房屋建筑學(xué) 第8章 樓梯構(gòu)造

房屋建筑學(xué)第8章樓梯構(gòu)造第一節(jié)概述

一、樓梯的組成

一般樓梯主要由樓梯梯段和樓梯平臺兩部分組成（一）樓梯梯段設(shè)有踏步供層間上下行走的通道段落，稱為梯段。樓梯的坡度就是由踏步形成的。踏步又分為踏面（供行走時踏腳的水平部分）和踢面（形成踏步高差的垂直部分）。為了在樓梯上行走的安全，梯段和平臺的臨空邊緣應(yīng)設(shè)置欄桿，欄桿的頂部供作依扶用的連續(xù)構(gòu)件，稱扶手。2（二）樓梯的形式一般建筑物中，最常見的樓梯形式是雙梯段的并列式樓梯，稱雙跑樓梯或雙折式樓梯/樓梯的形式除并列式外，其他尚有較為簡單的單梯段樓梯，或雙梯段直跑式和雙梯段折角式樓梯；用于公共建筑的雙向折角式、三梯段并列式、三折連續(xù)式、剪刀式和圓弧形樓梯等多種形式。此外，還有內(nèi)徑相當(dāng)小的螺旋形樓梯、帶扇步的樓梯以及各種坡度比較陡的爬梯等。3三、樓梯的坡度一般來講，樓梯的坡度越小越平緩，行走也越舒適，但卻擴大了樓梯間的進(jìn)深，增加了建筑面積和造價。樓梯、爬梯及坡道的區(qū)別，在于其坡度的大小和踏級的高寬比等關(guān)系上。樓梯常見坡度范圍為25°-45°，其中以30°左右較為通用。爬梯的范圍在60°以上。坡道的坡度范圍一般在15°以下，若其傾斜角在6°或坡度在1：12以下的屬于平緩的坡道，而坡度在1：10以上的坡道應(yīng)有防滑措施。4第二節(jié)鋼筋混凝土樓梯構(gòu)造構(gòu)成樓梯的材料可以是木材、鋼筋混凝土、型鋼或是多種材料混合使用。防火形較差的木材現(xiàn)今比較少用于樓梯的結(jié)構(gòu)部分，尤其是少用于公共部位的樓梯上。型鋼作為樓梯構(gòu)件，也必須經(jīng)過特殊的防火處理。鋼筋混凝土的耐火、耐久性能均較其他材料樓梯為高，故在一般建筑中的樓梯以采用鋼筋混凝土最為廣泛。5鋼筋混凝土樓梯有現(xiàn)澆式（又稱整體式）和預(yù)制裝配式兩類。現(xiàn)澆式鋼筋混凝土樓梯的剛度大，但施工速度慢，模板耗費多；裝配式因構(gòu)件預(yù)制質(zhì)量易保證，受季節(jié)性影響小，但構(gòu)件生產(chǎn)一次投資大。因此，在大量性民用建筑中，有條件地區(qū)一般多采用裝配式鋼筋混凝土樓梯。6一、現(xiàn)澆式鋼筋混凝土樓梯樓梯最主要的部分是梯段，因此，通常所謂樓梯的結(jié)構(gòu)形式即樓梯段的結(jié)構(gòu)形式。樓板的結(jié)構(gòu)形式一般有二種：板式和梁板式。同時樓梯的構(gòu)造也有板式和梁板式之分。7（一）板式梯段是指由梯段板承受該梯段全部荷載的樓梯。梯段與平臺相連，通常的處理是在平臺口處設(shè)置一平臺梁以支承上下梯段板和平臺板。（二）梁式梯段梁式梯段的踏步板支承在斜梁上，斜梁又支承在平臺梁上。梁式梯段較之板式梯段可以縮小板跨，減薄板厚。而且踏步部分的混凝土，在板式梯段是一種負(fù)擔(dān)，而這里也作為板的結(jié)構(gòu)的一部分，這樣板的計算厚度便可以擴大到踏步三角形中。8現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁板式梯段在實踐中有兩種形式：一種為梁在踏步板下面露出一部分，上面踏步露明，通稱明步，較為明快，但在板下露出的梁的陰角容易積灰；還有一種邊梁向上翻，下面平整，踏步包在梁內(nèi)，通稱暗步，梁與踏板形成的凹角在上。一般變梁的寬度要做得窄一些，必要時可以和欄桿結(jié)合。對于這兩類樓梯的選擇，應(yīng)按具體的工程，根據(jù)功能要求（如醫(yī)院需要減少轉(zhuǎn)折存灰的可能性）、造型處理及技術(shù)經(jīng)濟等比較而采用之。9此外，還有設(shè)計成圓弧或弧形的無梁彎板（亦稱扭板）樓梯。這種弧形旋轉(zhuǎn)樓梯的踏步兩端薄緣向外側(cè)挑出，內(nèi)配鋼筋。其他尚有現(xiàn)澆鋼筋混凝土的直上式樓梯，采用單梁懸挑踏步板的結(jié)構(gòu)型式，一般適用于四周臨空、通行量少、荷載較小的樓梯。10二、裝配式鋼筋混凝土露底由于構(gòu)件尺寸的不同，可分為小型構(gòu)件裝配式樣和中、大型構(gòu)件裝配式兩大類。（一）小型構(gòu)件裝配式樓梯其主要特點是構(gòu)件小而輕，易制作。但施工繁而慢，有些還要用較多的人力和濕作業(yè)，適用于施工條件較差的地區(qū)。一般預(yù)制踏步和它們的支承結(jié)構(gòu)是分開的。11鋼筋混凝土預(yù)制踏步的構(gòu)件斷面形式，一般有一字形、L形和三角形三種。預(yù)制踏步的支承結(jié)構(gòu)一般有梁支承、墻支承以及從磚墻懸挑的三種：1.梁承式樓梯梁承式樓梯的結(jié)構(gòu)布置形式為：預(yù)制踏步擱置在斜梁上形成梯段，梯段斜梁擱置在平臺梁上，平臺梁擱置在兩邊墻上，也可用小型的平臺板擱在平臺梁和縱墻上。12梁承式梯段上述三種形式的預(yù)制踏步均可采用，其中三角形踏步，明步可用平面矩形斜梁；暗步可用L形辯量。三角形踏步最大的優(yōu)點是拼裝后，底面平整，但踏步尺寸較難調(diào)整。一字形踏步制作比較方便，踏步的高寬可調(diào)節(jié)，簡支及懸挑均可。可加做立磚踢面，也可露空，因此，適用面較廣。132.墻承式樓梯這種樓梯是把預(yù)制踏步擱置在兩面墻上，而省去梯段上的斜梁。一般適用于單向樓梯，或中間有電梯間的三折樓梯。對于雙折樓梯來說，梯段采用兩面隔墻，則在樓梯間的中間，必須加一道中墻作為踏步板的支座。樓梯間有了中墻以后，使得視線、光線受到阻擋，感到空間狹窄，對搬運家具及較多人流上下均感不便。但因為預(yù)制及安裝較方便簡易和經(jīng)濟，所以還有不少地方采用。14這種樓梯上述三種預(yù)制踏步均可采用。樓梯寬度也不受限制，平臺可以采用空心或槽形樓板。由于省去平臺梁，下面的凈高也有所增高。為了采光和擴大視野，可在中間的墻上適當(dāng)部位留洞口，墻上最好裝有扶手。153。懸臂踏步樓梯懸臂踏步樓梯是小型預(yù)制構(gòu)件樓梯中最方便、簡單的一種構(gòu)造形式。只要預(yù)制一種懸挑的踏步構(gòu)件，按樓梯尺寸需要，依次砌入磚墻內(nèi)即可。踏步板用一字形板及正反L形均可。這種樓梯懸臂長度通常為1200mm，最長可達(dá)1500mm，也有做到1800mm者。樓梯平臺可用空心板或槽形板，而省去平臺梁，梯段也沒有斜梁，因此，造型輕巧；平臺下的凈高有所增加。16（二）中型、大型構(gòu)件裝配式樓梯從小型構(gòu)件改變?yōu)橹行突虼笮蜆?gòu)件裝配式，主要可以減少預(yù)制件的品種和數(shù)量；可以利用吊裝工具進(jìn)行安裝，對于簡化施工過程，加快速度，減輕勞動強度等都有很大改進(jìn)。中型構(gòu)件裝配式雙折樓梯一般是以樓梯段和樓梯平臺各作一個構(gòu)件裝配而成。171.平臺板若為預(yù)制、吊裝能力所限，樓梯平臺采用平臺梁和平臺板分開做法，平臺板可用一般樓板，平臺的寬度的變化也比較靈活，但是增加了構(gòu)件的類型和安裝的吊次。預(yù)制生產(chǎn)和吊裝能力較強的地方，平臺可用平臺梁和平臺板結(jié)合成一個構(gòu)件。平臺板一般采用槽形板，為了底面平整，也可做成空心平臺板，但厚度須較大，現(xiàn)較少采用。182.樓梯段有板式、梁式兩種板式梯段，上面為明步，地面平整，結(jié)構(gòu)形式有實心、空心之分；實心板自重較大?？招陌逵锌v向和橫向抽孔兩種，縱向抽孔厚度較大，橫向抽孔孔型可以是圓形或三角形的。梁式梯段的兩側(cè)有梁，梁板制成一個整件，一般在梁中間作三角形踏步形成槽板式梯段。這種結(jié)構(gòu)形式，比板式梯段節(jié)約材料，但其中三角形踏步的用料還是比較多，在踏步斷面上設(shè)法減少其用料及自重，通常有以下幾種方法：19（1）去角以減薄踏步的厚度；（2）踏步內(nèi)抽孔；（3）折板式踏步：節(jié)約材料最多，預(yù)制時要用雙面模板震動沖壓成型，唯梯段的底面不如以上各式平整，易積灰。203.梯段的擱置梯段在平臺梁處的擱置：把底板提高去角式的平臺梁可采用端面簡單的矩形梁，但平臺梁與平臺板必須分開，而且降低了平臺下的凈空。底板提高去角，踏步抽圓孔式L形平臺梁與梯段板結(jié)合方面有所改進(jìn)，并增加了凈高，但梯段節(jié)點處構(gòu)造復(fù)雜。底板提高去角，踏步抽三角圓孔式L形平臺梁做成與梯段斜度相適應(yīng)的斜面作為擱置面，改進(jìn)了梯段的擱置構(gòu)造，雖然在平臺梁擱置處可能產(chǎn)生局部水平力，但由于平臺梁和平臺板結(jié)合在一起則較易取得平衡。214.單梯段預(yù)制樓梯單梯段樓梯常作為住宅的半外廊的直跑梯。這種樓梯的兩條平臺梁位置，需要在外廊另立兩立柱或磚墩方能擱置，構(gòu)造上較為復(fù)雜。5.梯段連平臺預(yù)制樓梯梯段可連一面平臺，亦可連兩面平臺，斷面形式可作成板式、雙梁式或單梁式。這種形式主要用于建筑平面設(shè)計和結(jié)構(gòu)布置有一定需要的場所，或運用于工業(yè)化程度高專用體系的大型裝配式建筑中。22三、踏面、欄桿和扶手（一）踏步面層及防滑措施踏步的上表面要求耐磨，便于清潔?，F(xiàn)澆樓梯拆模后表面粗糙，不僅影響美觀，更不利于行走，所以要用水泥砂漿抹面。有些建筑標(biāo)準(zhǔn)較高的。則可做水磨石或缸磚貼面，甚至大理石等面層。一般預(yù)制樓梯梯段在加工廠時已制成光面，施工時不需再抹面，因此，樓梯平臺抹面者要注意梯段踏步和平臺板的標(biāo)高差。23（二）踏步面層的防滑為防止滑跌，踏步表面應(yīng)有防滑措施，講究的建筑可鋪地毯或防滑塑料或橡膠貼面，一般建筑常在近踏步口做防滑條或防滑包口。24（三）欄桿及扶手欄桿是在梯段與平臺臨空一邊所設(shè)的安全設(shè)施，也是建筑中裝飾性較強的構(gòu)件。欄桿的上沿為扶手，作行走時依扶之用。較寬的樓梯，在靠墻一邊還要安裝靠墻扶手。欄桿與扶手組合后應(yīng)有一定的強度，須能經(jīng)受必要的沖擊力。251.樓梯扶手及欄桿或攔板的常用尺寸樓梯的扶手高度一般為自踏面中心線以上0.90m，幼托及小學(xué)?；騼和t(yī)院等使用對象主要為兒童的建筑物中，需要在0.60m左右高度再設(shè)置一道扶手，以適應(yīng)兒童的身高。這類建筑的樓梯欄桿應(yīng)采用不宜攀登的垂直線飾，切垂直線飾間的凈距不應(yīng)小于110，以防發(fā)生意外。室外樓梯，特別是消防樓梯的扶手高度應(yīng)不小于1.10m。262.樓梯欄桿或欄板安裝及固定常用的樓梯欄桿多為鋼構(gòu)件，包括圓鋼、鋼管、方鋼、扁鋼等的組合。其中立桿與混凝土梯段及平臺之間的固定方式有與埋件焊接、開腳預(yù)埋、與埋件栓接、直接用膨脹螺絲固定等幾種。安裝位置為踏步側(cè)面或踏步面上的邊沿部分。橫桿則多采用焊接方式與立桿連接。273.樓梯扶手安裝和制作室內(nèi)樓梯的扶手多采用木制品，也有采用合金或不銹鋼等技術(shù)黏糊材料以及工程塑料的。室外樓梯的扶手很少采用木料，以避免產(chǎn)生開樂及翹曲變形。金屬和塑料是常用的室外樓梯扶手材料，此外，石料及混凝土預(yù)制件也并不少見。樓梯扶手一般是連續(xù)設(shè)置的，除金屬扶手可以與金屬立桿直接焊接外，木和塑料的扶手與鋼立桿連接還要借助于其他構(gòu)件來實現(xiàn)。28在雙折樓梯的平臺轉(zhuǎn)彎處，常因扶手的高差須進(jìn)行處理，當(dāng)上行樓梯和下行樓梯的第一個踏步口設(shè)在一條線上，如果平臺處欄桿緊靠踏步口設(shè)置，則欄桿扶手的頂部高度突然變化，扶手需做成一個較大的彎曲線，使上下相連。這種處理方法費工費料、使用不便，應(yīng)盡量避免。常用的改進(jìn)方法有以下兩種：一是將平臺處欄桿伸出踏步口線約半步的地方，扶手連接可較順。但這樣處理使平臺在欄桿處的凈寬縮小了半步寬度，可能造成搬運物件的困難；二是將下行樓梯的第一級踏步退縮一步，這樣扶手的連接也可較順，但卻增加了樓梯的長度。29四、樓梯設(shè)計樓梯設(shè)計必須符合一系列的有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，例如與建筑物性質(zhì)、等級有關(guān)的建筑規(guī)范以及防火規(guī)范等等。1.樓梯平面的表示法樓梯在建筑平面上因其所處樓層的不同而有不同的表示法。但無論是底層樓梯、中間層樓梯還是頂層樓梯，都必須用箭頭表明上下行的方向，注清上行或下行，而且必須從正平臺開始標(biāo)注。30所謂平面圖其實是平剖面圖，其剖切位置默認(rèn)為站在該層平面上的人眼的高度位置，因此在樓梯的平面圖上會出現(xiàn)剖切線。在底層樓梯平面中，一般只有上行段，剖切線將梯段在人眼的高度處截斷。中間層樓梯的上行段表示法同底層，下行段的水平投影線的可見部分至上行段剖切線處為止。頂層樓梯因為只有向下行一個方向，所以不會出現(xiàn)剖切線。在平面上都應(yīng)用箭頭及文字標(biāo)明上或下行的方向。312.樓梯踏步的尺寸樓梯踏步的尺寸決定了樓梯的坡度，反過來根據(jù)使用的要求選定了合適的樓梯坡度之后，踏步的踏面寬及踢面高之間也就被限制在一定的相關(guān)關(guān)系中，另外，行走的舒適性也是決定選取踏步的絕對尺寸的重要因素。由于樓梯踏步的尺寸直接影響到整個樓梯所占據(jù)空間的大小，因此，在進(jìn)行設(shè)計的實際過程中，可以在一定的范圍內(nèi)取值及進(jìn)行調(diào)整。常用適宜的踏步尺寸可參見教材217頁的表8-1。323.梯段和平臺的尺寸梯段的寬度取決于同時通過的人流的股數(shù)及有否經(jīng)常通過例如家具或擔(dān)架等特殊的需要。有關(guān)的規(guī)范一般限定其下限，對每一個具體的方案需作具體分析，舒適程度以及樓梯在整個空間中尺度上的合適比例等都是經(jīng)常考慮的因素。教材第217頁表8-2提供了樓梯梯段寬度的計算依據(jù)。33梯段的長度取決于該段的踏步數(shù)及其每一步的踏面寬。在平面上用線來反映高差，因此，一條線是一步。在一般情況下，特別是公共建筑的樓梯，一個梯段不應(yīng)少于3步，也不應(yīng)大于18步。少于3步易被忽視，有可能造成傷害。超過18步行走會感到疲勞。34平臺的深度不應(yīng)該小于梯段的寬度。當(dāng)梯段較窄而樓梯作為主要樓梯的時候，平臺的深度應(yīng)該加大，以利于帶物轉(zhuǎn)彎及家具、擔(dān)架的通過。另外，當(dāng)樓梯平臺通向多個出入口或有門向平臺方向開啟時，樓梯平臺的深度也應(yīng)適當(dāng)加發(fā)以防止碰撞。354.樓梯凈高控制樓梯下面凈空高度的控制為：樓梯上凈高＞2200，樓梯平臺處梁底下面的凈高＞2000。樓梯凈高的控制不但關(guān)系到行走安全，而且在很多情況下還牽涉到樓梯下面空間的利用以及通行的可能性。36第三節(jié)臺階與坡道臺階與坡道一般不需要特別的基礎(chǔ)，實鋪的只要回填土至相應(yīng)標(biāo)高，用道渣或三和土排實，再澆上一層素混凝土就可以了。如有大體量平臺或行車需要，也可以視情況配筋；架空的多為將預(yù)制板擱置在梁上，坡度由梁形成。臺階與坡道在構(gòu)造上的要點是對變形的處理。由于房屋主體沉降、熱脹冷縮、冰凍等因素，都有可能造成臺階與坡道的變形。常見的情況有平臺向房屋主體方向傾斜，造成倒泛水；臺階與坡道的某些部位開裂等等。37解決方法主要是加強房屋主體與臺階及坡道之間的聯(lián)系，以形成整體沉降；或索性將二者完全斷開，加強節(jié)點處理兩種。38臺階與坡道的坡度一般較為平緩，坡道在1/6-1/12左右；臺階，特別是公共建筑主要出入口處的臺階每級一般不超過150mm高，踏面寬度最好選擇在350-400mm左右，可以更寬。臺階與坡道因為在雨天也一樣使用，所以面層材料必須防滑，坡道表面常做成鋸齒形或帶防滑條。39第四節(jié)有高差處無障礙設(shè)計的構(gòu)造問題在解決連通不同高差的問題時，雖然可以采用諸如樓梯、臺階、坡道等設(shè)施，但這些設(shè)施在給某些殘疾人使用時仍然會造成不便，特別是下肢殘疾的人和視覺殘疾的人。下肢殘疾的人往往會借助拐杖和輪椅代步，而視覺殘疾的人則往往會借助導(dǎo)盲棍來幫助行走。無障礙設(shè)計中有一部分就是指能幫助上述兩類殘疾人順利通過高差的設(shè)計。40一、坡道的坡度和寬度坡道是最適合殘疾人輪椅通過的途徑，它還適合于拄拐棍和借助導(dǎo)盲棍通過。唯其坡度必須較為平緩，還必須有一定的寬度。下面是有關(guān)的規(guī)定：1.坡道的坡度：我國對便于殘疾人通行的坡道的坡度標(biāo)準(zhǔn)為不大于1/12，同時還規(guī)定與之相匹配的每段坡道的最大高度為750mm，最大坡段水平長度為9000mm。412.坡道的寬度及平臺寬度為便于殘疾人使用的輪椅順利通過，室內(nèi)坡道的最小寬度應(yīng)不小于900mm，室外坡道的最小寬度應(yīng)不小于1500mm。42二、樓梯形式及扶手欄桿（一）樓梯形式及相關(guān)尺度供拄拐者及視力殘疾者使用的樓梯，應(yīng)采用直行形式，如，直跑樓梯、對折的雙跑樓梯或成直角折行的樓聽等等，不宜采用弧形梯段或在半平臺上設(shè)置扇步。樓梯的坡度應(yīng)盡量平緩，其坡度宜在35°以下，踢面高不宜大于170mm，且每步踏步應(yīng)保持等高。樓梯的梯段寬度不宜小于1200mm。43（二）踏步設(shè)計注意事項供拄拐者及視力殘疾者使用的樓梯踏步應(yīng)選用合理的構(gòu)造形式及飾面材料，注意無直角突沿，以防發(fā)生勾絆行人或其助行工具的以外事故；注意表面不滑，不得積水，防滑條不得高出踏面5mm以上。44（三）樓梯、坡道扶手欄桿樓梯、坡道的扶手欄桿應(yīng)堅固適用，且應(yīng)在兩側(cè)都設(shè)有扶手。公共樓梯可設(shè)上下雙層扶手。在樓梯的梯段（或坡道的坡段）的起始及終結(jié)處，扶手應(yīng)自其前緣向前伸出300mm以上，兩個相鄰梯段的扶手應(yīng)該連通；扶手末端應(yīng)向下或伸向墻面，扶手的斷面形式應(yīng)便于抓握。45三、導(dǎo)盲塊的設(shè)置導(dǎo)盲塊又稱地面提示塊，一般設(shè)置在有障礙物、需要轉(zhuǎn)折、存在高差等場所，利用其表面上的特殊構(gòu)造形式，向視力殘疾者提供觸摸信息，提示該停步或需改變行走方向等等。46四、構(gòu)件邊緣處理鑒于安全方面的考慮，凡有凌空處的構(gòu)件邊緣，都應(yīng)該向上翻起，包括樓梯梯段和坡道的凌空一面、室內(nèi)外平臺的凌空邊緣等。這樣可以防止拐杖或?qū)す鞯裙ぞ呦蛲饣觯瑢喴我彩且环N制約。47第五節(jié)電梯與自動樓梯一、電梯電梯有乘客、載貨兩大類，除普通乘客電梯尚有醫(yī)院專用的病床電梯、供游覽的觀光電梯等。不同廠家提供的設(shè)備尺寸、運行速度及對土建的要求都不同，在設(shè)計時應(yīng)按廠家提供的產(chǎn)品尺度進(jìn)行設(shè)計。48（一）電梯井道電梯井道是電梯運行的通道，內(nèi)除電梯入口外尚安裝有導(dǎo)軌，平衡重及緩沖器等。1.井道的防火井道是高層建筑穿通各層的垂直通道，火災(zāi)事故中火焰及煙氣容易從中蔓延。因此井道圍護(hù)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)有關(guān)防火規(guī)定進(jìn)行設(shè)計，較多采用鋼筋混凝土墻。高層建筑的電梯井道內(nèi)，超過兩部電梯時應(yīng)用墻隔開。492.井道的隔聲為了減輕機器運行時對建筑物產(chǎn)生震動和噪聲，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)母粽鸺案袈暣胧?。一般情況下，只在機房機座下設(shè)置彈性墊層來達(dá)到隔震和隔聲的目的。電梯井道外側(cè)應(yīng)避免作為居室，否則應(yīng)注意設(shè)置隔聲措施。最好樓板與井道壁脫開，另作隔聲墻；簡易者也只在井道外加砌加氣混凝土塊襯墻。503.井道的通風(fēng)井道除設(shè)排煙通風(fēng)口外，還要考慮電梯運行中井道內(nèi)空氣流動問題。一般運行速度在2m/s以上的乘客電梯，在井道的頂部和底坑應(yīng)有不小于300m