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第八章楼梯、电梯、台阶、坡道建筑各楼层间的垂直交通联系，是依靠楼梯、电梯、自动扶梯、爬梯、台阶和坡道等交通设施实现。根据这几种交通设施的使用功能，本章重点介绍了楼梯、电梯、台阶、坡道等的设计要求、设计尺度、组成和类型，其中以讲解钢筋混凝土楼梯的形式、特点、构造及细部构造处理为主，了解室外台阶和坡道的构造做法及电梯和自动扶梯的基本知识。8.1楼梯楼梯是建筑各楼层间的主要交通设施，除交通联系功能之外，还是紧急情况下安全疏散的主要通道，因此楼梯既要满足使用功能要求，也要确保使用安全需要。8.1.1概述1.楼梯的设计要求楼梯的设计应满足以下几方面的要求：1)为满足使用功能，楼梯要求通行顺畅，行走舒适，楼梯的数量、位置、楼梯段的宽度以及整个建筑物楼梯的总宽度都应满足一些基本的规定。主要楼梯应与主要出入口近邻，位置明显，同时还应避免垂直交通与水平交通在交接处的拥挤堵塞。楼梯间内必须有良好的自然采光。2)符合结构、构造、施工、防火等方面要求。楼梯属承重结构，除承受自重，还承担使用中产生的较大的活荷载，并且楼梯是整个建筑中刚度较薄弱的部分，因此楼梯应具有足够的强度、刚度及稳定性，并适当地考虑楼梯间的位置，采用一定的加强措施，以保证结构的坚固、安全。选择合适的材料和合理的构造方案，使施工简单，经济合理。民用建筑的室内疏散楼梯宜设置楼梯间。楼梯间在受火灾时又有竖向井筒的烟囱作用，因此，要具有一定的防火能力，符合国家防火规范的规定。从防火、防烟的角度看，楼梯间可分为开敞式楼梯间、封闭式楼梯间和防烟楼梯间几种形式。供疏散用的楼梯间，除一、二、三级耐火等级的公共建筑和六层以下的单元住宅建筑外，其余如医疗、影剧院、体育类建筑以及超过五层以上的其他民用建筑，均应设置封闭楼梯间。此外，高层建筑中一类建筑和高度超过32m的二类建筑(单元式和走廊式住宅除外)，以及塔式住宅，均应设防烟楼梯。3)注意美观。楼梯也是建筑装饰、装修设计的重要部分之一，尤其是公共建筑的主要楼梯，楼梯的形式、栏杆的式样，细部处理都要考虑建筑环境空间的艺术效果。2．楼梯的组成和类型(1)楼梯的组成。楼梯一般由楼梯段、楼梯平台和栏杆、扶手三部分组成(图8.1)。1)楼梯段，是指设有若干踏步供层间上下行走的通道段落，也称梯段或梯跑。是楼梯联系两个不同标高平台的倾斜构件，也是楼梯主要使用和承重部分。为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人们的习惯，一段楼梯段的踏步数最好不超过18级，最少不少于3级。2)平台，是指两楼梯段间的水平板，起缓解行人疲劳和改变行进方向的作用。楼层之间的平台让人们在连续上楼时可稍加休息，故也称作中间平台或休息平台。与楼层地面标高相同的平台还有用来缓冲、分配从楼梯到达各楼层的人流的功能，称作楼层平台。3)栏杆(栏板)和扶手，是指楼梯段及平台边缘的安全保护构件，供上下楼梯时倚扶之用，要可靠、坚固并有足够的安全高度，当楼梯宽度不大时可只在梯段临空面设置，当楼梯宽度较大时(大于1.4m)，非临空面也应加设扶手，当楼梯宽度很大时(大于2.2m)还应在梯段中间加设扶手。实心的称栏板，漏空的称栏杆。栏杆栏板上部供人们倚扶的配件称为扶手。(2)楼梯的类型。楼梯的类型形式选择，主要根据建筑物的使用性质、楼层高度、楼梯的位置，楼梯间的平面形状、材料的提供、人流的多少与缓急等因素综合考虑。按材料分类有木楼梯、钢筋混凝土楼梯、金属楼梯等。图8.1楼梯的基本组成按使用性质分类：1)主要楼梯，一般布置在建筑门厅内明显的位置或靠近主入口的位置。2)辅助楼梯，在建筑的次要出入口或建筑适当的位置设置，如建筑走道转折处，容纳比较小的人流，或仅供紧急疏散用。3)消防楼梯等，专为防火使用。当建筑内部楼梯的数量与位置未满足防火要求时，经常在建筑的端部设置开敞式疏散楼梯。按外型分类(图8.2)：图8.2楼梯形式示意图1)单跑楼梯。直行单跑楼梯多用在层高不大或楼梯较陡的建筑中，造型优美、丰富建筑空间的弧形单跑楼梯和螺旋楼梯，具有很好的装饰性，但其受力复杂，施工难度较大，因此使用受到限制，尤其是螺旋楼梯，坡度较陡，不宜做为疏散楼梯；对人流较大和防火要求较高的多层公共建筑应考虑使用交叉楼梯。2)双跑楼梯。平行双跑楼梯是一般建筑物中常见的，平面形状和尺寸与一般房间相近，是便于平面组合的楼梯形式；直行双跑楼梯适用于人流很大、楼层很高的大厅内主楼梯，导向性较强；折行双跑楼梯适用小住宅、过厅等；另外还有常用于公共建筑的主要楼梯的双分式、双合式楼梯和剪刀式楼梯、交叉楼梯等。3)三跑楼梯。将层高分成三个梯段，并围成较大尺寸的楼梯井，一般在层高较大、楼梯间接近方形时采用，也常用于结合楼梯井设置电梯时采用。此外，有些公共建筑中也采用四跑或多跑楼梯。3．楼梯的尺度(1)梯段宽度与平台宽度。楼梯的宽度应满足疏散要求，从确保安全角度出发，楼梯宽度主要由通过该梯段的人流数来确定的，还应考虑建筑的类型、耐火等级、层数及通过的居住或工作人数等因素。一般按每股人流宽为0.55+(0～0.15)m的尺寸确定，每部楼梯应不少于两股人流，尺寸(0—0.1Sm)为人流在行进中人体的摆幅，人流较多的公共建筑中应取上限值。一般单股人流通行梯段宽0.85m，双股人流通行梯段宽为1.1～1.4m，三股人流通行时梯段宽1.65—2.1m[图8.3(a)]。图8.3楼梯的宽度与平台宽度楼梯平台的净宽度不得小于梯段的净宽度，以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过，避免发生拥挤堵塞[图8.3(b)]。当有搬运大型物件需要时应再适量加宽。(2)楼梯的坡度与踏步的尺寸。楼梯的坡度是指梯段的斜率，一般用斜面与水平面的夹角表示，也可用斜面在垂直面上的投影高与在水平面的投影宽之比表示。坡度小时，行走舒适，但占地面积大，增加造价；反之可节约面积，但行走吃力。一般楼梯的坡度范围在25°～45°之间，室内楼梯坡度常用26°—35°为宜。小于20°应采用坡道，大于45°采用爬梯(图8.4)。楼梯的坡度还应根据各种房屋使用性质的不同而进行设计，如人流量大的公共建筑中楼梯应较平坦，其坡度一般采用l:2。人流量小的居住建筑的户内楼梯或辅助楼梯可较陡，最高可达1:1。但专供老人和幼儿使用的楼梯则需平坦些。踏步的高宽比构成楼梯的坡度，一般以h表示踏步高，‘表示踏步宽。踏步尺寸与人们的步幅有关，通常用下列经验公式表示：图8.4楼梯坡道爬梯的坡度范围2h+b=600～620㎜或h+b=450㎜600～620表示一般人的步幅。民用建筑中楼梯踏步的最小宽度和最大高度的限值见表8.1。表8.1一般楼梯踏步尺寸踏步由踏面(踏步宽度)和踢面(踏步高度或踢板)组成(图8.5)。为了适应人在上楼梯时脚的活动情况，踏面应适当放宽，在不增加楼梯间进深的情况下可加踏口或将踢面做倾斜，使踏面宽度增大。踏口长度约挑出踢面20～40㎜。楼梯越陡则踏口出挑应越大．这样也能解决楼梯间深度受到限制，致使踏面宽度不足最小尺寸的情况。(3)栏杆、扶手的高度。扶手高度是指自踏步前缘线至扶手顶面的垂直距离。扶手的高度与楼梯坡度、楼梯的使用要求有关，很陡的楼梯扶手高度大些。一般扶手高度为900㎜，托幼建筑应符合儿童身材，扶手高度一般为600㎜。楼梯顶层水平扶手及靠楼梯井一侧水平扶手超过500㎜长时，其高度宜为1000㎜以上(图8.6)。(4)楼梯净空高度。指楼梯平台下或梯段下通行人或物件时应需要的竖向净空高度，平台下净高一般应大于2.00m，梯段下净高应大于2.20m。对于楼梯的净空高度设计时应特别注意楼梯平台构件所需的高度(图8.7)。图8.5踏步尺寸图8.6楼梯栏杆的高度图8.7楼梯的净高设计图8.8楼梯平台下设入口的几种方式底层楼梯间平台下的出入过道，净高应不小于2.00m。当楼梯子台下做通道或出入口时，为满足净高的要求，在楼梯间进深较大、底层平台较宽的条件下，可采用将底层首跑加长，形成长短跑的办法解决[图8.8(a))。也可利用建筑物的室内外高差，梯段长度不变，降低入口处平台下地面的标高，使平台下净高达到要求。为防雨水内溢，平台下应比室外至少高一级台阶[图8.8(b)]。这种方法楼梯梯段构造简单。综合上述二种方法，既采取长短跑梯段，又降低平台下的地坪标高，以满足净空要求。这是一种常用的手法[图8.8(c)]。也可底层用直行单跑或宜行双跑楼梯直接从室外上到二楼[图8.8(d)]，南方多使用这种方式。(5)楼梯梯段尺寸。楼梯梯段尺寸包括梯段宽度、梯段长度和梯段高度。1)梯段宽度，是指梯段边缘或墙面之间垂直与行走方向的水平距离。若楼梯间的开间已定，应按开间确定梯段宽度，如双跑楼梯的梯段宽度B1为：B1=(B-B2)/2式中:B为楼梯间的净宽；B2为梯井宽度。梯井宽度是指上下两梯段内侧之间缝隙的水平距离。考虑梯段的施工，应有一定的梯井宽度，一般为60-200㎜。梯段宽度应采用基本模数的整数倍数，必要时可采用1/2的整数倍。2)梯段长度，是指梯段始末两踏步前缘线之间的水平距离，梯段长度(L)与踏步宽度(b)及该梯段的踏步数量(N)有关。梯段的踏步数量与该梯段所在楼层的高度(H)和踏步高度(h)有关。若为双跑楼梯，且两个梯段为等跑，则梯段的踏步数量为N=H/2h；由于梯段上行的最后一个踏步面的标高与平台一致，在计算梯段长度时，应减去一个踏步宽度梯段长度，即L＝(N一1)b。3)梯段高度，与梯段的踏步高度和数危有关，楼梯各部分尺寸见图8.9,例如某住宅层高2．80m，楼梯间开间2700㎜，进深5400㎜，一梯两户，入户门宽900㎜，门侧墙垛120㎜。室内外高差0.6m。设计一平行双跑楼梯，要求平台板下作出入口。梯段宽度刀1＝(2700—2×120—60)÷2=1210㎜(120㎜为半砖墙厚，60㎜为梯井尺寸)。中间休息平台宽应不小于月1。根据层高H确定每层楼梯踏步高度h和步数N。按关系式h=H/2N。采用等跑梯段，h＝2800/2×8=175㎜，h＝2800/2×9＝155.6㎜，16步和18步的踏步高度h都在正常范围，考虑住宅建筑的性质，确定N=8步,h＝175㎜又根据2h+b＝600～620。则有b＝600—2×175＝250㎜。根据规范规定住宅踏步宽度应大于260㎜，故取b＝260㎜标准层梯段长度L=(N一1)b＝(8一1)×260＝1820㎜。为了平台板下作出入口，根据所给条件，采用长短跑和降低平台板下地坪相结合的办法。楼梯间和室外地面留一级150㎜高台阶，则平台板下地坪标高一0.45m。首层第一跑楼梯加长到11步，则首层中间平台标高为1.925m，该子台梁下净高为1925+450-250(平台梁高)：2125㎜，满足大于2m的要求。图8.9楼梯各部尺寸8.1.2钢筋混凝土楼梯由于钢筋混凝土的耐火耐久性能均比其他材料好,并且具有较高的强度和刚度,因此在一般建筑中采用最为广泛。它有现浇式(又称整体式)和预制装配式两种。1.现浇式钢筋混凝土楼梯现浇式钢筋混凝土楼梯是指楼梯段、楼梯干台等整浇在一起的楼梯。它整体性好，刚度大，对抗震有利,但模板耗费多,施工速度慢,故多用于工程比较大、抗震设防要求高或形状复杂的楼梯形式。现浇式钢筋混凝土楼梯有板式楼梯和梁板式楼梯两种。(1)板式楼梯。板式楼梯是指楼梯段作为一块整板搁在楼梯梁上,是以板的受力方式承受荷载,两个平台梁的距离就是板式梯段的跨度[图8.10(a)]；若平台梁影响其下部空间高度或认为视觉不美观，可取消干台梁，将梯段与楼梯平台形成一块整体折但这样会增加楼梯段板的计算跨度，增加板厚[图8.10(b)]。板式楼梯底面平整，外形简洁，支模容易。公共建筑和庭园建筑的外部楼梯也较多的采用悬臂板式楼梯，其特点是梯段和平台均无支承，完全靠梯段与平台组成空间板式结构与上下层楼板结构共同受力，造型新颖、空间感好[图8.10(c)]。板式楼梯梯段上踏步的三角形截面不能起结构作用，板厚和混凝土耗量较大，因此，宜在梯段长度的水平投影不大于3.6m时使用。图8.10现浇钢筋混凝土板式楼梯(2)梁板式楼梯。当楼梯段较宽或负荷较大时，采用板式楼梯往往不经济，这时增加梯段斜梁，以承受板的荷载并将荷载传给平台