5房屋建筑学楼梯

房屋建筑学第5章楼梯目录5.1楼梯的组成和类型5.2楼梯的尺度和设计5.3现浇钢筋混凝土楼梯5.4预制装配式钢筋混凝土楼梯5.5楼梯的细部构造5.6室外台阶与坡道5.7电梯与自动扶梯学习目标1．了解楼梯的类型和组成。2．了解电梯和电动扶梯设计的基本要求。3．掌握楼梯的构造设计方法。楼梯一般由楼梯段、楼梯平台、栏杆（或栏板）和扶手组成，如图5-1所示。5.1.1楼梯的组成图5-1楼梯的组成5.1.1楼梯的组成1楼梯段楼梯段又称楼梯跑，是楼层之间的倾斜构件，也是楼梯的主要使用部分和承重部分。它由若干个踏步组成，为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人们的行走习惯，每个梯段的踏步数一般不超过18级，也不应少于3级。2楼梯平台楼梯平台是指楼梯段与楼面连接的水平段或连接两个梯段之间的水平段，供楼梯转换方向或使用者休息之用。与楼层标高相一致的平台称为楼层平台，介于两个楼层之间的平台称为中间平台，也叫休息平台。5.1.1楼梯的组成3栏杆（栏板）和扶手栏杆（栏板）是楼梯段的安全设施，一般设置在梯段和平台的临空边缘。因此，必须坚固可靠，有足够的安全高度，并应在其上部设置供人们手扶持用的扶手。在公共建筑中，当楼梯段较宽时，常在楼梯段和平台靠墙一侧设置靠墙扶手。5.1.2楼梯的类型建筑物中楼梯的类型很多，按材料的不同，可分为钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、木楼梯及组合材料楼梯；按位置的不同，可分为室内楼梯和室外楼梯；按使用性质的不同，可分为主要楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯及消防楼梯；按楼梯间的形式不同，可分为开敞楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间，如图5-2所示；按楼梯的平面形式不同，可分为单跑楼梯、交叉式楼梯、双跑楼梯、剪刀式楼梯和弧形楼梯等，如图5-3所示。5.1.2楼梯的类型图5-2楼梯间的平面形式5.1.2楼梯的类型图5-3楼梯的平面形式楼梯的尺度和设计楼梯的尺度涉及梯段、平台、踏步、坡度、净空高度等多个尺寸，如图5-4所示。图5-4楼梯的各部分尺寸5.2.1楼梯的宽度楼梯段宽度是指墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离，如图5-5所示。楼梯段的宽度除应符合《建筑设计防火规范》的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征，按不应少于两股人流，且每股人流宽为0.55＋（0～0.15)m来确定。其中，0～0.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑物和人流众多的场所应取上限值。楼梯间平面楼梯应至少在一侧设置扶手，梯段净宽达3股人流时应在两侧设置扶手，达4股人流时宜加设中间扶手。图5-5楼梯间平面5.2.2楼梯平台深度楼梯平台深度应不小于梯段的宽度，且不小于1.2m，有搬运大型物件需要时应适当加宽。直跑楼梯的中间平台深度，以及通向走廊的开敞式楼梯楼层平台深度，可不受此限制，如图5-6所示。图5-6楼梯平台深度5.2.3楼梯的坡度与踏步尺寸楼梯的坡度是指梯段的坡度，即楼梯段的倾斜角度，如图5-7所示。楼梯坡度有角度法和比值法两种表示方法，角度法是用楼梯段与水平面的倾斜夹角来表示楼梯坡度；比值法是用楼梯段在垂直面上的投影高度与在水平面上的投影长度的比值来表示楼梯坡度。图5-7楼梯间剖面5.2.3楼梯的坡度与踏步尺寸在确定楼梯坡度时，应综合考虑使用和经济因素。坡度越大，越经济，但行走吃力；坡度较小时，行走较舒适，但占地面积大，不经济。楼梯的坡度范围一般为23°～45°，较适宜的坡度为30°左右。坡度过小时（小于23°），可做成坡道；坡度过大时（大于45°），可做成爬梯。楼梯、坡道、爬梯的坡度范围如图5-8所示。图5-8楼梯、坡道和爬梯等的坡度范围5.2.3楼梯的坡度与踏步尺寸楼梯的坡度取决于踏步的高度与宽度之比，因此必须选择合适的踏步尺寸以控制坡度。踏步高度与人们的步距有关，一般不宜大于210mm，常为140～180mm；宽度则应与人脚长度相适应，一般不宜小于250mm，常为260～320mm。确定踏步尺寸的方法和公式有很多，通常采用经验公式确定，即2h＋b＝600～620mm式中，h为踏步高度；b为踏步宽度；600～620mm为人的平均步距。对成年人而言，楼梯踏步高度以150mm左右较为舒适，踏步宽度以300mm左右为宜。当踏步宽度过大时，将导致梯段长度增加，而踏步宽度过窄时，会使人们行走时产生危险。因此，在实际施工中经常采用出挑踏步面法来增加踏步宽度且保持梯段总长度不变，如图5-9所示。一般踏步的出挑长度为20～30mm。5.2.3楼梯的坡度与踏步尺寸图5-9出挑踏步面法5.2.4栏杆扶手高度楼梯栏杆扶手的高度是指踏步前缘至扶手顶面的垂直距离。楼梯扶手的高度与楼梯的坡度有关，坡度陡时，扶手的高度应较小；坡度平缓时，扶手的高度可稍大。当坡度为30°左右时常采用900mm；对于儿童使用的楼梯，扶手的高度一般为600mm；室内楼梯栏杆扶手的高度应不小于900mm，通常取900mm。室外楼梯栏杆扶手的高度应不小于1050mm。靠梯井一侧水平栏杆的长度应大于500mm，高度应不小于1000mm，高层建筑栏杆扶手的高度应再适当提高，但不宜超过1200mm。5.2.5楼梯的净空高度楼梯的净空高度包括梯段净高和平台处的净空高度两部分。梯段净高是指梯段空间的最小高度，即下层梯段踏步前缘至其正上方梯段下表面的垂直距离；平台处的净高是指平台地面至上部结构最低点（通常为平台梁）的垂直距离。在确定这两个净高时，应充分考虑人们肩扛物品对空间的实际需要，避免由于碰头而产生压抑感。我国规定，梯段净高应不小于2.2m，平台处净高应不小于2m，起止踏步前缘与顶部凸出物内边缘线的水平距离应不小于0.3m，如图5-10所示。图5-10梯段及平台部位净高要求5.2.5楼梯的净空高度当要在楼梯底层中间平台下做通道时，为使平台净高满足要求，常采用以下几种处理方法。增加楼梯底层第一个梯段踏步数量，即抬高底层中间平台，如图5-11（a）所示。（1）降低底层楼梯中间平台下的地面标高，即将部分室外台阶移至室内，如图5-11(b)所示。（2）将上述两种方法结合，即降低楼梯中间平台下的地面标高的同时，增加楼梯底层第一个梯段的踏步数量，如图5-11（c）所示。（3）5.2.5楼梯的净空高度图5-11楼梯底层中间平台下做通道时楼梯净空高度的设计5.2.6楼梯设计实例请看下面的实例5.2.6楼梯设计实例【例5-1】如图5-12所示，东方大厦为内廊式的综合楼，层高为3.6m,楼梯间的开间为3.3m，进深为6m，室内外地面高差为450mm，墙厚为240mm，轴线居中，设计该楼梯。图5-12【例5-1】图5.2.6楼梯设计实例【解】(1)选择楼梯类型。对于开间为3.3m、进深为6m的楼梯间，适合选用双跑平行楼梯。(2)确定踏步尺寸和踏步数量。作为公共建筑物的楼梯，初步选取踏步宽度b＝300mm，验公式2h＋b＝600mm求得踏步高度h＝150mm，初步取h＝150mm。各层踏步数量为N＝层高H/h＝3600/150＝24级(3)确定梯段宽度。取梯井宽度为160mm，楼梯间净宽为3300－2×120＝3060mm，则梯段宽度为B＝（3060－160）/2＝1450mm(4)确定各梯段的踏步数量。各层两梯段采用等跑，则各层两个梯段的踏步数量为n1＝n2＝N/2=24/2=12级(5)确定梯段长度和梯段高度。梯段长度L1＝L2＝（n－1)b＝(12－1)×300＝3300mm梯段高度H1＝H2＝n×h＝12×150＝1800mm(6)确定平台深度。中间平台深度B1不小于1450mm（梯段宽度），取1600mm，楼梯平台深度B2暂取600mm。(7)校核。L1＋B1＋B2＋120＝3300＋1600＋600＋120＝5620mm＜6000mm（进深）将楼层平台深度B2加大至600＋（6000－5620）＝980mm。5.2.6楼梯设计实例图5-13楼梯平面图和剖面图5.3.1板式楼梯板式楼梯的梯段分别与两端的平台梁整浇在一起，由平台梁支承。梯段相当于是一块斜放的现浇板，平台梁是支座，如图5-14(a)所示。梯段内的受力钢筋沿梯段的长向布置，平台梁的间距即为梯段板的跨度。板式楼梯梯段的底面平整、美观，也便于装饰，但是梯段板的跨度大或梯段上荷载大，将导致梯段板的截面高度加大。所以，板式楼梯适用于荷载较小、建筑层高较小的情况，如住宅、宿舍等。为保证平台过道处的净空高度，可在板式楼梯的局部位置取消平台梁，形成折板式楼梯，如图5-14(b)所示，此时板的跨度为梯段水平投影长度与平台深度之和。5.3.1板式楼梯图5-14板式楼梯5.3.2梁板式楼梯现浇梁板式楼梯在楼梯段两侧设有斜梁，斜梁搭在平台梁上。荷载由踏步板经由斜梁再传到平台梁上，通过平台梁传给墙或柱。楼梯段由踏步板和斜梁组成，斜梁一般设两根，位于踏步板两侧的下部，这时踏步外露，称为明步，如图5-15(a)所示。斜梁也可以位于踏步板两侧的上部，这时踏步被斜梁包在里面，称为暗步，如图5-15(b)所示。斜梁也可只设一根，通常有两种形式：一种是在踏步板的一侧设斜梁，将踏步板的另一侧搁置在楼梯间墙上，如图5-16（a)所示；另一种是将斜梁布置在踏步板的中间，踏步板向两侧悬挑，如图5-16（b）所示。单梁式楼梯受力较复杂，但外形轻巧、美观，多用于对空间造型有较高要求的建筑。5.3.2梁板式楼梯图5-15明步楼梯和暗部楼梯图5-16斜梁设置形式5.4.1小型构件装配式楼梯预制装配式钢筋混凝土楼梯根据生产、运输、吊装和建筑体系的不同，有许多不同的构造形式。根据组成楼梯的构件尺寸及装配的程度，大致可分为小型构件装配式和中大型构件装配式两大类。1梁承式钢筋混凝土楼梯（1）梯段。梯段有板式和梁板式两种。板式梯段为整块或数块带踏步条板，如图5-17所示。梁板式梯段由踏步板和梯斜梁组成。一般在踏步板两端各设一根梯斜梁，踏步板支承在梯斜梁上。5.4.1小型构件装配式楼梯图5-17板式梯段图5-18踏步板断面形式5.4.1小型构件装配式楼梯图5-19预制梯段斜梁的形式5.4.1小型构件装配式楼梯图5-20平台梁断面尺寸（2）平台梁。为了便于支承梯斜梁或梯段板，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，如图5-20所示。5.4.1小型构件装配式楼梯图5-21梁承式梯段与平台板的结构布置（3）平台板。平台板可根据需要采用钢筋混凝土空心板、槽板或平板。平台板的结构布置方式如图5-20所示。5.4.1小型构件装配式楼梯3悬挑式钢筋混凝土楼梯悬挑式钢筋混凝土楼梯是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，如图523所示。悬挑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不大于1800mm。踏步板一般采用L形带肋断面形式，其入墙嵌固端一般做成矩形断面，嵌入深度240mm。图5-23悬挑式钢筋混凝土楼梯5.4.2中大型构件装配式楼梯中大型构件装配式楼梯可以减少预制构配件的数量和种类，对于简化施工过程、提高工作效率、减轻劳动强度等非常有好处。其基本构件是平台板和楼梯段。大型构件装配式楼梯是把楼梯段和平台板制成一个构件，按结构形式可分为板式和梁板式楼梯两种，如图5-24所示。一个梯段可以带一个平台，也可带两个平台，每层楼梯由两个相同的构件组成。这种楼梯的构件制作和运输较麻烦，施工现场需要有大型吊装设备，以满足安装的要求，常用于大型预制装配式建筑。5.4.2中大型构件装配式楼梯图5-24大型构件装配式楼梯形式6.3.1钢结构安装基础知识5.5.1踏步面层及防滑处理踏步面层容易受到磨损，影响行走和美观，所以踏步面层应耐磨、防滑、便于清洗，并具有较强的装饰性。楼梯踏步面层的材料一般与门厅或走道的地面材料一致，常用的有水磨石、花岗石、大理石和瓷砖等，如图5-25所示。图5-25踏步面层的类型5.5.1踏步面层及防滑处理为防止行人滑跌，应在踏步前缘设防滑措施，尤其是人流较为集中的建筑物的楼梯，必须对踏步面层作防滑处理。通常可在距踏步面层前缘40mm处设2～3道防滑凹槽，也可在距踏步面层前缘40～50mm处设防滑条，防滑条的材料可