房屋建筑学第4篇第6章楼梯及其他垂直交通设施.ppt

第6章 楼梯及其他垂直交通设施,楼梯含有梯段，解决高差的平台，扶手栏杆。 基本要求上下通行方便，有足够的通行宽度和疏散能力，（包括人行及搬运家具物品），并应满足坚固、耐久、安全、防火和一定的审美要求 楼梯的基本功能解决不同楼层之间垂直联系的交通枢纽。 台阶在建筑物入口处，为解决室内外地面的高差而设置的阶梯 坡道用斜坡来解决地面的高差，可作为无障碍设施,6.1 楼梯的组成,6.1.1 楼梯的组成部分 1、梯段设有踏步以供层间上下行走的通道段落。 含有踏步，解决高差。 踏面：供行走时踏脚的水平部分。 踏高：形成踏步高差的垂直部分。,2、楼梯平台连接两个梯段之间的水平部分。 供交通转折、连通某个楼层及登高休息。 正平台：与楼层标高一致的平台。 半平台：介于两个楼层之间的平台。 3、扶手栏杆（栏板）提供安全保障。,6.1.2 楼梯的组成形式,按垂直交通的组织，表现为梯段之间的组合和转折关系 a.直跑单跑楼梯 b.直跑多跑楼梯,c.折角楼梯 d.双分折角楼梯,e.三折楼梯 f.对折楼梯（双跑楼梯）,g.双分对折楼梯 h.剪刀楼梯,i.圆弧形楼梯 j.螺旋楼梯,6.1.3 楼梯的坡度 楼梯常用坡度范围在2545，其中以30左右较为适宜。如公共建筑中的楼梯及室外的台阶常采用2634的坡度，即踢面高与踏面深之比为1:2；居住建筑的户内楼梯可以达到45。 坡度达到60以上的属于爬梯的范围。 坡道的坡度一般在15以下，若坡度在6或者说是在1:12以下的，属于平缓的坡道。坡道的坡度达到1:10以上，就应采取防滑措施。,楼梯的常用坡度及分类,6.2 楼梯的结构形式,1.用平台梁来支承的板式楼梯和梁板式楼梯 平台梁是设在梯段与平台交接处的梁，是最常用的楼梯梯段的支座。平台可以与梯段共用支座，也可以另设支座。 平台梁做在梯段的两端，可使梯段的跨度做到最小。如因建筑物整体布置的关系使得需要移动平台梁的位置，就有可能将梯段和平台当成折线形的构件来处理。 板式楼梯的一个梯段就是一块板。梁式楼梯的梯段又分成踏步板和梯段梁两部分。,板式楼梯（L3.3M） 组成： 梯段、平台梁、平台板 荷载传递：荷载踏步板梯段板平台 梁墙或柱 梁式楼梯 (L3.3M) 组成： 踏步板、斜梁、平台梁、平台板 荷载传递：荷载踏步板斜梁平台梁 墙或柱 特点： 梁式梯段的形式有: 明步、暗步,板式楼梯 可将梯段视为带锯齿的楼板，斜搁在两端的 平台梁上，再由支座将荷载依次传递下去； 钢砼梯段的主筋沿长方向配置,板式楼梯,梁式楼梯 平台梁间由梯段梁支承踏步板； 钢砼踏步板的主筋沿踏面的长方向 配置 钢砼梯段梁的主筋沿长方向配置；,梁式楼梯梯段梁在梯段的两侧,梁式楼梯梯段梁在梯段的中间,2.从侧边出挑的挑板楼梯 梯段板不由两端的平台梁支承，而改由侧边的支座出挑，这时梯段板相当于倾斜或受扭的挑板阳台。,梁式楼梯梯段梁在梯段的一侧,由中间钢砼筒支承的挑板楼梯,比 较,由上下平台梁支承的扭板楼梯,3.作为空间构件的悬挑楼梯 采用作为空间受力构件的悬挑楼梯，取消楼梯一端的平台梁及其支座，可取得较好的视觉效果。,作为空间构件的悬挑楼梯,比 较,简支的楼梯,4.悬挂楼梯 利用栏杆，或者另设拉杆，把整个梯段或者踏步板逐块吊挂在上方的梁或者其它的受力构件上，形成悬挂楼梯。,悬挂楼梯,悬挂楼梯,5.支承在中心立杆上的螺旋楼梯 直接将踏步做成踏步块安放在中心的立柱上，然后调整角度并加以固定。 螺旋楼梯的装饰性较强，但踏步近中心处较窄，只能用于居住建筑的户内以及一些小型的办公、储藏空间等，不能用于有大量人流的公共空间，尤其不能用作消防疏散楼梯。,支承在中心立杆上的螺旋楼梯,支承在中心立杆上的螺旋楼梯,6.3 楼梯常用施工工艺,6.3.1.整体现浇式钢砼楼梯 通过支模、绑扎钢筋，与建筑物主体部分浇筑成整体。其结构刚度好，结构断面高度也较小，使用面广。 现场支模可为非直线形的楼梯的制作提供方便。 跨度较大的梁式楼梯，现浇时可将梯段梁上翻，与楼梯栏板结合起来处理，免得梯段梁下垂显得较为厚重。习惯上将梁式楼梯的踏步从侧边可以看到的称为“明步”，而将如把梯段梁上翻，使得从侧边不能看到踏步的称为“暗步”。,明步,暗步,现浇楼梯梯段构件与平台梁的交接,梯段板可不在同一高度进入支座,现浇楼梯上下跑对齐,6.3.2 大中型构件预制装配式楼梯（板式） 大型构件主要是以整个梯段以及整个平台为单独的构件单元，在工厂预制好后运到现场安装；中型构件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。 钢构件在现场一般采用焊接工艺拼装。钢筋混凝土的构件在现场可通过预埋件焊接，也可通过构件上的预埋件和预埋孔相互套接。,预制楼梯梯段构件与平台梁的交接 梯段构件在同一高度进入支座 平台口上下跑如果要对齐 上下跑如果要对齐 平台口上下跑错开一步或半步 1.平台梁后退平台口 2.平台梁增高,6.3.3小构件预制装配式楼梯 小型构件装配式楼梯是以楼梯踏步板为主要装配构件，安装在梯段梁上。其预制踏步板的断面形式有一字形、L形和三角形等几种。 和现浇的梁式楼梯一样，小型构件预制装配式楼梯也可以做成明步或暗步的形式。 小型构件装配式楼梯可以用单一或混合的材料制作。,组成: 踏步板、斜梁、平台梁、平台板 A、踏步板:一字形、L形(正反)、三角形 B、斜 梁: 矩形、L形、锯齿形 C、平台梁: 矩形、L形 D、平台板:实心平板、空心板、槽形板 组合: 三角形踏步板+ 矩形斜梁(明步) 三角形踏步板+ L形斜梁(暗步) 一字形、L形(正反)踏步板+ 锯齿形斜梁, 各种预制踏步板,小构件装配式楼梯构成示意(1),小构件装配式楼梯构成示意(2),小构件装配式楼梯构成示意(3),L形踏步板,一字形踏步板,軋花钢板踏步板与钢梁,混凝土踏步板与钢梁,玻璃踏步板与钢梁,木踏步板与钢梁,石材踏步板与钢梁,小构件装配式楼梯实例,装配式螺旋楼梯的踏步形式及安装构造,6.3.4 楼梯面层处理 楼梯面层做法与楼板面层大致相同。 因为楼梯是有高差的通道，而且在火灾等灾害发生时往往是疏散逃生的唯一通道，所以踏面材料必须防滑，而且在平台和踏步的前缘都要安装防滑条。 防滑措施做法：通常是在踏步边缘做一至二条防滑条或防滑包口，防滑条长度一般按踏步长度每边减去150MM。 材料：水泥铁屑、金钢砂、塑料条或橡皮 条、金属条、马赛克、折角铁等,踏步防滑条常用做法,固定防滑复合材料,防滑面砖,马赛克防滑,石材铲口防滑,金属防滑条,轧花钢板踏步板,6.3.5 楼梯扶手栏杆构造 1.楼梯扶手的高度 扶手高度一般为自踏面前缘以上0.90m。 室外楼梯，特别是消防楼梯的扶手高度应不小于1.10m。 住宅楼梯栏杆水平段的长度超过500mm时，其高度必须不低于1.05m。 幼托及小学校等使用对象主要为儿童的建筑物中，需要在0.60m左右的高度再设置一道扶手，以适应儿童的身高。 对于养老建筑以及需要进行无障碍设计的场所，楼梯扶手的高度应为0.85m，而且也应在0.65m的高度处再安装一道扶手。,2.楼梯栏杆及栏板的形式以及安装和固定 常用立杆材料多为圆钢、方钢、扁钢及钢管。固定方式有与预埋件焊接、开脚预埋(或留孔后装)、与埋件栓接、用膨胀螺栓固定等。其安装部位多在踏面的边沿位置或踏步的侧边。 在立杆之间固定安全玻璃、钢丝网、钢板网等形成栏板。随着建筑材料的改良和发展，有些玻璃栏板甚至可以不依赖立杆而直接作为受力的栏板来使用。,金属栏板 金属及木扶手,玻璃栏板 金属及木扶手,栏杆：按构造作法 A、空花栏杆: 方钢:15-25MM, 圆钢:16-25MM, 扁钢:30-503-6, 钢管:20-50 空花栏杆的竖向构件空格净距不应大于110MM,对于中小学校、住宅、幼儿园不宜作横向花格栏杆。,B、栏板式栏杆： 砖（1/2或1/4）、砼、钢丝网水泥、玻璃；对于1/4砖砌栏板不够稳定，须用现浇钢砼扶手联成整体，并在栏板内每隔1000-1200MM加筋或立柱。 C、组合式栏杆： 空花栏杆：多用金属； 栏板：砼、砖，有机或钢化玻璃（高标准）,包石材实栏板金属扶手,复合材料栏板木扶手,玻璃栏板不锈钢扶手,金属栏杆 金属或木扶手,金属栏杆 金属或木扶手,水平段长度超过500时，考虑到安全性的要求，应提高扶手的高度,安装于侧边的栏杆立杆,栏杆与梯段的连接 A、与预埋件焊接 B、用水泥砂浆锚固 C、用膨胀螺栓固定 D、与预埋螺栓栓接 每个梯段上栏杆立柱与梯段的连接不得少于三处,3.楼梯扶手安装和制作,栏杆与扶手的连接 钢管扶手：与立柱多用焊接； 硬木扶手：可在立柱顶部先焊一根通长扁铁， 然后用螺栓将其固定硬木扶手， 螺栓间距300MM左右； 塑料扶手：可在立柱顶部先焊一根通长扁铁然 后将扁铁嵌固于扶手内。 人造石或大理石扶手：用水泥砂浆粘结。,楼梯顶层的水平栏杆与靠墙扶手 A、与砖墙连接时，一般是在墙上预留120120120的孔洞，将栏杆铁件伸入洞内，再用C20细石砼或高标号水泥砂浆填实。 B、与砼柱连接时，一般是在柱上相对位置预埋铁板，与栏杆扶手的铁件焊接,6.4 楼梯设计概要,1.有关楼梯设计的一般规定 公共楼梯设计的每段梯段的步数不超过18级，不少于3级。 梯级的踢面高度原则上不超过180。作为疏散楼梯时按照规范所规定的不同类型建筑楼梯踏步高度的上限和深度的下限，如住宅不超过175260，商业建筑不超过160280等。,楼梯的梯段宽（净宽，指墙边到扶手中心线的距离）按550+(0150)为一股人流；不同建筑类型的建筑按楼梯的使用性质需要不同的梯段宽。一般一股人流宽度大于900，两股人流宽度在11001400，三股人流在16502100，但公共建筑都不应少于2股人流。,楼梯的平台深度（净宽）不应小于其梯段的宽度。 在有门开启的出口处和有构件突出处，楼梯平台应适当放宽。 楼梯的梯段下面的净高不得小于2200mm；楼梯的平台处净高不得小于2000mm。,平台深度需要加大的情况举例,楼梯平台及梯段下净高控制,6.4.2 楼梯设计的一般步骤,1、楼梯平面表示法 无论是底层楼梯、中间楼梯还是顶层楼梯，都必须用箭头标明上下行的方向，并注明上行或下行，而且必须从正平台开始标注。 以双跑楼梯为例来说明其平面的表示法。 所谓平面图其实是平剖面图，其剖切位置默认为站在该层平面上的人眼的高度位置，因此在楼梯的平面图上会出现剖切线。,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。,楼梯的平面表示法 在楼梯平面图中，应该将一条线看成是一个高差，如果某梯段有n个踏步的话，该梯段的长度为踏步宽（n-1）,剖面表示法,设计步骤： 1.决定层间梯段段数及其平面转折关系。 2.按照规范要求通过试商决定层间的楼梯踏步数。 3.决定整个楼梯间的平面尺寸。 4.用剖面来检验楼梯的平面设计。 具体如下：,楼梯的尺度 1、梯段宽度与平台宽度 梯段宽度按每股人流宽为0.550.70m确定。 一般单股人流通行梯段宽0.90m； 双股人流通行梯段宽1.11.4m； 三股人流通行时梯段宽1.652.1m。 楼梯平台的(净)宽度应不小于梯段的(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。,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。 楼梯踏步高宽比构成楼梯的坡度。反之，根据使用的要求选定了合适的楼梯坡度之后，踏步的高宽比也就被确定。,一般楼梯的坡度范围在2545之间。 人流量大的公共建筑中楼梯坡度一般采用1：2（2634）。 踏步高宽比一般满足下列经验公式： 2h+b=600620mm 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。,民用建筑中楼梯踏步的最小宽度和最大高度限值见表： 踏步的最小宽度不小于250mm。,一般情况下，踏步高度在 140mm175mm 之间。较适宜的踏步宽度(水平投影宽度)300mm左右，不应窄于 260mm。为了适应人们上下楼的活动情况，踏面宜适当宽一些。在不改变梯段长度的情况下，为加宽踏面，可将踏步的前缘挑出，形成突缘，增加行走舒适度。,3、楼梯梯段尺寸 a) 梯段长度（L） 梯段长即踏面宽度的总和，其值为 L=b (N-1) 其中 b为踏面水平投影步宽，N 为梯段踏步数。 注意：在一般公共建筑中，一个梯段的踏步数量不应少于3步，也不应大于18步。,梯井宽度 ： 梯井是指梯段之间形成的空档，此空档从顶层到底层贯通，如图 8.27 所示的 C。宽度 60mm200mm 为宜，供少年儿童使用的楼梯梯井不应大于 120mm，以利安全。,b)梯段宽度（B1） B1 （BB2 ）/2 式中：B为楼梯间净宽，B2为楼井宽度，一般为60200mm。 c) 梯段高度（H1） 梯段高度（H1）与梯段的踏步高度（h）和踏步数量（N）有关。 H1= Nh,楼梯的尺寸计算 (1) 根据层高和初选步高 h 确定每层踏步数 N，N=Hh。设计时尽量采用等跑梯段，N 宜为偶数，以减少构件规格。若所求出 N为奇数或非整数，可反过来调整步高 h。 (2) 根据步数 N和初选步宽 b决定梯段水平投影长度 L，L = (0.5N-1)b。 (3) 确定是否设梯井。如楼梯间宽度较富余，可在两梯段之间设梯井。 (4) 根据楼梯间开间净宽 A 和梯井宽 C 确定梯宽 a，a=(A-C)2。同时检验其通行能力是否满足紧急疏散时人流股数的要求，如不能满足，则应对梯井宽 C 或楼梯间开间净宽A 进行调整。,(5) 根据初选中间平台宽 D1 (D1a)和楼层平台宽 D2 (D2a)以及梯段水平投影长度 L检验楼梯间进深净长度 B，D1+L+D2=B。如不能满足，可对 L 值进行调整(即调整 b 值)。必要时，则需调整 B值。在 B值一定的情况下，如尺寸有富裕，一般可加宽 b 值以减缓坡度或加宽 D2值以利于楼层平台分配人流。在装配式楼梯中，D1和 D2值的确定尚需注意使其符合预制板安放尺寸，并减少异形规格板数量。,4、栏杆、扶手高度 扶手高度是指自踏步前缘线至扶手顶面的垂直距离。 一般扶手高度为900mm。 幼儿园建筑的扶手为适应儿童身高，高度为600mm。,5、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（楼梯平台梁的结构高度一般为250300mm）。 梯段下净高应大于2.20m。 底层楼梯间平台下的出入口，净高应不小于2.00m。 为满足这一要求，通常的做法如图。,2、实例 某住宅层高2.8米，室内外高差0.6m，建筑局部平面尺寸如图。分析该住宅的楼梯布置。 1）楼梯基本尺寸讨论 建筑局部平面尺寸如图，楼梯间开间尺寸2.7m，楼梯间两侧半墙厚均为100mm。门侧墙垛100mm。 梯段宽度： B1 （BB2 ）/2（2700210060）/21220mm 平台宽度不小于B1，根据有关规定，取正平台宽度为1500mm，半平台宽度为1350mm。 。,根据层高（H）确定每层楼梯踏步高度（h）和每跑梯段的踏步数量（N）。 假设采用等跑梯段，每跑梯段的踏步数量N取8。 h =H/2N2800/(28)175mm； 由经验公式： 2h+b=600620mm，b=250270mm， 取b=260mm； 梯段长度 L（N1）b（81）26018200mm。 楼梯进深：1820+1500+1350=4670mm，取4700mm，半平台取为1380mm。,2）楼梯剖面设计 剖面设计关键在于解决底层楼梯下的净空高度。因为底层该处为进户通道，1.4米的高度不够。 解决办法：利用室内外高差或部分改变梯段的步数以争取平台下的净高。如图所示。,实例分析方案一,实例分析方案二,方法一： 底层做长短跑,如何解决平行双跑楼梯底层中间平台下设置通道？,方法二： 降低底层标高,(1) 在底层变作长短跑梯段。起步第一跑为长跑，以提高中间平台标高，如图(a)所示。这种方式仅在楼梯间进深较大、底层平台宽 D2 富余时适用。 (2) 局部降低底层中间平台下地坪标高，使其低于室内地坪标高(0.000)，但应高于室外地坪标高，以免雨水内溢，如图 (b)所示。 (3) 综合以上两种方式，在采取长短跑梯段的同时，又降低底层中间平台下地坪标高，如图 (c)所示。这种处理方法可兼有前两种方式的优点，并减少其缺点。 (4) 底层用直行楼梯直接从室外上二层，如图 (d)所示。这种方式常用于住宅建筑，设计时需注意入口处雨篷底面标高的位置，保证净空高度要求。,6.5 台阶及坡道构造,台阶也分踏步及平台两部分 公共建筑主要出入口处的台阶每级不超过150mm高，踏面宽度选择在350400mm左右或更宽；医院及运输港的台阶常选择100mm左右的踏面高和400mm左右的踏面深，以方便病人及负重的旅客行走。 坡道的坡度一般在1/61/12左右。 室外台阶与坡道面层材料必须防滑。 房屋主体沉降、热胀冷缩、冰冻等因素，都有可能造成台阶与坡道的变形 。解决方法为加强房屋主体与台阶及坡道之间的联系，以形成整体沉降；或索性将二者结构完全脱开，加强节点处理。,台阶与主体结构脱开,坡道 当室外门前有车辆通行及特殊情况下，要求设置坡道。如医院、宾馆、幼儿园等。坡道多为单面坡形式。,坡道也是由面层、结构层和基层组成，要求材料耐久性、抗冻性好，表面耐磨。 结构层有砼或石块等； 面层以水泥砂浆居多； 基层应注意防止不均匀沉降和冻胀土的影响。,6.6 有高差处无障碍设计的构造问题,无障碍设计：帮助下肢残疾的人和视觉残疾的人顺利通过高差。 6.6.1 坡道的坡度和宽度 坡道的坡度： 便于残疾人通行的坡道坡度不大于l/12，与之相匹配的每段坡道的最大高度为750mm，最大坡段水平长度为9000mm。 坡道的宽度及平台宽度： 为便于残疾人使用的轮椅顺利通过，室内坡道的最小宽度应不小于900mm，室外坡道的最小宽度应不小于1500mm。,2.楼梯形式及扶手栏杆 楼梯应采用直行形式，如直跑楼梯、对折的双跑楼梯或成直角折行的楼梯等 ，不宜采用弧形梯段或在半平台上设置扇步。 楼梯坡度应尽量平缓，其踢面高不大于150mm，其中养老建筑为140mm，且每步踏步应保持等高。 楼梯梯段宽度公共建筑不小于1500mm；居住建筑不小于1200mm。,楼梯踏步无直角突沿 ，不得无踢面。 坡道、公共楼梯凌空侧边应上翻50，应设上下双层扶手。在楼梯梯段(或坡道坡段)的起始及终结处，扶手应自其前缘向前伸出300mm以上 ，两个相邻梯段的扶手及梯段与平台的扶手应连通。 在有障碍物、需要转折、存在高差等场所，设地面提示块。,6.7 电梯和自动扶梯问题,1.电梯 电梯分乘客、载货两大类：客梯除普通乘客电梯外尚有专用的医用梯、观光电梯、无障碍电梯等。 电梯不能作为建筑垂直交通的安全出口，设置电梯的建筑物仍应按防火规范规定的安全疏散距离设置疏散楼梯。,在以电梯为主要垂直交通的建筑中，每栋建筑物内或建筑物的每个服务区，乘客电梯的台数不应少于2台；单侧排列的电梯不应超过4台；双侧排列的电梯不应超过8台，且不应在转角处紧邻布置。 电梯候梯厅的深度应满足下表的规定。,电梯候梯厅的深度,电梯井道内设有电梯轿箱、电梯出入口、以及导轨、导轨撑架、平衡锤和缓冲器等。,电梯井道需解决防火、隔振、隔声、通风等问题。 1.井道的防火 井道是在高层建筑中穿通各层的垂直通道，一旦发生火灾，容易造成使火焰及烟气沿井道蔓延，因此井道和机房四周的围护结构必须