结构形式墙承重梁承重楼板承重立杆承重双侧墙承重踏步悬挑整体悬挑板式楼梯梁式楼梯悬挂楼梯旋转楼梯1、双侧墙承重2、单侧墙承重3、靠墙式两侧梁承重4、独立双侧梁承重5、中间梁承重6、踏步悬挑楼梯7、踏步悬挂楼梯（1）墙承重-----双侧墙承重（1）墙承重---踏步悬挑式整体悬挑楼梯（2）梁承重-----板式vs梁式板式楼梯扭板式楼梯梁式楼梯两侧梁式楼梯中间梁式楼梯（3）悬挂式楼梯（楼板承重）（4）悬支承在中心立杆上的螺旋楼梯（立杆承重）二、楼梯的设计尺寸1.梯段宽度由通行人数的多少和建筑防火要求决定.计算依据：每股人流：550+（0~150）mm两股人流1000-1200mm三股人流1500-1800mm建筑类别楼梯使用情况楼梯梯段最小净宽（m）商场顾客使用的主要楼梯1.40住宅一般住宅建筑1.106层及6层以下，一边设有栏杆时1.00住宅套内楼梯一边临空时0.75两侧有墙时0.90图书馆书库内工作人员专用楼梯0.80电影院观众使用的主要楼梯1.40汽车库疏散楼梯1.10医院主楼梯1.65主楼梯与其他疏散楼梯的平台宽度2.00不同类别建筑楼梯梯段净宽的最小值2.平台的尺寸平台宽度：中间平台宽度D1和楼层平台宽度D2平台宽度应大于或等于梯段宽度，且不小于1200mm。3.楼梯井的尺寸公共建筑不小于150mm，有儿童使用的建筑在超过200mm时要采取防护措施，高层建筑投影面积下的楼梯间可取消楼梯井。4.踏步的尺寸（1）坡度：取决于踏步的高度h与宽度b（2）踏步尺寸：踏步尺寸：2h+b=600-630mmh+b=450mm踏步数量：N=H/h不增加楼梯进深的情况下，踏面的加宽措施：加踏口：长度可挑出踏面20-40mm踢面做成倾斜楼梯类别最小宽度最大高度坡度步距住宅公用楼梯26017533.94°610幼儿园、小学26015029.98°560电影院、商场28016029.74°600其他建筑26017033.18°600专用疏散楼梯25018035.75°610服务楼梯、住宅套内楼梯22020042.27°620各类建筑楼梯踏步尺寸限值（mm）5.栏杆和扶手的尺寸扶手高度（扶手高度是指踏面前缘线到扶手顶面的垂直距离）：室内楼梯为900mm室外或临空楼梯为1050mm（低层&多层）1100mm（高层&水平段0.5m）供儿童使用的楼梯为500～600mm栏杆间的净空宽度不应大于110mm6.楼梯的净空高度净空高度（保障人流通性和家具搬运）：平台部位不小于2000mm梯段部位不小于2200mm7.净空高度不足的解决方法(1)将底层第一梯段增长，形成级数不等的梯段。这种处理必须加大进深。(2)楼梯段长度不变，降低梯间底层的室内地面标高，这种处理，梯段构件统一，但是室内外地坪高差要满足使用要求。(3)将上述两种方法结合，即利用部分室内外高差，又做成不等跑梯段，满足楼梯净空要求，这种方法较常用。(4)底层用直跑楼梯，直达二楼。这种处理楼梯段较长，需楼梯间也较长。（1）在底层变作长短跑梯段。起步第一跑设为长跑，以提高中间平台标高。（2）局部降低底层中间平台下地坪标高，使其低于底层室内地坪标高±0.000，以满足净空高度要求。（3）将上述两种方法结合，即利用部分室内外高差，又做成不等跑梯段，满足楼梯净空要求，这种方法较常用。（4）底层用直跑楼梯，直达二楼。这种处理楼梯段较长，需楼梯间也较长。三、钢筋混凝土楼梯耐久性、耐火性较好，主要有现浇和预制装配两大类1.现浇现浇式钢筋砼楼梯楼梯段和平台整体浇筑特点：整体性好、刚度大，对抗震有利模板耗量多，施工速度慢适用于：工程比较大、抗震设防要求高或形状复杂的楼梯形式1.1现浇板式楼梯板式楼梯通常由梯段板、平台梁和平台板组成。梯段板是一块带踏步的斜板，它承受着梯段的全部荷载，然后通过平台梁将荷载传给墙体或柱子。当梯段跨度不大时（水平投影长度一般不超过3m）常采用。悬臂板式楼梯：用于公共建筑和庭院建筑扭板式楼梯1.2现浇梁式楼梯——当楼梯梯段较宽或负荷较大，采用板式楼梯不经济，可增加梯段斜梁。减少板跨，较少板厚，经济；模板较复杂，比较笨重；分双梁式、单梁式；梯段的荷载由踏步板→梯梁→平台梁→墙体或柱子。梯梁与踏步板在竖向的相对位置有两种：明步式，暗步式。单梁悬臂式楼梯单梁挑板式楼梯2预制装配式楼梯——将梯段、平台等构件单独预制，现场装配的楼梯。特点：工业化程度高，施工速度快，现场湿作业少，不受季节性施工限制；分为：梁承式、墙承式、墙悬臂式。2.1预制装配梁承式楼梯•梯段由平台梁支承的楼梯构造方式。•由于在楼梯平台与斜向楼梯段交汇处设置了平台梁，避免了构件转折处受力不合理和节点处理的困难，在一般大量性民用建筑中较为常用。预制构件可按：•梯段（板式或梁板式梯段）•平台梁•平台板2.1.1预制装配梁板式楼梯•梁板式梯段由斜梁和踏步板组成。一般在踏步板两端各设一根斜梁，踏步板支承在斜梁上。踏步板：•踏步板断面形式有一字形、L形、倒L形、三角形等斜梁：•斜梁一般为矩形断面。为了减少结构所占空间，也可做成锯齿形断面，但构件制作较复杂。斜梁一般按L/12估算其断面有效高度，L为斜梁水平投影跨度。2.板式梯段板式梯段为带踏步的钢筋混凝土锯齿形板，其上下端直接支承在平台梁上。由于没有斜梁，梯段底面平整，结构厚度小，其有效断面厚度可按板跨1/12～1/30估算。由于梯段板厚度小，且无斜梁，使平台梁截面高度相应减小，从而增大了平台下净空高度。为了减轻梯段板自重，也可将梯段板做成空心构件，有横向抽孔和纵向抽孔两种方式。2.1.2预制装配板式楼梯（二）平台梁平台梁的处理：为了便于支承斜梁或梯段板，平衡梯段水平分力并减少平台梁所占结构空间，一般将平台梁做成L形断面。平台板的处理：可根据需要采用钢筋混凝土空心板、槽板或平板。2.2预制装配墙承式楼梯预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的一种楼梯形式。预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯由于踏步两端均有墙体支承，不需设平台梁和梯斜梁，也不必设栏杆，需要时设靠墙扶手，可节约钢材和混凝土。2.3墙悬臂式预制装配钢筋混凝土楼梯指预制钢筋混凝土踏步板一端嵌固于楼梯间侧墙上，另一端凌空悬挑的楼梯形式。预制装配墙悬配式钢筋混凝土楼梯无平台梁和梯斜梁，也无中间墙，楼梯间空间轻巧空透，结构占空间少，在住宅建筑中使用较多。但其楼梯间整体刚度极差，不能用于有抗震设防要求的地区。需随墙体砌筑安装踏步板，并需设临时支撑，施工比较麻烦。预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯用于嵌固踏步板的墙体厚度不应小于240mm，踏步板悬挑长度一般≤1800mm，以保证嵌固端牢固。3.大、中、小型构件装配楼梯•大型的是把整个梯段和平台预制成一个构件；•中型的主要是沿平行于梯段或平台构件的跨度方向将构件划分成几块，以减少对大型运输和起吊设备的要求。采用较广•小型的是将楼梯的斜梁、踏步、平台梁和板预制成各个小构件，用焊、锚、栓、销等方法连接成整体。小型的还有一种是把预制的L形踏步构件,按楼梯坡度砌在侧墙内，成为悬挑式楼梯。连接钢构件：焊接钢筋混凝土：预埋件焊接、套接4.楼梯的细部构造4.1踏步踏步面层：•耐磨、防滑、耐冲击、易清扫•材料：水泥砂浆、水磨石、缸砖、石材面层、木材踏步的防滑构造：•水泥铁屑、金刚砂、金属条、马赛克、橡塑条等固定防滑复合材料石材铲口防滑金属防滑条轧花钢板踏步板4.2.栏杆：安全、坚固、耐久、造型美观4.2.1透空式栏杆金属、木材、石材4.2.1透空式栏杆材料：方钢、圆钢、扁钢、钢管规格：方钢、圆钢直径15-25mm，扁钢不大于6mm×40mm连接方式：锚接、焊接和栓接•锚接：预留孔—50×50×804.2.2栏板材料：钢筋混凝土、加筋砖砌体、钢丝网水泥板、钢化玻璃等4.2.3组合式栏杆材料：钢筋混凝土、砖、钢丝网水泥板、钢化玻璃、木板、金属板等4.3.扶手：材料：硬木、金属、塑料、水磨石、石材4.4.栏杆扶手的连接构造（1）栏杆与扶手的连接（2）栏杆扶手与墙、柱的连接4.5.楼梯转折处扶手处理5.台阶和坡道•室外台阶（坡道），是建筑物出入口处室内外高差之间的交通联系部分。•由于通行的人流量大，又处于室外，应充分考虑环境条件，