【精品PPT课件】房屋建筑学楼梯与电梯的设计.ppt

第五章楼梯与电梯 5 1 1楼梯的类型 图5 1 5 2 1 按照楼梯的材料分类 钢筋混凝土楼梯 钢楼梯 木楼梯及组合材料楼梯 2 按照楼梯的位置分类 室内楼梯和室外楼梯 3 按照使用性质分类 主要楼梯 辅助楼梯 疏散楼梯和消防楼梯 4 按照楼梯间的平面形式分类 开敞楼梯间 封闭楼梯间 防烟楼梯间 5 按照楼梯平面形式分类 直跑式 双跑式 三跑式 交叉式 剪刀式等 5 1楼梯的类型和设计要求 图5 2楼梯平面形式 a 单跑直楼梯 b 双跑直楼梯 c 曲尺楼梯 d 双跑平行楼梯 e 双分转角楼梯 f 双分平行楼梯 g 三跑楼梯 h 三角形三跑梯 i 圆形楼梯 j 中柱螺旋楼梯 k 无中柱螺旋楼梯 l 单跑弧形楼梯 m 双跑弧形楼梯 n 交叉楼梯 o 剪刀楼梯 多跑直梯 双分平行梯 剪刀楼梯 5 1 2楼梯的组成 1 楼梯梯段 2 楼层平台和中间平台 歇台 3 栏杆 或栏板 和扶手 5 1 3楼梯的坡度应兼顾使用要求和经济性合理选择 对人流集中 交通量大 如铁路客站 商场 影剧院 使用对象体力较弱 如医院 幼儿园 小学 的建筑 坡度应小些 反之可略大些 楼梯常见坡度范围为20 45 即1 2 75 1 1 其中30 左右较为通用 坡度小于20 时 应采用坡道形式 坡度大于45 时 则采用爬梯 楼梯 坡道 爬梯的坡度范围如图5 4 楼梯的组成 5 1 4楼梯段及平台宽度 1 楼梯段的宽度楼梯段的宽度必须满足上下人流及搬运物品的需要 通常 梯段净宽除应符合防火规范的规定外 按每股人流宽为 0 55 0 0 15 m的人流股数确定 且不少于两股人流 这里的0 0 15m是人流在行进中人体的摆幅 人流较多的公共建筑应取上限值 9001100 14001650 2100 建筑设计防火规范 中规定的学校 商店 办公楼 侯车室等民用建筑楼梯总宽度 以百人拥有的楼梯宽度作为计算标准 具体规定如表5 1所示 表5 1一般建筑楼梯 门和走廊的宽度指标高层建筑的梯段宽度指标高于一般建筑 规范规定按通过人数每100人不小于1 00m计算 每层人数不等时可分段计算 疏散楼梯的最小净宽度见表5 2 2 楼梯平台的净宽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过 楼梯平台的净宽不得小于梯段宽度 同时不得小于1 1m 对于医院的主楼梯 梯段宽度不得小于1 65m 平台深度不得小于2 0m 5 1 5踏步尺寸踏面和踢面关系见图 民用建筑中 踏步尺寸确定时一般可按b 2h 600 620mm计算 螺旋梯的限制 5 1 6楼梯的净空高度 楼梯的净空高度包括楼梯段的净高和平台过道处的净高 楼梯段的净高是指自踏步前缘线 包括最低和最高一级踏步前缘线以外0 3m范围内 量至正上方突出物下缘间的垂直距离 平台过道处净高是指平台梁底至平台梁正下方踏步或楼地面上边缘的垂直距离 为保证在这些部位通行或搬运物件时不受影响 其净空高度在平台过道处应大于 m 在楼梯段处应大于2 2m 不能满足楼梯净高要求是设计中很容易碰到的问题 特别是在住宅首层的进门设在楼梯歇台下时 解决办法 1 将底层第一梯段增长 形成级数不等的梯段 这种处理必须加大进深 底层长短跑 2 楼梯段长度不变 降低梯间底层的室内地面标高 这种处理 梯段构件统一 但是室内外地坪高差要满足使用要求 局部降低地坪 3 底层用直跑楼梯 直达二楼 这种处理楼梯段较长 需楼梯间也较长 而且底部梯段常伸出户外 雨雪天造成不便 底层直跑 4 1 2 两种方法的结合 即利用部分室内外高差 又做成不等跑梯段 满足楼梯净空要求 这种方法较常用 道县电影院例 整体提高 会提高造价 但不得已 5 1 7栏杆和扶手 楼梯栏杆是楼梯的安全设施 当梯段升高的垂直高度大于1m时 它的临空面必须设置栏杆 栏杆高度是指踏步前沿至上方扶手中心线的垂直距离 一般室内楼梯栏杆高度不应小于0 9m 室外楼梯栏杆高度不应小于1 05m 高层建筑室外楼梯栏杆高度不应小于1 1m 如果靠楼梯井一侧栏杆水平长度超过0 5m 其高度不应小于1 0m 栏杆的设置还有美化效果 木制栏杆常车成各种图案 例 楼梯的扶手应选用坚固 耐磨 光滑 美观的材料制作 常用硬木 铝合金 钢管等材料 其形状设计要考虑美观 手感 手把扶的方便和舒适 幼 托 小学的扶手要根据使用者年龄特点设计扶手离地的高度 一般为600 做法 加扶手 在结构设计上要考虑人攀扶的水平推力 其取值为 住宅 宿舍 办公楼 旅馆 医院 托 幼 0 5kN m 学校 食堂 剧院 电影院 车站 展览馆 体育场馆 商场 1 0kN m 栏杆下端与梯级的连接构造 小结 楼梯的作用 楼梯的类型 重点在按楼梯间的平面形式和楼梯的平面形式的划分 楼梯由楼梯段 楼梯平台及栏杆和扶手组成 楼梯的允许坡度在23 45 之间 适宜坡度30 4 楼梯段与平台的宽度须满足正常使用 上下人流及搬运物品 和紧急疏散的要求 注意 建筑防火规范 对楼梯总宽度的规定 5 踏步尺寸的设计 6 楼梯净空高度的规定 当建筑进门设在楼梯歇台下 净空高度不够时的解决办法 7 栏杆和扶手的设计要求 思考题 按以上7个方面考察城建学院的楼梯 写出书面报告 5 2钢筋混凝土楼梯构造 钢筋混凝土楼梯因具有坚固 耐久 防火的性能 得到了普遍的应用 按施工方式不同 钢筋混凝土楼梯可分为现浇式和装配式两类 5 3 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 坚固耐久 抗震较为有利 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 受外界环境因素影响较大 工人劳动强度大 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 对于螺旋形楼梯 弧形楼梯等形状复杂的楼梯 也宜采用现浇楼梯 现浇式钢筋混凝土楼梯根据传力特点不同有板式梯段和梁板式梯段 板式和折板式楼梯梁式楼梯 1 板式楼梯板式楼梯是将梯段作为一块斜放的现浇板 两端支承在平台梁上 特点是结构简单 底面平整 施工方便 但自重较重 材料消耗较多 另一种做法是取消平台梁 使平台板和踏步板连在一起 荷载直接传到梁上 由于跨度加大 板厚比前者更大 混凝土和钢筋用量也随之加大 因此 板式楼梯只宜在跨度不大的建筑中采用 传力次序 板面载荷板梯口梁2 梁式楼梯当楼梯较宽或楼梯负载较大时 采用板式梯段不经济 须增加梯段斜梁以承受板的荷载 并将荷载传给平台梁 这种梯段称梁式楼梯 结构上由斜梁支承踏步板 斜梁支承在平台梁上 平台梁支承在墙上 有楼梯间的情况下 踏步板的一端可由一根斜梁支撑 踏步板的一端支撑在墙上 双梁式的梁可在踏步板的下面 上面或侧面 明步和暗步楼梯 图5 15 单梁悬挑现浇楼梯 钢筋混凝土楼梯的基础处理 5 2 2预制装配式钢筋混凝土楼梯预制装配式钢筋混凝土楼梯是指用预制厂生产或现场制作的构件安装拼合而成的楼梯 采用预制装配式楼梯可较现浇式钢筋混凝土楼梯提高工业化施工水平 节约模板 简化操作程序 较大幅度地缩短工期 但预制装配式钢筋混凝土楼梯的整体性 抗震性 灵活性等不及现浇钢筋混凝土楼梯 小型构件装配式楼梯 1 梁承式楼梯 预制构件装配而成的梁式楼梯 基本构件 踏步板 斜梁 平台梁和平台板 预制踏步 钢筋混凝土预制踏步从断面形式看 一般有一字形 正反 形和三角形三种 图5 17 一字形踏步制作方便 简支和悬挑均可 形踏步有正反两种 即 形和倒 形 形踏步的肋向上 每两个踏步接缝在踢面上 踏面下 踏面板端部可突出于 下面踏步的肋边 形成踏口 同时下面的肋可作上面板的支承 倒 形踏步的肋向下 每两个踏步接缝在踢面下踏面上 踏面和踢面上部交接处看上去较完整 踏步稍有高差时可在拼缝处调整 此种接缝需处理严密 否则在楼梯段清扫时污水或灰尘可能下落 影响下面楼梯段的正常使用 踏步形式 a 一字形踏步 b 倒 形踏步 c 正 形踏步 d 三角形踏步 三角形踏步最大特点是安装后底面平整 为减轻踏步自重 踏步内可抽孔 预制踏步多采用简支的方式 预制踏步的支承结构预制踏步的支承有两种形式 梁支承和墙支承 梁承式支承的构件是斜向的梯梁 预制梯梁的外形随支承的踏步形式而变化 当梯梁支承三角形踏步时 梯梁常做成上表面平齐的等截面矩形梁 如果梯梁支承一字形或 形踏步时 梯梁上表面须做成锯齿形 墙承式楼梯依其支承方式不同可以分为悬挑踏步式楼梯和双墙支承式楼梯 梁承式 传力 踏步板斜梁平台梁两边侧墙 平台板两边侧墙一边墙 一边梁 梁承L形板 梁承三角形板 2 墙承式楼梯 把预制的踏步板搁置在两侧的墙上 并按设计方案 在施工时按顺序搁置 形成楼梯段 墙承式楼梯 3 悬挑踏步式楼梯是把预制的踏步板依次砌入楼梯间侧墙 组成楼梯梯段 其一端嵌入墙内 另一端悬臂 截面形式以正L形为最多见 砌入墙体部分应为矩形 悬挑长度一般不超过1 5m 在具有冲击荷载时或地震区不得采用 2 中型构件装配式楼梯中型构件装配式楼梯 一般由楼梯段和带平台梁的平台板两个构件组成 带梁平台板把平台板和平台梁合并成一个构件 当起重能力有限时 可将平台梁和平台板 分开 这种构造作法的平台板 可以和小型构件装配式楼梯的平台板一样 采用预制钢筋混凝土槽形板或空心板两端直接支承在楼梯间的横墙上 如图所示 或采用小型预制钢筋混凝土平板 直接支承在平台梁和楼梯间的纵墙上 楼梯顶层平台板的边肋截面与其他各层略有不同 其一半留有搁置梯段的翻口 另一半不留 但应预留预埋件或插孔 供安装水平栏杆用 梯段同样有板式和梁式两种 有实心和空心之分 分析 减轻构件自重的几个做法 踏步板内留孔 如前述空心做法 凹角处做成小斜面 以保证底板结构需要的厚度 提高梯段底面 图5 25a 做成折板式踏步 缺点施工麻烦 图5 25b 板式梯段的两端搁置在平台板的边肋上 首层梯段的下端搁置在楼梯基础上 为保证平稳与接触良好 应先在平台边肋上用水泥砂浆坐浆 然后安装梯段 梯段和平台板之间的缝隙用水泥砂浆填实 梯段和边肋的对应部位应设预埋件并焊牢 以保证二者连接成整体 教材p 110图5 26的两种连接 以及下图的连接方法 等 3 大型构件装配式楼梯大型构件装配式楼梯 是把整个梯段和平台预制成一个构件 按结构形式不同 也有板式楼梯和梁板式楼梯两种 为减轻构件的重量 可以采用空心楼梯段 楼梯段和平台这一整体构件支承在钢支托或钢筋混凝土支托上 大型构件装配式楼梯 构件数量少 装配化程度高 施工速度快 但施工时需要大型的起重运输设备 主要用于大型装配式建筑中 5 3楼梯的细部构造 5 3 1踏步的面层和细部处理楼梯是供人行走的 楼梯的踏步面层应便于行走 耐磨 防滑 便于清洁 也要求美观 现浇楼梯拆模后一般表面粗糙 不仅影响美观 更不利于行走 一般需做面层 踏步面层的材料 视装修要求而定 常与门厅或走道的楼地面面层材料一致 常用的有水泥砂浆 水磨石 大理石和缸砖等 在通行人流量大或踏步表面光滑的楼梯 为防止行人在行走时滑跌 踏步表面应采取防滑和耐磨措施 通常是在踏步踏口处做防滑条 防滑材料可采用铁屑水泥 金刚砂 塑料条 橡胶条 金属条 玛赛克等 最简单的做法是做踏步面层时 留二三道凹槽 但使用中易被灰尘填满 使防滑效果不够理想 且易破损 防滑条或防滑凹槽长度一般按踏步长度每边减去150mm 还可采用耐磨防滑材料如缸砖 铸铁等做防滑包口 既防滑又起保护作用 嵌铝合金防滑条的梯段 金钢砂 教材P 111图5 27列举了几种常见的踏步防滑构造 其中的 b c 常作成双条 这里补充几种针对不同面层材料的防滑做法 5 3 2上下梯段扶手在平台转弯处的处理栏杆和扶手已在前面叙述过 此处不赘 有几个特殊问题还需再行交代 1 栏杆的分格应设计成不易为儿童攀爬的形式 以确保安全 失败实例 栏杆外做成梭梭板 带来的问题 2 室外扶手不宜采用木质 以免日晒雨淋的损坏 3 扶手必须保证表面光滑圆顺 不得有露钉或接头错位等现象 以防刮伤人手 4 上下梯段扶手在平台转弯处的处理 双跑楼梯在平台转折处 上行楼梯段和下行楼梯段的第一个踏步口常设在一条竖线上 如果平台栏杆紧靠踏步口设置扶手 顶部高度则突然变化 扶手需做成一个较大的弯曲线 即所谓鹤颈扶手 图5 32a 连接上下扶手 这种处理方法费工费料 使用不便 应尽量避免 常用方法有 一是将平台处栏杆内移至距踏步口约半步的地方 图5 32b 二是将上下行楼梯段错开一步 图5 32c 此两种处理方法 扶手连接都较顺 小结 现浇钢筋混凝土楼梯的特点 板式楼梯与梁式楼梯的支承方式 传力途径及适用范围 预制踏步的截面形式和支承结构 4 墙承式楼梯与梁承式楼梯的比较 5 踏步的面层和防滑处理 6 栏杆和扶手的设计要求 扶手在平台转弯处的处理 思考题 观察你住的学生公寓楼梯 它是钢筋混凝土楼梯吗 是现浇的还是预制的 它的支承结构和传力途径是怎样的 踏步有否防滑处理 是何种方法 它的栏杆和扶手设计合理吗 5 4台阶与坡道 作用 作为建筑物室内外高差的过渡与室外地面高差的连接 常常与建筑入口关系密切 要求美观 5 4 1台阶 1台阶的形式和尺寸台阶的形式有单面踏步式 三面踏步式 单面踏步带垂带石 方形石 牵边 花池等形式 见P 115图5 33 踏步的高宽比一般为1 2 1 4 通常踏步高100 150mm 踏步宽度为300 400mm 平台设置在出入口与踏步之间 起缓冲作用 平台每边至少宽出门洞500mm 深度应不小于1 0m 为防止雨水积聚或溢水室内 平台面宜比室内地面低20mm左右 并向外找坡1 3 以利排水 台阶与坡道的形式 a 三面踏步式 b 单面踏步式 c 坡道式 d 踏步坡道结合式 2 台阶的基本要求 人流密集场所台阶的高度超过1 0m时 宜设护栏设施 影剧院 体育馆观众厅疏散出口门内外1 40m范围内不能设台阶踏步 室内台阶踏步数不应少于2步 台阶和踏步应充分考虑雨 雪天气时的通行安全 宜采用防滑性能好的面层材料 3 台阶的构造室外台阶一般采用实铺 应坚固耐磨 具有较好的耐久性 抗冻性和抗水性 台阶按材料不同 有混凝土台阶 石台阶和钢筋混凝土台阶等 其中混凝土台阶应用最普遍 混凝土台阶由面层 混凝土结构层和垫层组成 面层可采用水泥砂浆或水磨石面层 也可采用缸砖 马赛克 天然石或人造石等块材 垫层可采用灰土 三合土或碎石等 台阶的基础只要挖去腐殖土做一层垫层即可 但应注意主体建筑的沉降问题 当台阶和建筑的地基沉降不均匀时可能造成倒水 一般采取台阶与建筑连成整体式或台阶基础与建筑物分离的方法 分离做法采用较普遍 注意点 施工顺序先主体后台阶 处理好主体建筑与台阶之间的沉降缝 当台阶高度较大时 也可采用架空构造 架空的构造做法见教材 台阶构造示例 架空做法 5 4 2坡道坡道按其用途分为行车坡道和轮椅坡道两类 行车坡道又可分为普通坡道和回车坡道两种 坡道的坡度与使用要求 面层材料和做法有关 坡度大 使用不便 坡度小 占地面积大 不经济 坡道的坡度一般为1 6 1 12 面层光滑的坡道 坡度 1 12 粗糙材料和设防滑条的坡道 坡度可稍大 但不应大于1 6 锯齿形坡道的坡度可加大至1 4 轮椅坡道是提供给残疾人专门使用的 应符合 方便残疾人使用的城市道路和建筑物设计规范 的要求 包括 坡道的宽度不应小于0 90m 每段坡道的坡度 允许最大高度和水平长度 应符合表5 5的规定 每段坡道的高度和水平长度超过表3 3 2规定时 应在坡道中间设休息平台 休息平台的深度不应小于1 20m 表5 5每段坡道坡度 最大高度和水平长度注 加 者只适用于受场地限制的改建 扩建的建筑物 坡道转弯时应设休息平台 休息平台的深度不应小于1 50m 在坡道的起点及终点 应留有深度不小于1 50m的轮椅缓冲地带 坡道两侧应在0 90m高度处设扶手 两段坡道之间的扶手应保持连贯 坡道起点及终点处的扶手 应水平延伸0 30m以上 坡道侧面凌空时 在栏杆下端宜设高度不小于50mm的安全档台 如右图 坡道与台阶一样 也应采用耐久 耐磨和抗冻性好的材料 一般多采用混凝土坡道 也可采用天然石坡道等 坡道的构造要求和做法与台阶相似 但坡道由于平缓故对防滑要求较高 混凝土坡道可在水泥砂浆面层上划格 以增加摩擦力 亦可设防滑条 或做成锯齿形 天然石坡道可对表面做粗糙处理 5 5电梯及自动扶梯 5 5 1电梯电梯及自动扶梯的安装与调试一般由生产厂家或专业公司负责 不同厂家提供的设备尺寸 规格和安装要求均有所不同 土建专业应按照厂家的要求在建筑的指定部位预留出足够的空间和设备安装的基础设施并安置好预留孔和与预埋件 1 电梯的类型及组成电梯按其用途可分为乘客电梯 住宅电梯 病床电梯 客货电梯 载货电梯和杂物电梯等 电梯主要由机房 井道 轿厢三大部分组成 1 井道a 井道的尺寸井道的高度包括电梯的升程高度 井道顶层高度和井道底坑深度 图5 38 井道底坑是电梯底层端站地面以下的部分 考虑电梯的安装 检修和缓冲要求 井道的顶部和底部应留有足够的空间 井道顶层高度和底坑深度视电梯运行速度 电梯类型及载重量而定 井道顶层高度一般为3 8m 5 6m 底坑深度1 4m 3 0m b 井道的防火和通风 电梯井道应选用坚固耐火的材料 一般多采用钢筋混凝土井道 也可采用砖砌井道 应在井道底部和中部及地坑等适当位置设不小于300 600mm的通风口 上部可以和排烟口结合 排烟口面积不少于井道面积的3 5 通风口总面积的1 3应经常开启 通风管道可在井道顶板或井道壁上直接通往室外 井道上除了开设电梯门洞和通风孔洞外 不应开设其它洞口 c 井道的隔振隔声一般在机房机座下设弹性垫层外 还应在机房与井道间设隔声层 高度为1 5 1 8m 教材 图5 44 d 井道底坑坑底一般采用混凝土垫层 厚度按缓冲器反力确定 为便于检修 须考虑坑壁设置爬梯和检修灯槽 坑底位于地下室时 宜从侧面开一检修用小门 坑内预埋件按电梯厂要求确定 2 电梯机房电梯机房一般设在井道的顶部 机房和井道的平面相对位置允许机房任意向一个或两个相邻方向伸出 一般至少有两个面每边扩出600mm以上的宽度 满足机房有关设备安装的要求 高度多为2 5 3 5m 机房楼板应按机器设备要求的部位预留孔洞 机房应有良好的天然采光和自然通风 机房的围护结构应具有一定的防火 防水和保温 隔热性能 3 电梯门套电梯厅门门套装修的构造做法应与电梯厅的装修统一考虑 可有水泥砂浆抹灰 水磨石或木板装修 高级的还可采用大理石或金属装修 教材 图5 40 4 消防电梯特殊要求 前室 靠外墙设置 住宅 4 5m2 公共建筑 6 0m2 与防烟楼梯共用的前室 住宅 6 0m2 公共建筑 10 0m2 载重量 1 0t 轿厢尺寸 1000 1500mm 行驶速度 1 5m s 可与客梯或工作电梯兼用 但应符合消防电梯要求 与比邻的电梯井和机房间用耐火极限 2 5h的隔墙隔开 门口宜采用防水措施 轿厢装饰应为非燃烧材料 并设专用电话 5 5 2自动扶梯自动扶梯适用于有大量人流上下的公共场所 如车站 商场 地铁车站等 自动扶梯是建筑物楼层间连续效率最高的载客设备 一般自动扶梯均可正 逆两个方向运行 可作提升及下降使用 机器停转时可作普通楼梯使用 自动扶梯的坡度比较平缓 一般采用30 运行速度为0 5m s 0 7m s 宽度按输送能力有单人和双人两种 自动扶梯的栏板分为全透明型 透明型 半透明型 不透明型四种 前三种内装照明灯具 不透明型室内照明 自动扶梯的机房悬挂在楼板下面 楼层下做装饰外壳 底层则做地坑 机房上方的自动扶梯口处应做活动