任务一楼梯的组成、类型及尺度任务二钢筋混凝土楼梯任务三楼梯的细部构造任务四室外台阶与坡道项目六楼梯任务一楼梯的组成、类型及尺度楼梯是建筑物的竖向构件,是供人和物上下楼层和疏散人流之用。因此对楼梯的设计要求首先是应具有足够的通行能力,即保证楼梯有足够的宽度和合适的坡度;其次为使楼梯通行安全,应保证楼梯有足够的强度、刚度,并具有防火、防烟和防滑等方面的要求;另外楼梯造型要美观,增强建筑物内部空间的观瞻效果。一、楼梯的组成楼梯一般由楼梯梯段、楼梯平台、栏杆或栏板三部分组成。中间平台中间平台楼层平台楼层平台楼层平台梯段中间平台梯段1、楼梯梯段设有踏步供建筑物楼层之间上下行走的通道段落称为梯段或梯跑。楼梯段由踏步组成。踏步的水平面称踏步的宽度,亦称踏面;踏步的垂直面称踏步的高度,亦称踢面。当人们连续上楼梯时易疲劳,每个楼梯段的踏步数量一般不超过18级。考虑人们行走时的习惯性,楼梯段的踏步数也不应少于3级。相邻楼梯段和平台所围成的上下连通的空间称为楼梯井。2、楼梯平台楼梯平台是指两楼梯段之间的水平构件。楼梯平台按其所处位置,分为中间平台和楼层平台。楼层平台是指连接楼地面与楼梯段端部的水平构件,平台面标高与该层楼面标高相同。中间平台是位于两层楼地面之间连接梯段的水平构件,也称之为中间休息平台,其主要作用是减少疲劳,转换梯段方向的作用。3、栏杆扶手为保证人们在楼梯上行走的安全,在楼梯梯段及平台边缘处应安装栏杆或栏板。在栏杆或栏板的上部设置扶手。梯段宽度到达3股人流(1650mm)时,应设两侧扶手;达4股人流(2200mm)时,应加设中间扶手。扶手也可附设于墙上,称为靠墙扶手。(图6-3)二、楼梯的分类1、按楼梯材料分类钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、木楼梯、组合楼梯。2、按楼梯位置分类室内楼梯、室外楼梯。3、按楼梯使用性质分类主楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯、消防楼梯。4、按楼梯形式分类(图6-4)5、按楼梯间形式分类(图6-5)开敞式楼梯、封闭式楼梯、防烟式楼梯。三、楼梯的尺度1、楼梯的坡度楼梯的坡度指楼梯段的坡度,由踏步高宽比决定。它有两种表示方法:一种是用斜面和水平面所夹角度表示;另一种表示方法是斜面的垂直投影高度与斜面的水平投影长度之比。楼梯的坡度范围一般在20°~45°之间,最适宜的坡度为30°左右。当坡度小于10°时,可将楼梯改为坡道。当坡度大于45°时,则采用爬梯。公共建筑的楼梯,一般人流较多,坡度应较平缓,常在26°34′左右;住宅中的公用楼梯通常人流较少,坡度可稍陡些,多采用33°42′左右;供少量人流通行的内部交通楼梯,坡度可适当加大;专供老人和幼儿使用的楼梯则需平坦些。(图6-6)2、楼梯的踏步尺寸踏面宽度与人的脚长和上下楼梯时脚与踏面接触状态有关。踏步的宽度应与成年男子的脚长相适宜,当踏面宽300mm时,人的脚可以完全落在踏面上,行走舒适。当踏面宽减少时,人行走脚跟部分可悬空,行走就不方便。踏步的高度,成人以150mm左右较适宜,不应高于175mm。踏步的宽度(水平投影宽度)以300mm左右为宜,不应窄于260mm。当踏步尺寸较小时,可以采取加做踏步檐或使踢面倾斜的方式加宽踏面。踏口的挑出尺寸为20~25mm。(图6-7)b﹢2h=600~620mm式中b——踏步宽度(踏面);h——踏步高度(踢面);600~620mm——女子的平均步距。3、梯段的尺度楼梯段是楼梯的主要组成部分之一,它是供人们上下通行的,因此楼梯的宽度必须满足上下人流及搬运物品的需要。楼梯段宽度的确定要考虑同时通过人流的股数及是否需通过尺寸较大的家具或设备等特殊的需要。一般楼梯段需考虑同时至少通过两股人流,即上行与下行在楼梯段中间相遇能通过。按每股人流500-600mm宽度考虑。单人通行时为900mm,双人通行时为1000-1200mm,三人通行时为1500-1800mm,同时,需满足各类建筑设计规范中对梯段宽度的限定。如住宅≥1100mm,公建≥1300mm等。(图6-8)4、平台宽度平台宽度分为中间平台宽度D1和楼层平台宽度D2。为确保通过楼梯段的人流和货物也能顺利地在楼梯平台上通行,楼梯平台净宽≥梯段宽度。另外,在下列情况下应适当加大平台深度,以防碰撞:(1)梯段较窄而楼梯的通行人流较多时。(2)有突出的结构构件影响到平台的实际深度时。(3)楼梯平台通向多个出入口或有门向平台方向开启时。5、楼梯井宽度楼梯井宽度指上下两梯段内侧之间缝隙的水平距离。楼梯井的尺寸根据楼梯施工时支模板的需要和满足楼梯间的空间尺寸来确定,其尺寸一般为60~200mm。公共建筑梯井的净宽不应小于150mm,有儿童经常使用的楼梯,当楼梯井净宽大于200时,必须采取安全措施,防止儿童坠落。6、净空高度楼梯净空高度是指平台下或梯段下通行人或物件时所需要的竖向净空高度,包括平台下净高和梯段下净高。平台下净高指平台面(楼地面)到上部结构底面之间的垂直距离,应不小于2000mm;梯段下净高指踏步前缘到上部结构底面之间的垂直距离,应不小于2200mm。确定梯段下净空高度时,楼梯段的计算范围应从楼梯段最前或最后踏步前缘分别往外300mm算起。实例:现以层高为3600mm楼梯为例,采用平行双跑楼梯,采取等跑式,即第一跑与第二跑等长。因此平台顶面标高为1.800m,在扣除平台梁高300mm,净高只有1500mm,不满足要求。(踏步尺寸为300*150)若底层楼梯间平台下做通道时,净高应不小于2000mm。为使平台下净高满足要求,可以用以下几种处理方法:(1)底层长短跑让第一跑的踏步数目多些,第二跑踏步少些,利用踏步的多少来调节下部净空的高度。由12个踏步改为17个踏步,所以高度:150*17=25502.550(2)下沉地面在建筑室内外高差较大的前提下,局部降低平台下过道处地面标高。例如,室内外高差800mm。用下沉地面的方法可以达到通行净高的要求,但却增加了房屋的底盘高度,因而增加了工程造价。—0.60014个踏步2.100(3)上述两个方法综合3.600(4)底层采用直跑楼梯直接从室外上二层,底层用直行单跑或直行双跑楼梯直接从室外上二层。(5)提高底层层高公共建筑如办公楼、商场、宾馆等可采用加大底层层高的办法。如层高选用4800mm以上。(6)不设置平台梁平台梁高为其梁长的1/12左右,一般均在300~400mm之间,如果取消平台梁,将上、下梯段和平台组合成一个整体式的折板,将板直接支承在承重墙体上。7、扶手高度扶手高度是指从踏步前缘至扶手顶面的垂直距离。扶手高度的确定要考虑人们通行楼梯段时依扶的方便。一般室内楼梯扶手的高度为900mm;室外楼梯扶手高度(特别是消防楼梯)应不小于1100mm。在托幼建筑中,需要在600mm左右高度再增设一道扶手,以适应儿童的身高,此时楼梯为双道扶手。顶层平台的水平安全栏杆扶手高度应适当加高一些,一般不宜小于1000mm,为防止儿童穿过栏杆空档而发生危险,栏杆之间的水平距离不应大于120mm。另外,与楼梯有关的水平栏杆应不低于1050mm。当楼梯段的宽度大于1650mm时,应增设靠墙扶手;楼梯段宽度超过2200mm时,还应增设中间扶手。靠墙及中间扶手实例四、楼梯设计1、设计步骤:(1)根据建筑物的类别和楼梯在平面中的位置,确定楼梯的形式。(2)根据楼梯的性质和用途,确定楼梯的适宜坡度,选择踏步高h,踏步宽b。(3)根据通过的人数和楼梯间的尺寸确定楼梯间的楼梯段宽度B。(4)确定踏步级数。用房屋的层高H除以踏步高h,得出踏步级数n=H/h。踏步应为整数。结合楼梯的形式,确定每个楼梯段的级数。(5)确定楼梯平台的宽度B’。(6)由初定的踏步宽b确定楼梯段的水平投影长度。注意楼梯段的踏步宽的个数比楼梯段的踏步级数少一个,最后一个踏步宽并入了平台宽。(7)进行楼梯净空的计算,使之符合净空高度的要求。(8)最后绘制楼梯平面图及剖面图。2、设计实例[例]某学生宿舍楼的层高为3.3m,楼梯间开间尺寸4.0m,进深尺寸6.6m。楼梯平台下作出入口,室内外高差600mm,试设计楼梯。缓冲尺寸550mm,平台梁高350mm,墙厚240mm,楼梯井60mm。解:(1)据题意确定楼梯为一双跑式楼梯。(2)该建筑为一学生宿舍,楼梯通行人数较多,楼梯的坡度应平缓些,初选踏步高为150mm,踏步宽300mm。(3)据开间尺寸4.0m,减去两个半墙厚120×2和楼梯井宽60mm。计算出楼梯段的宽度,即:B=(4000-120×2-60)/2=1850mm>1300mm,楼梯段宽度满足通行两股人流的要求。(4)确定踏步级数。房屋的层高除踏步高:3300/150=22级。初步确定为等跑楼梯,每个楼梯段的级数为22/2=11级。(5)确定平台宽度。平台宽要大于等于楼梯段宽。即楼梯平台宽B’≥1850mm。(6)确定楼梯段的水平投影长度,验算楼梯间进深尺寸是否够用。此时注意第一级踏步起跑位置,距走廊或门口边要有规定的过渡空间(550mm)。300×10+1850+550=4850mm<6600-120×2=6360mm(可以)(7)进行楼梯净空高度计算。首层平台下净空高度等于平台标高减去平台梁高,考虑平台梁高为350mm左右。150×11-350=1300mm。不满足2000mm的净空要求,采取二种措施。一是,将首层楼梯做成不等跑楼梯,第一跑为13级,第二跑为9级。二是,利用室内外高差。本例室内外高差为600mm,由于楼梯间地坪和室外地面还必须有至少100mm的高差,故利用450mm高差,设3个踏步高为150mm的踏步。此时平台梁下净空高度为:150×13+450-350=2050mm>2000mm。下面进一步验算进深尺寸是否满要求:300×12+1850+550=5450<6600-120×2=6360mm(8)将上述设计结果绘制成图。3、楼梯的表达方式(1)楼梯平面的表达所谓平面图其实质上是水平的剖面图,剖切位置默认为是站在该层平面上时人眼的高度,因此在楼梯的平面图中可能出现折断线。其次,无论是底层、中间层还是顶层楼梯平面图,都必须用箭头标明上下行的方向,注清上行或下行,而且必须从楼层平台(正平台)开始标注。(2)楼梯剖面的表达楼梯剖面能完整、清晰地表达出房屋的层数、梯段数、步级数、楼梯类型及其结构形式。剖面图中应标注楼梯垂直方向的各种尺寸,例如楼梯平台下净空高度、栏杆扶手高度等。钢筋混凝土楼梯按施工方式可分为现浇整体式和预制装配式两类。一、现浇整体式楼梯1、现浇钢筋混凝土楼梯的特点现浇钢筋混凝土楼梯是指楼梯段、楼梯平台等整浇在一起的楼梯。它整体性好,刚度大。但是在施工过程中,要经过支模板,绑扎钢筋,浇灌混凝土,振捣,养护,拆模等作业,在拆模之前,不能利用它进行垂直运输。因而较适合于比较小且抗震设防要求较高的建筑中。任务二钢筋混凝土楼梯2、现浇钢筋混凝土楼梯的分类及其构造现浇楼梯按梯段的传力特点,有板式梯段和梁板式梯段之分。(1)板式楼梯板式的楼梯段作为一块整浇板,斜向搁置在平台梁上,楼梯段相当于一块斜放的板。平台梁之间的距离即为板的跨度。楼梯段应沿跨度方向布置受力钢筋。现浇钢筋混凝土板式梯段立体图也有带平台板的板式楼梯,即把两个或一个平台板和一个梯段组合成一块折形板(折板式)。这样处理平台下净空扩大了,但斜板跨度也增大了。板式楼梯常用于楼梯荷载较小,楼梯段的跨度也较小的住宅等房屋。板式楼梯段的底面平齐,便于装修。(2)梁板式楼梯梁板式楼梯是由踏步板、楼梯斜梁、平台梁和平台板组成。楼梯段由板与梁组成。板承受荷并传给梁,再由梁传给平台梁。楼梯段梁间的距离即为板的跨度。梁板式梯段在结构布置上有双梁布置和单梁布置之分。A.双梁式梯段系将梯段斜梁布置在踏步的两端,这时踏步板的跨度便是梯段的宽度,也就是楼梯段斜梁间的距离。(图6-18)a.正梁式梯段,当斜梁在板下部称为正梁式梯段,上面踏步露明,常称明步。b.反梁式梯段,有时为了让楼梯段底表面平整或避免洗刷楼梯时污水沿踏步端头下淌,弄脏楼梯,常将楼梯斜梁反向上面称反梁式梯段,下面平整,踏步包