房屋建筑学课件经典课件第10讲-楼梯

第十章楼梯 10.1楼梯的组成、类型及尺度10.1.1楼梯的组成楼梯一般由楼梯段、平台及栏杆（或栏板）三部分组成[如图]。一、楼梯段楼梯段又称楼梯跑，是楼梯的主要使用和承重部分。它由若干个踏步组成。为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人行的习惯，一个楼梯段的踏步数要求最多不超过18级，最少不少于3级。二、平台平台是指两楼梯段之间的水平板，有楼层平台、中间平台之分。其主要作用在于缓解疲劳，让人们在连续上楼时可在平台上稍加休息，故又称休息平台。同时，平台还是梯段之间转换方向的连接处。三、栏杆栏杆是楼梯段的安全设施，一般设置在梯段的边缘和平台临空的一边，要求它必须坚固可靠，并保证有足够的安全高度。 10.1.2楼梯的类型按位置不同分，楼梯有室内与室外两种。按使用性质分，室内有主要楼梯、辅助楼梯；室外有安全楼梯、防火楼梯。按材料分有木质、钢筋混凝土、钢质、混合式及金属楼梯。按楼梯的平面形式不同，可分为如下几种：（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）三角形三跑楼梯；（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。［楼梯的形式如图］ 楼梯的形式实例 支承在中心立杆上的螺旋楼梯 简支的楼梯作为空间构件的悬挑楼梯—比较— 10.1.3楼梯的设计要求一、作为主要楼梯，应与主要出人口邻近，且位置明显；同时还应避免垂直交通与水平交通在交接处拥挤、堵塞。二、必须满足防火要求，楼梯间除允许直接对外开窗采光外，不得向室内任何房间开窗；楼梯间四周墙壁必须为防火墙；对防火要求高的建筑物特别是高层建筑，应设计成封闭式楼梯或防烟楼梯。三、楼梯间必须有良好的自然采光。 10.1.4楼梯的尺度一、楼梯段的宽度楼梯的宽度必须满足上下流及搬运物品的需要。从确保安全角度出发，楼梯段宽度是由通过该梯段的人流数确定的。二、楼梯的坡度与踏步尺寸楼梯梯段的最大坡度不宜超过38o；当坡度小于20o时，采用坡道；大于45o时，则采用爬梯［楼梯、坡道、爬梯的坡度范围如图］ 楼梯坡度实质上与楼梯踏步密切相关，踏步高与宽之比即可构成楼梯坡度。踏步高常以h表示，踏步宽常以b表示，民用建筑中，楼梯踏步的最小宽度与最大高度的限制值［见表］。 三、楼梯栏杆扶手的高度楼梯栏杆扶手的高度，指踏面前缘至扶手顶面的垂直距离。楼梯扶手的高度与楼梯的坡度、楼梯的使用要求有关，很陡的楼梯，扶手的高度矮些，坡度平缓时高度可稍大。在30o左右的坡度下常采用900mm；儿童使用的楼梯一般为600mm。对一般室内楼梯≥900mm，靠梯井一侧水平栏杆长度＞500mm，其高度≥1000mm，室外楼梯栏杆高≥1050mm。 四、楼梯尺寸的确定设计楼梯主要是解决楼梯梯段和平台的设计，而梯段和平台的尺寸与楼梯间的开间、进深和层高有关。 五、楼梯的净空高度为保证在这些部位通行或搬运物件时不受影响，其净高在平台处应大于2m；在梯段处应大于2.2m。当楼梯底层中间平台下做通道时，为求得下面空间净高≥2000mm，常采用以下几种处理方法：［如图］ 1、将楼梯底层设计成“长短跑”，让第一跑的踏步数目多些，第二跑踏步少些，利用踏步的多少来调节下部净空的高度。2、增加室内外高差。3、将上述两种方法结合，即降低底层中间平台下的地面标高，同时增加楼梯底层第一个梯段的踏步数量。4、将底层采用单跑楼梯，这种方式多用于少雨地区的住宅建筑。5、取消平台梁，即平台板和梯段组合成一块折形板。 10.2现浇钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯按施工方式可分为现浇式和预制装配式两类。现浇楼梯按梯段的传力特点，有板式梯段和梁板式梯段之分。10.2.1板式梯段板式梯段是指楼梯段作为一块整板，斜搁在楼梯的平台梁上。平台梁之间的距离便是这块板的跨度［见图］。 现浇钢筋混凝土板式梯段立体图 悬挑平台板的梯段实例 10.2.2梁板式楼梯段当梯段较宽或楼梯负载较大时，采用板式梯段往往不经济，须增加梯段斜梁（简称梯梁）以承受板的荷载，并将荷载传给平台梁，这种梯段称梁板式梯段。梁板式梯段在结构布置上有双梁布置和单梁布置之分。梯梁在板下部的称正梁式梯段，将梯梁反向上面称反梁式梯段［见图］。 在梁板式结构中，单梁式楼梯是近年来公共建筑中采用较多的一种结构形式。这种楼梯的每个梯段由一根梯梁支承踏步。梯梁布置有两种方式：一种是单梁悬臂式楼梯，另一种是单梁挑板式楼梯。单梁楼梯受力复杂，梯梁不仅受弯，而且受扭。但这种楼梯外形轻巧、美观，常为建筑空间造型所采用。［单梁悬臂式楼梯如下图］ 单梁挑板式楼梯如下图 单梁挑板式楼梯实例 10.3预制装配式钢筋混凝土楼梯预制装配式钢筋混凝土楼梯按其构造方式可分为梁承式、墙承式和墙悬臂式等类型。10.3.1预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯系指梯段由平台梁支承的楼梯构造方式。预制构件可按梯段（板式或梁板式梯段）、平台梁、平台板三部分进行划分［如图］。 一、梯段1、梁板式梯段梁板式梯段由梯斜梁和踏步板组成。一般在踏步板两端各设一根梯斜梁，踏步板支承在梯斜梁上。由于构件小型化，不需大型起重设备即可安装，施工简便。（1）踏步板：踏步板断面形式有一字形、L形、三角形等［如图］。 （2）梯斜梁：用于搁置一字形、L形断面踏步板的梯斜梁为锯齿形变断面构件。用于搁置三角形断面踏步板的梯斜梁为等断面构件［如图］。 2、板式梯段板式梯段为整块或数块带踏步条板［如图］。 二、平台梁为了便于支承梯斜梁或梯段板，平衡梯段水平分力并减少平台梁所占结构空间，一般将平台梁做成L形断面［如上图平台梁断面尺寸］。三、平台板平台板可根据需要采用钢筋混凝土空心板、槽板或平板。［下图为平台板布置方式］。 四、构件连接构造1、踏步板与梯斜梁连接一般在梯斜梁支承踏步板处用水泥砂浆坐浆连接。如需加强，可在梯斜梁上预埋插筋，与踏步板支承端预留孔插接，用高标号水泥砂装填实。2、梯斜梁或梯段板与平台梁连接在支座处除了用水泥砂浆坐浆外，应在连接端预埋钢板进行焊接。3、梯斜梁或梯段板与梯基连接在楼梯底层起步处，梯斜梁或梯段板下应作梯基，梯基常用砖或混凝土，也可用平台梁代替梯基。但需注意该平台梁无梯段处与地坪的关系。［构件连接构造如图］ 10.3.2预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯系指预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的一种楼梯形式，其踏步板一般采用一字形、L形断面。这种楼梯由于在梯段之间有墙，搬运家具不方便，也阻挡视线，上下人流易相撞。通常在中间墙上开设观察口，以使上下人流视线流通。也可将中间墙两端靠平台部分局部收进，以使空间通透，有利于改善视线和搬运家具物品。但这种方式对抗震不利，施工也较麻烦。 10.3.3预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯系指预制钢筋混凝土踏步板一端嵌固于楼梯间侧墙上，另一端凌空悬挑的楼梯形式。预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯用于嵌固踏步板的墙体厚度不应小于240mm，踏步板悬挑长度一般≤1800mm。踏步板一般采用L形带肋断面形式，其人墙嵌固端一般做成矩形断面，嵌人深度240mm。［预制装配墙悬臂式楼梯实例］ 10.4楼梯的细部构造10.4.1踏步的踏面楼梯踏步的踏面应光洁、耐磨，易于清扫。面层常采用水泥砂浆、水磨石等，亦可采用铺缸砖、贴油地毡或铺大理石板。前两种多用于一般工业与民用建筑中，后几种多用于有特殊要求或较高级的公共建筑中。为防止行人在上下楼梯时滑跌，特别是水磨石面层以及其它表面光滑的面层，常在踏步近踏口处，用不同于面层的材料做出略高于踏面的防滑条；或用带有槽口的陶土块或金属板包住踏口。如果面层系采用水泥砂浆抹面，由于表面粗糙，可不做防滑条。［防滑处理如图］ 防滑处理实例防滑处理实例 10.4.2栏杆、栏板与扶手一、栏杆栏杆多采用方钢、圆钢、钢管或扁钢等材料，并可焊接或铆接一成各种图案，既起防护作用，又起装饰作用[栏杆实例]。 栏杆与踏步的连接方式；有锚接、焊接和栓接三种。锚接是在踏步上预留孔洞，然后将钢条插人孔内，预留孔一般为50mm×50mm，插人洞内至少80mm，洞内浇注水泥砂浆或细石混凝土嵌固。焊接则是在浇注楼梯踏步时，在需要设置栏杆的部位，沿踏面预埋钢板或在踏步内埋套管，然后将钢条焊接在预埋钢板或套管上。栓接系指利用螺栓将栏杆固定在踏步上，方式可有多种。［栏杆与踏步的连接方式见下图］ 二、栏板栏板多用钢筋混凝土或加筋砖砌体制作，也有用钢丝网水泥板的。钢筋混凝土栏板有预制和现浇两种。［栏板实例］ 三、混合式混合式是指空花式和栏板式两种栏杆形式的组合，栏杆竖杆作为主要抗侧力构件，栏板则作为防护和美观装饰构件，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［下图为混合式栏杆构造］。 混合式栏杆实例 10.4.3扶手楼梯扶手按材料分有木扶手、金属扶手、塑料扶手等，以构造分有漏空栏杆扶手、栏板扶手和靠墙扶手等。木扶手、塑料扶手藉木螺丝通过扁铁与漏空栏杆连接；金属扶手则通过焊接或螺钉连接；靠墙扶手则由预埋铁脚的扁钢藉木螺丝来固定。栏板上的扶手多采用抹水泥砂浆或水磨石粉面的处理方式［栏杆及栏板的扶手构造见下图］。 10.4.4楼梯的基础楼梯的基础简称梯基。梯基的做法有两种：一是楼梯直接设砖、石或混凝土基础；另一种是楼梯支承在钢筋混凝土地基梁上［梯基的构造见下图］。 10.5室外台阶与坡道10.5.1台阶与坡道的形式台阶由踏步和平台组成。其形式有单面踏步式、三面踏步式等。台阶坡度较楼梯平缓，每级踏步高为100~150mm，踏面宽为300~400mm。当台阶高度超过1m时，宜有护栏设施。坡道多为单面坡形式，极少三面坡的，坡道坡度应以有利推车通行为佳，一般为1/10~1/8,也有1/30的。还有些大型公共建筑，为考虑汽车能在大门入口处通行，常采用台阶与坡道相结合的形式。[台阶与坡道的形式如图] 台阶与坡道的实例 对 的 的 10.5.2台阶构造台阶构造与地坪构造相似，由面层和结构层构成。结构层材料应采用抗冻、抗水性能好且质地坚实的材料，常见的台阶基础有就地砌造、勒脚挑出、桥式三种。台阶踏步有砖砌踏步、混凝土踏步、钢筋混凝土踏步、石踏步四种［台阶构造如下图］。 10.5.3坡道构造坡道材料常见的有混凝土或石块等，面层亦以水泥砂浆居多，对经常处于潮湿、坡度较陡或采用水磨石作面层的，在其表面必须作防滑处理［坡道构造如下图］。 10.6电梯与自动扶梯10.6.1电梯一、电梯的类型1、按使用性质分（1）客梯：主要用于人们在建筑物中的垂直联系。（2）货梯：主要用于运送货物及设备。（3）消防电梯：用于发生火灾、爆炸等紧急情况下作安全疏散人员和消防人员紧急救援使用。2、按电梯行驶速度分（1）高速电梯：速度大于2m/s，梯速随层数增加而提高，消防电梯常用高速。（2）中速电梯：速度在2m/s之内，一般货梯，按中速考虑。（3）低速电梯：运送食物电梯常用低速，速度在1.5m/s以内。3、其它分类有按单台、双台分；按交流电梯、直流电梯分；按轿厢容量分；按电梯门开启方向分等。4、观光电梯观光电梯是把竖向交通工具和登高流动观景相结合的电梯。透明的轿厢使电梯内外景观相互沟通。 二、电梯的组成1、电梯井道电梯井道是电梯运行的通道，井道内包括出人口、电梯轿厢、导轨、导轨撑架、平衡锤及缓冲器等。不同用途的电梯，井道的平面形式不同［下图是客梯、货梯、病床梯和小型杂物梯的井道平面形式］。 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，并满足机房有关设备安装的要求。机房楼板应按机器设备要求的部位预留孔洞。3、井道地坑井道地坑在最底层平面标高下≥1.4m，考虑电梯停靠时的冲力，作为轿厢下降时所需的缓冲器的安装空间。4、组成电梯的有关部件（1）轿厢。是直接载人、运货的厢体。电梯轿厢应造型美观，经久耐用，当今轿厢采用金属框架结构，内部用光洁有色钢板壁面或有色有孔钢板壁面，花格钢板地面，荧光灯局部照明以及不锈钢操纵板等。入口处则采用钢材或坚硬铝材制成的电梯门槛。（2）井壁导轨和导轨支架。是支承、固定厢上下升降的轨道。（3）牵引轮及其钢支架、钢丝绳、平衡锤、轿厢开关门、检修起重吊钩等。（4）有关电器部件。交流电动机、直流电动机、控制柜、继电器、选层器、动力、照明、电源开关、厅外层数指示灯和厅外上下召唤盒开关等。 三、电梯与建筑物相关部位的构造1、井道、机房建筑的一般要求（1）通向机房的通道和楼梯宽度不小于1.2m，楼梯坡度不大于45o。（2）机房楼板应平坦整洁，能承受6kPa的均布荷载。（3）井道壁多为钢筋棍凝土井壁或框架填充墙井壁。井道壁为钢筋混凝土时，应预留150mm见方,150mm深孔侗、垂直中距2m，以便安装支架。（4）框架（圈梁）上应预埋铁板，铁板后面的焊件与梁中钢筋焊牢。每层中间加圈梁一道，并需设置预埋铁板。（5）电梯为两台并列时，中间可不用隔墙而按一定的间隔放置钢筋混凝土梁或型钢过梁，以便安装支架。2、电梯导轨支架的安装安装导轨支架分预留孔插人式和预埋铁件焊接式。［电梯构造如下图所示］ 四、电梯井道构造1、电梯井道的设计应满足如下要求：（1）井道的防火井道是建筑中的垂直通道，极易引起火灾的蔓延，因此井道四周应为防火结构。井道壁一般采用现浇钢筋混凝土或框架填充墙井壁。同时当井道内超过两部电梯时，需用防火围护结构予以隔开。（2）井道的隔振与隔声电梯运行时产生振动和噪音。一般在机房机座下设弹性垫层隔振；在机房与井道间设高1.5m左右的隔声层（图5-18）。（3）井道的通风为使井道内空气流通，火警时能迅速排除烟和热气，应在井道肩部和中部适当位置（高层时）及地坑等处设置不小于300mm×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上或井道壁上直接通往室外。（4）其它地坑应注意防水、防潮处理，坑壁应设爬梯和检修灯槽。2、电梯井道细部构造电梯井道的细部构造包括厅门的门套装修及厅门的牛腿处理，导轨撑架与井壁的固结处理等。电梯井道可用砖砌加钢筋混凝土圈梁，但大多为钢筋混凝土结构。井道各层的出人口即为电梯间的厅门，在出人口处的地面应向井道内挑出一牛腿。由于厅门系人流或货流频繁经过的部位，故不仅要求做到坚固适用，而且还要满足一定的美观要求。具体的措施是在厅门洞口上部和两侧装上门套。门套装修可采用多种做法，如水泥砂浆抹面、贴水磨石板、大理石板以及硬木板或金属板贴面。除金属板为电梯厂定型产品外，其余材料均系现场制作或预制。［厅门门套装修构造见下图］ 厅门牛腿部位构造见下图 10.6.2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、超市、商场、地铁车站等。自动扶梯可正、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。自动扶梯是电动机械牵动梯段踏步连同栏杆扶手带一起运转。机房悬挂在楼板下面。［自动扶梯基本尺寸如图］ 自动扶梯的坡道比较平缓，一般采用30o，运行速度为0.5~0.7m/s，宽度按输送能力有单人和双人两种。［其型号规格见表］