1、第8章 楼梯构造,8.1 楼梯的类型及组成,8.1.1 楼梯的作用及要求 楼梯是建筑中各楼层间的主要交通设施,除交通联系的主要功能外,还是紧急情况下安全疏散的主要通道。,楼梯:用于楼层之间或高差较大时的竖向交通联系。 坡度较陡时称爬梯。电梯:用于楼层之间的垂直联系。自动扶梯:用于人流量较大场所。台阶:解决室内外地面的高差。坡道:用于高差较小或有特殊需要时的竖向联系。,楼梯的设计应满足以下三方面的要求:满足通行和疏散等使用功能要求,楼梯要求通行顺畅,行走舒适,楼梯的数量、楼梯段的宽度以及整个建筑物楼梯的总宽度都应满足规范要求。楼梯要有足够的承载能力,符合结构、构造、施工、防火等方面的要求。具有良
2、好的采光、兼顾美观。,8.1.2 楼梯的组成:,楼梯梯段:由踏步组成,是供层间上 下行走的倾斜构件 梯段的踏步数应18级,但不宜 少于3级。平台:两梯段间的水平构件,包括中 间平台、楼层平台栏杆扶手:梯段及平台边缘的安全保 护构件。有一定的装饰作用。楼梯井:梯段之间形成的空档。,净高,8.1.3 楼梯的类型,按材料分:木楼梯、金属楼梯、钢筋混凝土楼梯按使用性质分:主要楼梯、辅助楼梯、消防楼梯按外形分类:单跑楼梯、双跑楼梯、三跑楼梯,直跑式,双跑式,三跑式,交叉式楼梯,剪刀式楼梯,直行双跑楼梯,单跑直楼梯,双跑直楼梯,双分转角楼梯,曲尺楼梯,三跑楼梯,双分楼梯,剪刀式楼梯,螺旋楼梯,弧形楼梯,楼
3、梯图例,1、楼梯的坡度: 梯段中各级踏步前缘的假定连线与水平面所成的夹角。楼梯的坡度由踏步高宽比决定,8.1.4 楼梯的尺度,常见坡度23-45 常用30左右 公共2634,宽300高150 居住3342,宽280高175 60 90为爬梯 小于20为坡道,梯,坡道,台阶,楼梯,工作梯,电梯,坡道室内1/8,室外1/10,轮椅1/12,室外台阶1520 ,楼梯2045 ,自动扶梯,爬梯,自动扶梯30左右,工作梯45 60,爬梯60 90,电梯60 90,2、楼梯各部位的尺寸设计,(1)踏步尺度,2. 楼梯的宽度,楼梯的宽度应满足疏散要求,从确保安全的角度出发,楼梯宽度主要由通过该段楼梯的人流数
4、来确定,还应考虑建筑的类型、耐火等级、层数等因素 一般按每股人流宽为0.55+(00.15)m的尺寸确定,(00.15)m是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,一般单股人流通行的梯段宽大于等于0.85m,双股人流通行梯段宽1.11.2m,三股人流通行时梯段宽1.51.8m。,还需考虑建筑的使用性质,住宅不小于1.1m,公共建筑不小于1.3米,8.1.3 平台宽度 住宅设计规范GB 50096-1999(2003年版)规定,楼梯平台净宽不应小于楼梯梯段净宽,并不得小于1.20m,以确保通过楼梯段的人流或货物也能顺利地在楼梯平台上通过,避免发生拥挤塞堵。,踏步由踏面(踏步宽度)
5、和踢面(踏步高度或踢板)组成 (踏步的高宽比即是楼梯的坡度)。踏步的尺寸应根据人体步幅的尺度来确定其数值。 踏步宽以b表示,踏步高以h表示。b和h的关系常用以下经验公式计算 b+2h600620mm b+h=450mm (600620mm是妇女和儿童的平均跨步长度),8.1.4 踏步的尺寸,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(也称突缘)或将踢面做倾斜,使踏面宽度增大。,8.1.5 楼梯的净空高度 楼梯净空高度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。梯段下净高应大于2.20m;楼梯平台处净高及底层平台下过人时的净高不应小于2.00m。
6、,净空高度设计,当在平行双跑楼梯底层中间平台下需设置通道时,为保证平台下净高满足通行要求,一般净距2000mm,可通过以下方式解决: 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. 综合上两种方式,采取长短跑梯段的同时,降低底层中 间平台下地坪标高。4. 底层用直行单跑或直行双跑楼梯直接上二层。,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. 综合上两
7、种方式采取长短跑梯段的同时,降低底层中间平台下地坪标高,4. 底层用直行单跑或 直行双跑楼梯直接 上二层。,8.1.6 栏杆、扶手的高度 楼梯扶手的高度是指踏步前缘线至扶手顶部的垂直高度。它与楼梯的坡度及使用要求有关。一般建筑室内楼梯扶手高度不宜小于900mm。托幼建筑应符合儿童身材,其高度一般为600mm左右。楼梯顶层水平扶手及靠近梯井一侧水平扶手的长度超过500mm时,其高度宜大于1000mm。,8.1.7 楼梯井梯井宽:所谓梯井,系指梯段之间形成的空档,以60200mm为宜。公共建筑不小于150mm,儿童用梯应小于120mm。,8.1.8 梯段长度 指梯段始末两踏步前缘线之间的水平距离。
8、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。 1.梯段踏步数与层高的关系: 2.梯段长度与踏步数的关系: 例:两个梯段为等跑的双跑楼梯,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,则梯段长度L=(N-1)b,N=H/2h,L=(N-1)b,L=(N-1)b,梯段长,踏步高150宽度260,平台高,8.2 钢筋混凝土楼梯,钢筋混凝土的耐火和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,在一般建筑中应用最为广泛。 钢筋混凝土楼梯有现浇式(又称整体式)和预制装
9、配式两种。,(1)现浇钢筋混凝土楼梯,定义:现浇钢筋混凝土楼梯是指楼梯段(梁)和楼梯平台采用 现浇方法制作的楼梯。 特点:整体性能好、刚度大、抗震性能好的优点。但 其施工工序多,施工进度较慢,施工周期长, 模板耗费量大故多用于工程比较大、抗震设防 要求高或形式复杂的楼梯形式。 分类:现浇钢筋混凝土楼梯分为板式楼梯和梁板式楼梯 两种。,板式楼梯:把楼梯段看作一块斜放的板,楼梯板分 为有平台梁和无平台梁两种情况。 有平台梁的板式楼梯的梯段两端放置在平台梁上,平台梁之间的距离为楼梯段的跨度。其传力过程为:楼梯段平台梁楼梯间墙 无平台梁的板式楼梯是将楼梯段和平台板组合成一块折板,这时板的跨度为楼梯段的
10、水平投影长度与平台宽度之和。,8.2.1.1 板式楼梯,整体板式楼梯,扭板式楼梯:主要用于旋转楼梯,为了使梯段造型轻盈,常在靠近边缘处局部减薄出挑。,梁板式楼梯 定义:由梯段板、平台梁、平台板外加梯段梁组成。,梁板式楼梯分类: 正梁式梯段(明步楼梯):梯梁在踏步板下部 反梁式梯段(暗步楼梯):梯梁从踏步板两侧上翻。 这样不仅可以让梯段底表面平整,而且可以防止垃圾、灰尘从梯井落下或洗刷楼梯时污水沿踏步端头下淌,缺点是梁占据梯段的部分宽度,双梁布置又有正梁式梯段和反梁式梯段。正梁式梯段(明步楼梯):梯梁在踏步板下部反梁式梯段(暗步楼梯):梯梁从踏步板两侧上翻。,双梁布置,踏步梯段梁平台梁墙或柱,传
11、力方式:,斜梁有时只设一根单梁,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 另一种是将斜梁布置在踏步板的中间,踏步板向两侧悬挑 单梁式楼梯受力较复杂,外形轻巧、美观,多用于对建筑空间造型有较高要求时。,(2)装配式钢筋混凝土楼梯,定义:装配式钢筋混凝土楼梯是指楼梯段、楼梯平台 等构件单独预制,现场装配的楼梯。 特点:具有工业化程度高、施工速度快、现场湿作业 少、不受季节性施工限制等优点。 分类(按构件尺寸大小不同): 中、小型构件装配式楼梯 大型预制构件装配式楼梯,为适应不同的生产、运输和吊装能力,预制装配式钢筋混凝土楼梯有小型构件装配式和中、大型构件装配式
12、两大类。 (一)小型构件装配式楼梯 小型构件装配式楼梯是将楼梯的梯段和平台划分成若干部分,分别预制成小构件装配而成。小型预制构件装配式楼梯的主要预制构件是踏步和平台板。,1.预制踏步 预制踏步的断面形式有一字形、L形和三角形等。,一字形踏步只有踏板没有踢板,拼装后漏空、轻巧,也可用砖补砌踢板。 L形踏步可将踢板朝上搁置,称为正置;也可将踢板朝下搁置,称为倒置。 三角形踏步有实心和空心两种。拼装后底面平整。,小构件装配式楼梯构成示意,(1)梁承式:指预制踏步支承在梯梁上,而梯梁支承在平台梁上。 A、梯梁的形式:有矩形、L形和锯齿形。 三角形踏步一般采用矩形梯梁,楼梯为暗步时,可采用L形梯梁。L形
13、和一字形踏步应采用锯齿形梯梁。,B.平台梁:一般为L形断面,将梯梁搁置在L形平台梁的翼缘上,或在矩形断面平台梁的两端局部做成L形断面,形成缺口,将梯梁插入缺口内。,2)墙承式:预制踏步的两端支承在墙上。预制踏步墙承式楼梯不需要设梯梁和平台梁,预制构件只有踏步和平台板,踏步可采用L形或一字形。一般适用于单向楼梯或中间有电梯间的三折楼梯。对于双跑平行楼梯,应在楼梯间中部设墙。为了采光和扩大视野,可在中间的墙上适当部位留洞口,墙上最好装有扶手。,墙承式楼梯,(3)悬挑踏步楼梯:是将踏步一端固定在墙上,另一端悬挑,利用悬挑的踏步承受梯段全部荷载,并直接传递给墙体。预制踏步采用L形或一字形。 悬挑式楼梯
14、一般情况下,只要没有特殊冲击荷载,还是安全可靠的,但不宜用于7度以上的地震区建筑。,楼梯间两侧墙体的厚度不应小于240mm,悬挑长度一般不超过1500mm。,墙承式预制踏步构造图,8.2.2.2 中型构件装配式楼梯 这种楼梯是将梯段和平台各作一个构件装配而成。 楼梯段:有板式和梁式两种。 板式梯段,上面为明步,底面平整,结构形式有实心和空心两种。空心板有纵向和横向抽孔两种,纵向抽孔厚度较大,横向抽孔孔型可以是圆形或三角形的。 梁式梯段:梯段两侧有梁,梁板制成一个整体,一般在梁中间作三角形踏步形成槽板式梯段。有实心、空心和折板式三种。,梁式梯段,踏步板和梯梁预制成一个构件,板式梯段:梯段预制,搭
15、在平台梁上,8.2.2.3 大型构件装配 式楼梯 这种装配式楼梯是将整个梯段和平台组合在一起预制成一个构件。有板式和梁式两种类型。,8.2.3.1 踏步构造 1.踏步面层 踏步面层应耐磨,便于行走和清扫。一般钢筋混凝土楼梯表面用水泥砂浆抹面,装修标准较高的可用水磨石、地板砖、大理石、人造石材等作踏步面层。,8.2.3 楼梯的细部构造,2.踏步面层的防滑 为防止踏步表面光滑摔倒人,应采取防滑措施,即在踏步边缘设防滑条,防滑条所用材料应比踏步面层材料更耐磨,其表面较为较为粗糙或有凹凸线条。常用防滑材料有水泥铁屑(或金刚砂)砂浆、金属 (铜或钢板)条、陶瓷等。,栏杆、栏板 楼梯的栏杆、栏板是防护措施
16、,应安全、坚固、耐久,同时造型应美观。 栏杆(板)做法有空花栏杆、实心栏板和组合式栏杆三种。扶手 扶手位于栏杆顶部,是供人们上下楼梯倚扶之用。扶手一般多用硬木制作,也有金属扶手、塑料扶手等,按构造划分有空花栏杆扶手、栏板扶手和靠墙扶手等,1.栏杆和栏板 栏杆一般采用方钢、圆钢、扁钢、钢管等制作成各种图案,既起安全防护作用,又有一定的装饰效果 栏板多采用钢筋混凝土或配筋的砖砌体。组合栏杆是将栏杆和栏板组合在一起的一种栏杆形式。栏杆部分一般采用金属杆件,栏板部分可采用预制混凝土板材、有机玻璃、钢化玻璃、塑料板等。,8.2.3.2 栏杆(栏板)和扶手,栏杆与楼梯段的连接方式:栏杆与楼梯段上的预埋件焊
17、接栏杆插入楼梯段上的预留洞中,用细石混凝土、水泥砂浆或螺栓固定在踏步侧面预留孔洞或预埋铁件进行连接,空花式,杆件形成的空花尺寸不宜过大,通常控制在120150mm左右。,栏杆构造,空花式、栏板式、混合式等类型,空花式,栏板式,栏板材料常采用砖、钢丝网水泥抹灰、钢筋混凝土等。,栏板式,栏板材料常采用砖、钢丝网水泥抹灰、钢筋混凝土,8.3 台阶、坡道和无障碍设计8.3.1 台阶和坡道 台阶处于室外,踏步宽度比楼梯大一些。其踏步高(h)一般在100150mm左右,踏步宽(b)在300400mm左右。平台深度一般不应小于1000mm,平台需做3%左右的排水坡度,以利雨水排除 台阶每级高不宜超过150m
18、m。踏面宽不宜小于300。室内台阶不应少于2级,否则宜设坡道。人流密集的场所台阶高度超过1m时,宜设护栏。面层应注意防滑。台阶构造:,室外台阶与坡道:设在建筑物出入口的垂直设施,用来解决建筑物室内外的高差问题,室外台阶由平台和踏步组成。 台阶应等建筑物主体工程完成后再进行施工,并与主体结构之间留出约10mm的沉降缝。 台阶由面层、垫层、基层等组成,面层应采用水泥砂浆、混凝土、水磨石、缸砖、天然石材等耐气候作用的材料。,1. 室外台阶,平台表面应比室内地面标高,略低,坡道分为行车坡道和轮椅坡道,行车坡道又分为普通坡道和回车坡道。 考虑人在坡道上行走时的安全,坡道的坡度受面层做法的限制:光滑面层坡
19、道不大于112,粗糙面层坡道不大于16,带防滑齿坡道不大于14。 坡道的构造与台阶基本相同,垫层的强度和厚度应根据坡道上的荷载来确定,季节冰冻地区的坡道需在垫层下设置非冻胀层,2. 坡道,(1)电梯的类型 按照电梯的用途不同,分为乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、观光电梯、杂物梯等 按照电梯的速度不同,分为高速电梯、中速电梯和低速电梯。 按照对电梯的消防要求,分为普通乘客电梯和消防电梯。,8.4 电梯与自动扶梯,8.4.1 电梯,8.4.1.1 电梯的类型和组成,自动扶梯适用于有大量人流上下的公共场所,坡度一般采用30,按运输能力分为单人、双人两种型号,其位置应设在大厅的突出明显位置。
20、自动扶梯由电动机械牵引,机房悬挂在楼板的下方,踏步与扶手同步,可以正向、逆向运行,在机械停止运转时,自动扶梯可作为普通楼梯使用,8.4.2 自动扶梯,b,h,经验公式:2h+b=600-620mm 或 h+b=450mm式中,h表示踏步高;b表示踏步宽。踏步尺寸与人们的步幅有关。当进深受限可采取出挑踏口和斜踢面的方法解决。,A=2B+C,N=H/h,L=(N/2)-1b,1.确定楼梯梯段总宽度2.确定每部楼梯梯段的宽度3.确定踏步尺寸4.计算每层级数N5.确定楼梯形式6.确定平台的宽度(梯段宽)和标高7.算梯段的水平投影长度L和梯间最小净进深BL(最大)=踏面数 b F=D1+L+ D2 (3
21、00 )+2E8.计算梯间的最小净开间尺寸A :平行双跑式楼梯间最小净宽度(A)为两个梯段宽+两个扶手宽+C9.最后确定楼梯间的开间和进深尺寸10.画出平面、剖面图,在楼梯平面图中,将一条线看成是一个高差,如果某梯段有n个踏步的话,该梯段的长度为:(n-1)b,在底层楼梯中,一般只有上行段,剖切线将梯段在人眼高度处截断。,中间层楼梯的上行段表示法同底层,下行段的水平投影线的可见部分至上行段剖切线处为止,顶层楼梯因为只有向下行一个方向,所以不会出现剖切线。,楼梯平面表示法,楼梯设计,已知:某三层办公楼,室内外高差为600mm,二、三层人数均为270人,设两部等宽的楼梯,该建筑耐火等级为二级(梯段
22、宽度每百人0.75m 且不小于1.1m),层高3m,一层平台下供人通行,平台梁高0.3m,扶手宽70mm,请设计该楼梯。,1.确定楼梯梯段总宽度2.确定每部楼梯梯段的宽度3.确定踏步尺寸4.计算每层级数N5.确定楼梯形式6.确定平台的宽度(梯段宽)和标高7.算梯段的水平投影长度L和梯间最小净进深BL(最大)=踏面数 b F=D1+L+ D2 (300 )+2E8.计算梯间的最小净开间尺寸A :平行双跑式楼梯间最小净宽度(A)为两个梯段宽+两个扶手宽+C9.最后确定楼梯间的开间和进深尺寸10.画出平面、剖面图,楼梯设计:,1.计算楼梯梯段总宽度。查规范知每百人宽度为0.75m,故总宽度为 a=(
23、270100) 0.75=2.025m。2.计算每部楼梯梯段的宽度。 a1=a2=2.025 2 =1.013m 但疏散楼梯的最小宽度不小于1.1m,故取1.1m。3.确定踏步尺寸:办公楼属公共建筑,取踏步宽 b=300mm,高h=150mm。,4.计算每层级数N: 3000150=20级5.确定楼梯形式: 采用平行双跑式,每跑踏步数为10级。6.确定平台的宽度(梯段宽)和标高:平台宽度: D=1.1m 平台标高:取平台位于上下层的中间(两梯跑级数相等),则一层中间平台标高 ,二层中间平台标高 。,1.5m,4.5m,一层平台下净空高度为 1.5m-0.3m(平台梁高)= 1.2m 不符合净空
24、要求(H2000mm)。通常可采取几种方法解决这个问题, 本设计采用方法(3),底层做长短跑,即第一跑增加两个踏步,此时中间平台标高 ,梁下 ,同时局部降低地坪500mm(使室内外高差有100mm,以免雨水流入室内),此时一层中间平台下净空为:1.8m +0.5m- 0.3m=2.0m,符合要求。,1.8m,1.5m,7.计算梯段的水平投影长度L和梯间最小净进深B: L(最大)=踏面数 b (10+2-1) 300=3300梯间靠走廊一侧的平台宽度可借用部分走廊,适当减小,故楼梯间的进深最小尺寸:F=D1+L+ D2 (300 )+2E=1100+3300+300+140=4850m,8.计算
25、梯间的最小净开间尺寸A :平行双跑式楼梯间最小净宽度(A)为两个梯段宽+两个扶手宽+C(梯井宽,一般200mm, 60mm),即:A=2a+2E+C =1100x2 +70x2+60=24009.最后确定楼梯间的开间和进深尺寸。根据模数协调标准和墙厚确定开间尺寸取2700mm,进深尺寸取5100mm。10.画出平剖面,一层平台下净空高度为 1.5m-0.3m(平台梁高)= 1.2m可以将平台下的地面标高降至-0.450m,则平台下净高为1200+450=1650mm2000mm。还不满足要求,那么再采用增加第一个梯段踏步数量,即提高底层中间平台的做法:第一个梯段增加3级踏步数此时,平台净高为: 1650+150*3=2100mm2000mm,作业参考图(楼梯),楼梯设计实例,