房屋构造与维护管理 5楼梯[武汉理工]

第五章楼梯 学习目标 掌握 楼梯的组成 楼梯的尺度 钢筋混凝土楼梯的基本构造 理解 楼梯设计的基本要求 楼梯的细部构造原理 台阶 坡道的基本原理了解 楼梯的类型 电梯与自动扶梯的基本构造原理 本章内容 第一节楼梯的组成与类型第二节楼梯的尺度第三节钢筋混凝土楼梯构造第四节楼梯的细部构造第五节台阶和坡道第六节电梯与自动扶梯 第一节楼梯的组成与类型一 楼梯的组成楼梯一般由楼梯梯段 楼梯平台 栏杆 栏板 和扶手三部分组成 如图5 1所示 图5 1楼梯的组成 1 楼梯梯段楼梯梯段是联系两个不同标高平台的倾斜构件 是设有踏步供人们上下楼层的通道段落 由若干踏步和斜梁或板组成 为了减少人们上下楼梯时候的疲劳 每一楼梯梯段的他不数量一般不应超过18级 同时考虑人们行走时候的习惯性 楼梯梯段的踏步数量也不应少于3级 2 楼梯平台楼梯平台是指连接两个楼梯梯段之间的水平构件 平台用于供楼梯转折 连通某个楼层或者供使用者在攀爬一定距离后稍事休息 根据所处的位置不同 楼梯平台分为中间平台和楼层平台 位于两楼层之间的平台称为中间平台 与楼层地面标高一致的平台称为楼层平台 平台由平台梁和平台板组成 3 栏杆 栏板 和扶手栏杆或栏板 设于楼梯梯段的临空边 是保证人们在攀爬楼梯时的安全而设置的 因此 要求栏杆必须牢固可靠 并且具有足够的安全高度 栏杆或栏板的顶部供人们依扶用的连续构件 称作扶手 二 楼梯的类型 一 按照其所在的位置 楼梯可分为室内楼梯和室外楼梯 二 按照其结构材料的不同 楼梯可分为木楼梯 钢楼梯和钢筋混凝土楼梯等 其中钢筋混凝土楼梯具有坚固 耐久 防火等优点 使用最为广泛 三 按照其使用性质的不同 楼梯可分为主要楼梯 辅助楼梯 疏散楼梯和消防楼梯 四 按照楼层间楼梯梯段数量不同和上下楼层方式的不同 可分为直跑式楼梯 双跑式楼梯 双分式楼梯 双合式楼梯 三跑式楼梯 剪刀式楼梯 曲线式楼梯等多种形式 选用的原则是根据楼梯间的平面形状与大小 楼层高低与层数 人流多少与缓急 使用功能 造型需要 投资限额和施工条件等因素来确定 1 直跑式楼梯直跑式楼梯是指沿着一个方向上下楼层的楼梯 如图5 2所示 构造特点 只有一个楼梯梯段 不设中间平台 所占宽度比较小 但是长度较大 适用范围 层高较小的建筑 一般层高不超过3 0m 图5 2直跑式楼梯 2 双跑直楼梯双跑直楼梯是指第二跑楼梯梯段折回并平行于第一跑楼梯梯段的楼梯 如图5 3所示 构造特点 两个楼梯梯段间设一个中间平台 两个楼梯梯段在一条直线上 占用宽度较小 但长度较大 适用范围 楼梯间窄而长的建筑 图5 3双跑直楼梯 3 双跑平行楼梯双跑平行楼梯是由两个楼梯梯段和一个中间平台组成 在休息平台处转向180 占用长度较小 但是宽度较大 如图5 4所示 适用范围 用途最广 如用于住宅及公共建筑 图5 4双跑平行楼梯 4 双跑直角楼梯双跑直角楼梯是由两个楼梯梯段和一个中间平台组成 在休息平台处转向90 两个楼梯梯段均可沿墙设置 充分利用空间 如图5 5所示 适用范围 公共建筑大厅和窄而小的跃层建筑 图5 5双跑直角楼梯 5 双分式平行楼梯双分式平行楼梯是指第一跑楼梯梯段是一个较宽的梯段 经过休息平台后分为两个较窄梯段的楼梯 如图5 6所示 适用范围 公共建筑门厅主要楼梯 图5 6双分式平行楼梯 6 双合式平行楼梯双合式平行楼梯是指第一跑楼梯梯段为两个较窄的梯段 经过休息平台后合为一个较宽梯段的楼梯 如图5 7所示 适用范围 公共建筑门厅主要楼梯 图5 7双合式平行楼梯 7 三跑式楼梯三跑式楼梯是指由三个楼梯梯段和两个中间平台组成的楼梯 楼梯井较宽 如图5 8所示 适用范围 公共建筑 图5 8三跑式楼梯 8 剪刀式楼梯剪刀式楼梯相当于双跑式楼梯的对接 四个楼梯梯段用一个中间平台相连 占用面积较大 行走方便 如图5 9所示 适用范围 人流较多的公共建筑 图5 9剪刀式楼梯 9 曲线式楼梯曲线式楼梯有弧形 螺旋形等形式 如图5 10所示 曲线形楼梯造型美观 有较强的装饰效果 多用于公共建筑的大厅中 a 弧线形楼梯b 螺旋式楼梯图5 10曲线式楼梯 第二节楼梯的尺度一 楼梯的尺度 一 楼梯的坡度楼梯的坡度是指楼梯梯段的坡度 楼梯的坡度有两种表示方法 一种用斜面与水平面的夹角表示 另一种用楼梯梯段的垂直投影高度与梯段的水平投影长度之比表示 楼梯的坡度视建筑的功能类型而定 一般情况下 人流多的公共建筑的楼梯应平缓 坡度较小 但增加了楼梯间的进深 特别适用于托幼建筑和托老建筑的楼梯 楼梯的坡度越陡 行走越吃力 但建筑进深相对较小 适用于使用人数较少的住宅楼梯 次要楼梯可更陡些 楼梯的坡度范围一般在23 45 之间 正常情况下应当把楼梯坡度控制在38 以内 一般认为30 是楼梯的适宜坡度 其中以26 34 为理想 坡度小于20 时 应采用坡道形式 坡度大于45 时 则采用爬梯 二 楼梯踏步尺度楼梯梯段由若干踏步组成 每个踏步又由若干踏步组成 每个踏步又由踏面和踢面组成 踏面尺寸与人脚尺寸有关 一般踏面宽300mm 人脚可以完全落在踏面上 行走较为舒适 当踏面宽度减少时 人行走在踏面上就有后跟悬空的感觉 行走就不便 所以 踏面的最小宽度不宜小于240mm 踢面高度与踏面宽度尺寸有关 因为 人行走时每上一步台阶就等于人迈了一步 所以 踢面高度与踏面宽度之和要与人的步幅相吻合 踏面宽度与踢面高度可用下列经验公式计算 即2h b 600 620mm或h b 450mm式中 h 踏步踢面高度 b 踏步踏面宽度 600 620mm 表示成年人平均步距 经过试算法得到的踏步尺寸应小于最大踢面高度 大于最小踏面宽度的要求 并与常用踏步尺寸相吻合 如表5 1所示 当条件不足 进深尺寸不足 踏步宽度较小时 可以采用加做踏步檐 踏口 或踢面倾斜的方法 以达到加宽楼梯踏面尺寸的目的 踏步檐凸出尺寸一般为20mm 25mm 如图5 11所示 图5 11增加楼梯踏步宽度的方法 三 栏杆 栏板 和扶手高度尺度栏杆 栏板 是楼梯梯段的安全设施 一般设在梯段的临空边 栏杆 栏板 上面安装扶手 有时在楼梯梯段大于1400mm时 还要在梯段靠墙一侧设扶手 当楼梯梯段宽度超过2200mm时 在梯段中间还应设扶手 扶手高度指踏面中心至扶手顶面的垂直高度 一般成人扶手高度为900mm 托幼建筑中的儿童扶手高度取500 600mm 在设儿童扶手的同时 还要在900mm处设成人扶手 同时 在大型商业建筑中 靠墙一侧在设成人扶手的同时 也要设儿童扶手 为了防止儿童穿过栏杆而发生危险 栏杆净距不应大于110mm 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1050mm 室外楼梯扶手高度也适当提高 且不小于1050mm 如图5 12所示 图5 12栏杆 栏板 扶手高度 四 楼梯梯段的尺度楼梯梯段的尺度包括楼梯梯段长度和梯段宽度 楼梯梯段的长度 L 指每一梯段的水平投影长度 其值为L N 1 g 其中g为踏步水平投影步宽 N为梯段踏步数 楼梯宽度是指是指楼梯间墙面至扶手中心线或扶手中心线间的水平距离 楼梯梯段是楼梯安全疏散的主要通道 其宽度必须满足上下人流及搬运物品的需要 梯段的宽度与人的身体宽度 摆幅和人流股数有关 与是否通过较大的家具设备有关 一般只考虑通过人流时 应根据紧急疏散时 要求通过的人流股数多少确定 每股人流可考虑550mm 0 150mm 即550mm 700mm 这里0 150mm是人流在行进过程中的摆幅 一般单股人流通行时 梯段宽度不应小于900mm 如图5 13 a 所示 双股人流通行时为1100mm 1400mm 如图5 13 b 所示 三股人流通行时为1650mm 2100mm 如图5 13 c 所示 住宅公用楼梯梯段净宽不应小于1100mm 六层以下建筑楼梯 梯段净宽不应小于1000mm 楼梯两梯段之间形成的空档称为梯井 梯井从顶层到底层贯通 考虑安全 梯井宽度应小些 一般取50mm 200mm为宜 a 单人通行b 双人通行c 三人同行图5 13楼梯宽度与人流股数的关系 五 楼梯平台的宽度平台宽度指楼梯间墙面至转角扶手中心线的水平距离 分为中间平台宽度和楼层平台宽度 楼梯平台作为梯段与梯段的连接 可供人稍加休息 梯段改变方向时 扶手转向端处的平台最小宽度不应小于梯段宽度 且不得小于1 20m 当有搬运大型物件需要时应适当加宽 以保证疏散宽度一致 并能使家具等大型物件通过 如图5 14所示 图5 14楼梯梯段 平台和梯井 六 楼梯的净空高度楼梯的净空高度是指在平台上或者梯段下通行人群时 应该具有的最低高度要求 楼梯梯段处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 30m范围内 量至上方突出物下缘间的垂直高度 规范规定 楼梯梯段处的净高应不小于2 20m 平台上的净高是指平台梁至平台梁正下方踏步或楼地面上边缘的垂直距离 楼梯梯段处的净高应不小于2m 如图5 15所示 图5 15楼梯的净空高度 在住宅以及公共建筑中应用最多的楼梯为双跑平行楼梯 当采用双跑平行楼梯 并且在底层中间休息平台下设置通道时 为了保证平台下通道的净高达到2m 常采用以下方式解决 1 将底层第一题段长度增加 形成不等长梯段的长短跑楼梯 以提高中间平台标高 进而使底层净高达到不小于2m的要求 如图5 16所示 这种方式俗称为 升平台 仅适用于楼梯间进深较大的情况 图5 16长短跑楼梯 2 下沉地面 即局部降低底层中间平台下地坪标高 时期低于底层室内地平标高 0 000 以满足平台下净空高度的要求 这种处理方式可以保持等跑梯段 使得构建统一 但是提高了整个建筑物的高度 此时应注意 降低后的中间平台下地坪标高仍应高于室外地坪标高 以免雨水内溢 这种方法俗称 挖地坪 如图5 17所示 图5 17下沉地面 3 综合法 将上述 升平台 与 挖地坪 两种方法结合起来 如图5 18所示 这种处理方式可兼有上述两种方式的优点 并尽量避免其缺点 图5 18综合法 4 底层采用直跑式楼梯 直达二层 这种方式需要更大的楼梯进深 5 不设置平台梁 将上 下楼梯段和平台组成一个整体式的折板 将板直接支承在承重墙体上 楼梯平台梁高一般在300mm 400mm之间 这样的变动仅适用于解决200mm 300mm的净空高度问题 如图5 19所示 图5 19整体式折板 第三节钢筋混凝土楼梯构造钢筋混凝土楼梯在结构刚度 耐火 造价 施工以及造型等方面都有较多的优点 应用最为普遍 钢筋混凝土楼梯按照施工方式分为有现场浇注整体式和预制装配式两种 一 现浇钢筋混凝土楼梯现浇钢筋混凝土楼梯是在施工现场支模绑扎钢筋并浇筑混凝土而成的整体楼梯 楼梯段与休息平台整体浇筑 因而楼梯的整体刚性好 坚固耐久 适用于有特殊要求和防震要求高的建筑 但模板耗费大 施工期较长 现浇钢筋混凝土楼梯按楼梯段传力的特点分为板式和梁板式两种 一 板式楼梯板式楼梯的梯段是一块斜放的板 板底平整 板面上做成踏步 梯段两端设置平台梁 梯段板承受着梯段的全部荷载 梯段上的荷载通过平台梁传到墙上或者柱子上 如图5 20所示 必要时 也可取消梯段板一端或两端的平台梁 将平台板与梯段板连为一体 形成折线形的板直接支承于墙或梁上 如图5 21所示 图5 20设平台梁的板式楼梯图5 21不设平台梁的板式楼梯 二 梁板式楼梯梁板式楼梯段是由斜梁和踏步板组成 当楼梯踏步受到荷载作用时 踏步为一水平受力构件 踏步板把荷载传递左右斜梁 斜梁把荷载传递给与之相连的上下休息平台梁 最后 平台梁将荷载传给墙体或柱子 梯梁通常设两根 分别布置在踏步板的两端 梯段与踏步板在竖向的相对位置有两种 一种为明步 即梯梁在踏步板之下 踏步外露 另一种为暗步 即梯梁在踏步板之上 形成反梁 踏步包在里面 如图5 22所示 暗步楼梯弥补了明步楼梯梯段下部易积灰 侧面易污染的缺陷 但斜梁宽度要满足结构的要求 从而使梯段的净宽变小 梯梁也可以只设一根 通常有两种形式 一种是踏步板的一端设梯梁 另一端搁置在墙上 另一种是用单梁悬挑踏步板 当荷载或梯段跨度较大时 采用梁板式楼梯比较经济 a 明步楼梯b 暗步楼梯图5 22现浇钢筋混凝土梁板式楼梯 二 预制装配式钢筋混凝土楼梯装配式钢筋混凝土楼梯是将楼梯分隔成若干部分 在预制厂制作 到现场安装的楼梯 这种方式可以加快施工速度 减少现场湿作业 有利于建筑工业化 但是楼梯的造型和尺寸将受到局限 并且需要具备一定的吊装设备 装配式钢筋混凝土楼梯根据构件尺度的差别 大致可分为 小型构件装配式 中型构件装配式和大型构件装配式 一 小型构件装配式楼梯小型构件装配式楼梯是将梯段 平台分隔成若干部分 分别预制成小构件 然后通过用焊 锚 栓 销等方法连接装配成整体 具有构件小而轻 容易制作 便于安装的优点 但由于构件数量多 现场湿作业较多 施工速度较慢 通常用于施工机械化程度较低的房屋建筑中 按照预制踏步的支承方式 小型构件装配式楼梯主要分为墙承式 梁承式两种 1 墙承式楼梯 预制踏步的两端支承在墙上 荷载直接传递给两侧的墙体 墙承式楼梯不需要设梯梁和平台梁 平台板为简支空心板 实心板 槽形板等 踏步断面为L形或一字形 它适宜于直跑式楼梯 若为双跑楼梯 则需要在楼梯间中部砌墙 用以支承踏步 两跑间加设一道墙后 阻挡上下楼行人视线 为此要在这道隔墙上开洞作为观察孔 这种楼梯不利于搬运大件物品 宜用于低标准的次要建筑 如图5 23所示 图5 23双墙支承式楼梯 2 梁承式楼梯 预制踏步支承在楼梯斜梁上 形成梁式梯段 梯梁支承在平台梁上 平台梁一般为L形断面 梯梁的断面形式 视踏步构件的形式而定 一般有锯齿形 矩形和L型 三角形踏步一般采用矩形梯梁或L形梯梁 如图5 24所示 楼梯为暗步时 可采用L形梯梁 L形和一字形踏步应采用锯齿形梯梁 如图5 24所示 预制踏步在安装时 踏步之间以及踏步与梯梁之间应用水泥砂浆坐浆 L形和一字形踏步预留孔洞应与锯齿形梯梁上预埋的插铁套接 孔内用水泥砂浆填实 三角形踏步板与斜梁之间用水泥砂浆自上而下逐个叠砌 图5 24预制梯段斜梁的形式 还有一种为悬挑式楼梯 是把预制的L形踏步构件 按楼梯坡度将其一端砌在楼梯间侧墙内 另外一端悬挑并安装栏杆 如图5 25所示 这种形式的楼梯适用于次要建筑 并且悬挑尺寸不宜大于900mm 地震地区不宜采用 图5 25悬挑式楼梯 b图为踏步构件示意图 二 中型及大型构件装配式楼梯中型构件装配式楼梯一般是由楼梯段和带有平台梁的休息平台板两大构件组合而成 楼梯段直接与楼梯休息平台梁连接 楼梯的栏杆与扶手在楼梯结构安装后在进行安装 带梁休息平台形成一类似槽形板构件 在支承楼梯段的一侧 平台板肋断面加大 并设计成L断面以利于楼梯段的搭接 楼梯段与现浇钢筋混凝土类似 有梁板式和板式两种 大型构件装配式楼梯 是将楼梯段与休息平台一起组成一个构件 每层由第一跑及中间休息平台和第二跑及楼层休息平台板两大构件组合而成 按照结构形式 有板式楼梯和梁板式楼梯两种 如图5 2和图5 27所示 为了减轻构件的重量 可以采用空心楼梯段 楼梯段和平台这整体构件支承于钢支托或钢筋混凝土支托上 图5 26装配式板式楼梯构件图5 27梁板式梯段 大型构件装配式楼梯 构件数量少 装配速度高 施工速度快 但是施工时需要大型起重运输设备 主要用于大型装配式建筑中 位于建筑物底层的第一跑楼梯段下部应设基础 称为梯基 梯基的形式一般为条形 可以选用砖 石等材料砌筑而成 也可以采用平台梁代替 如图5 28所示 图5 28梯基构造示意图a 梯段与梯基连接b 平台梁代替梯基 第四节楼梯的细部构造一 踏步面层及防滑处理 一 踏步面层踏步面层的作法一般与楼地面基本相同 对面层的要求是耐磨 防滑 便于清洗和美观 根据装修标准及造价 常见的踏步面层有水泥砂浆 水磨石 地面砖 各种天然石材等 如图5 29所示 图5 29楼梯踏步面层及防滑处理 二 防滑措施人流集中的楼梯 踏步表面应采取防滑和耐磨措施 通常是在踏步阳角部位做防滑条 防滑条的两端应距离墙面或栏杆 栏板 留出不小于120mm的空隙 以便清扫垃圾和冲洗 防滑条的材料应耐磨 美观 行走舒适 可采用铁屑水泥 金刚砂 塑料条 金属条 橡胶条 马赛克等 如图5 29所示 二 栏杆 栏板 及扶手构造 一 栏杆 栏板 的形式和构造栏杆 栏板 的形式可分为空花式 栏板式 混合式等类型 1 空花式 一般采用扁钢 圆钢 方钢 也可以采用木 铝合金等材料制作 其杆件形成的空花尺寸不宜过大 一般不大于110mm 经常有儿童活动的建筑 栏杆的分格应设计成不易儿童攀登的形式 以确保安全 如图5 30所示 图5 30空花式栏杆 2 栏板式 一般采用砖 钢板网水泥 钢筋混凝土 有机玻璃及钢化玻璃等材料制作 如图5 31所示 图5 31栏板a 1 4砖砌栏板b 钢板网水泥栏板 3 混合式 是指空花式和栏板式两种形式相结合 其栏杆竖杆常采用钢材或不锈钢等材料 其栏板部分常采用轻质美观材料制作 如木板 塑料贴面板 铝板 有机玻璃板和钢化玻璃板等 图5 32所示为混合式栏板的几种常见做法 图5 32混合式栏杆 二 扶手楼梯扶手位于栏杆 栏板 顶面 供人们上下楼梯时依扶之用 扶手一般用硬木 钢管 铝合金以及塑料等材料做成 扶手断面形式多样 图5 33为几种常见扶手类型 图5 33扶手类型 三 栏杆 扶手连接构造1 栏杆与扶手连接 如图5 33所示 空花式和混合式栏杆 当采用木材或塑料扶手时 一般在栏杆竖杆顶部设通长扁钢与扶手底面或侧面槽口榫接 用木螺钉固定 金属管材扶手与栏杆竖杆连接一般采用焊接或铆接 2 栏杆与梯段 平台连接 如图5 34所示 一般是在梯段和平台上预埋钢板焊接或预留孔插接 为了保护栏杆以及增加美观 可以在栏杆下增设套环 图5 34栏杆的固定 3 扶手与墙面连接 扶手与墙面应该有可靠的连接 当墙体为砖墙时 可留洞 将扶手连接杆件伸入洞内 用混凝土嵌固 当墙体为钢筋混凝土时 一般采用预埋钢板焊接 在栏杆扶手结束处与墙面相交 也应有可靠的连接 如图5 35所示 图5 35扶手与墙面的连接 4 楼梯起步和梯段转折处的栏杆扶手处理 在底层第一跑梯段起步处 为了增强栏杆的刚度和美观 可以对第一级踏步和栏杆扶手进行特殊处理 如图5 36所示 在梯段转折处 由于梯段间的高差问题 为了保持栏杆高度一致和扶手的连续 需根据不同情况进行处理 如图5 37所示 图5 36楼梯起步处理 图5 37楼梯段转折处的栏杆扶手处理 第五节台阶和坡道大部分台阶和坡道设在室外 是建筑入口与室外地面的过渡 一般建筑物为了防水 防潮等方面的要求 室内外地面应设有高差 民用建筑室内地面通常高于室外地面300mm 450mm 单层工业厂房室内地面通常高于室外地面150mm 在建筑物出入口处 应设置台阶或坡道 以满足室内外交通联系方便的要求 一 台阶与坡道的形式台阶由平台与踏步组成 其形式有三面踏步式及单面踏步式等 坡道多为单面坡式 在某些大型公共建筑中 为了考虑汽车能在大门入口通行 可采用台阶与坡道相结合的形式 如图5 38所示 公共建筑室内外台阶踏步宽度不宜小于300mm 踏步高度不宜大于150mm 且不宜小于100mm 踏步应防滑 室内台阶数不应小于2级 当高差不足2级时 应按坡道设置 室内坡道的坡度不宜大于1 8 室外坡道的坡度不宜大于1 10 坡道应采取防滑措施 图5 38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 踏步与坡道结合式 二 台阶构造台阶分实铺和架空两种形式 大多数台阶采用实铺 实铺台阶的构造与地面构造基本相同 由基层 垫层和面层组成 基层是素土夯实层 垫层多为卵石灌浆 混凝土或灰土等 面层有整体和铺贴两大类 如水泥砂浆 水磨石 石质板材等 在温度较低地区 为了保证不受土壤冻胀的影响 应把台阶下部一定深度范围内的原土换掉 改设砂垫层 实铺台阶构造如图5 39所示 图5 39实铺台阶构造 当台阶尺度较大或土壤冻胀较严重时 为了保证台阶不开裂 往往选用架空台阶 架空台阶的平台板和踏步均为预制钢筋混凝土板 分别搁置在梁上或砖砌地垄墙上 架空台阶