建筑识图与房屋构造-楼梯

14 楼 梯 本章主要介绍楼梯的类型、组成和设计，现浇钢筋混凝土板式楼梯和梁板式楼梯、预制装配式钢筋混凝土楼梯的构造，以及台阶、坡道、电梯和自动扶梯。本章提要 本 章 内 容14.1 楼梯概述14.2 钢筋混凝土楼梯14.3 楼梯的细部构造14.4 台阶与坡道14.5 电梯与自动扶梯 14.1 楼梯概述 在建筑物中，为解决垂直交通和高差，常采用以下措施： （1）坡道 （2）台阶 （3）楼梯 （4）电梯 （5）自动扶梯 （6）爬梯 14.1.1 楼梯的类型 常见的楼梯类型有： （1）按使用性质分，有主要楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯和消防楼梯。 （2）按主要承重结构所用材料分，有钢筋混凝土楼梯、木楼梯、钢楼梯等。 （3）按楼梯平面形式分，有直上式（直跑楼梯）、曲尺式（折角楼梯）、双折式（双跑楼梯）、多折式（多跑楼梯）、剪刀式、弧形和螺旋式等（图14.1）。 （4）按位置分，有室内楼梯和室外楼梯等。 图14.1 各种楼梯形式 楼梯一般由楼梯段、平台和栏杆扶手三部分组成（图14.2）。 （1）楼梯段 设有踏步和梯段板（或斜梁）供层间上下行走的通道构件称为梯段。 踏步又由踏面和踢面组成；梯段的坡度由踏步的高宽比确定。 14.1.2 楼梯的组成 （2）平台 平台是供人们上下楼梯时调节疲劳和转换方向的水平面，故也称缓台或休息平台。 平台有楼层平台和中间平台之分，与楼层标高一致的平台称为楼层平台，介于上下两楼层之间的平台称为中间平台。 （3）栏杆（或栏板）扶手 栏杆扶手是设在楼梯段及平台临空边缘的安全保护构件，以保证人们在楼梯处通行的安全。栏杆扶手必须坚固可靠，并保证有足够的安全高度。扶手是设在栏杆（或栏板）顶部供人们上下楼梯倚扶用的连续配件。 在建筑物中，布置楼梯的房间称为楼梯间。楼梯间有开敞式、封闭式和防烟楼梯间之分（图14.3）。 图14.2 楼梯的组成 图14.3 楼梯间的形式 （a）开敞式楼梯间；（b）封闭式楼梯间；（c）防烟楼梯间 （1）楼梯的设计应严格遵守民用建筑设计通则、建筑设计防火规范、高层建筑设计防火规范等的规定。 （2）楼梯在建筑中的位置应方便到达，并有明显的标志。 （3）楼梯一般均应设置直接对外出口，并与建筑入口关系密切、连接方便。14.1.3 楼梯的设计14.1.3.1 楼梯的设计要求 （4）建筑物中设置的多部楼梯应有足够的通行宽度、合适的坡度和疏散能力，符合防火疏散和人流通行要求。 （5）由于采光和通风的要求，通常楼梯沿外墙设置，可布置在朝向较差的一侧。 （6）在建筑剖面设计中，要注意楼梯坡度和建筑层高、进深的相互关系，也要安排好人们在楼梯下出入或错层搭接时的平台标高。 （1）楼梯坡度 楼梯坡度一般为2045，其中以30左右较为常用。楼梯坡度的大小由踏步的高宽比确定。 （2）踏步尺寸 通常踏步尺寸按下列经验公式确定： 2h+b=600620mm 在设计踏步尺寸时，由于楼梯间进深所限，当踏步宽度较小时，可采用踏面挑出或踢面倾斜的办法，以增加踏步宽度（图14.4）。 14.1.3.2 楼梯的尺寸要求 （3）梯井 两个梯段之间的空隙叫梯井。公共建筑的梯井宽度应不小于150mm。（4）梯段尺寸 梯段宽度是指梯段外边缘到墙边的距离，它取决于同时通过的人流股数和消防要求。有关的规范一般限定其下限（见表14.2和图14.5）。 （5）平台宽度 楼梯平台有中间平台和楼层平台之分。为保证正常情况下人流通行和非正常情况下安全疏散，以及搬运家具设备的方便，中间平台和楼层平台的宽度均应等于或大于楼梯段的宽度。 在开敞式楼梯中，楼层平台宽度可利用走廊或过厅的宽度，但为防止走廊上的人流与从楼梯上下的人流发生拥挤或干扰，楼层平台应有一个缓冲空间，其宽度不得小于500mm（图14.6）。 （6）栏杆扶手高度 扶手高度是指踏步前缘线至扶手顶面之间的垂直距离。 扶手高度应与人体重心高度协调，避免人们倚靠栏杆扶手时因重心外移发生意外，一般为900mm。供儿童使用的楼梯扶手高度多取500600mm。 如图14.7所示。 （7）楼梯的净空高度 楼梯的净空高度是指平台下或梯段下通行人时的竖向净高。 平台下净高是指平台或地面到顶棚下表面最低点的垂直距离；梯段下净高是指踏步前缘线至梯段下表面的铅垂距离。 平台下净高应与房间最小净高一致，即平台下净高不应小于2000mm；梯段下净高由于楼梯坡度不同而有所不同，其净高不应小于2200mm（图14.8） 当在底层平台下做通道或设出入口，楼梯平台下净空高度不能满足2000mm的要求时，可采用以下办法解决： （1）将底层第一跑梯段加长，底层形成踏步级数不等的长短跑梯段。如图14.9（a） （2）各梯段长度不变，将室外台阶内移，降低楼梯间入口处的地面标高。如图14.9（b） （3）将上述两种方法结合起来，如图14.9（c） （4）底层采用直跑梯段，直达二楼，如图14.9（d） 图14.4 增加踏步宽度的方法 表14.2 楼梯梯段宽度 计算依据：每股人流宽度为550mm+(0150)mm 类别梯段宽（mm）备注单人通过900满足单人携物通过双人通过11001400多人通过16502100 图14.5 楼梯梯段和平台的通行宽度 （a）单人通过；（b）双人通过；（c）多人通过；（d）特殊需要 图14.6 开敞式楼梯间转角处的平面布置 图14.7 栏杆扶手高度 （a）梯段处；（b）顶层平台处安全栏杆 图14.8 楼梯净空尺寸 图14.9 底层平台下做出入口时满足净高要求的几种方式 （a）将双跑梯段设计成“长短跑”；（b）降低底层平台下室内地面标高；（c）前两种相结合；（d）底层采用直跑梯段 （1）根据楼梯的性质和用途，确定适宜的坡度、踏步高h和踏步宽b。 （2）根据通过的人数和楼梯的开间尺寸，确定楼梯间的梯段宽度B。 （3）确定踏步数量。 （4）确定每个梯段的踏步数。 （5）由已确定的踏步宽b确定楼梯段的水平投影长度L1=(n-1)b。 14.1.3.3 楼梯的设计 （6）由开间净宽度B，确定楼梯段的净宽度B1，B2为梯井宽。 （7）确定平台宽度L2，L2B1（图14.10）； （8）若底层平台下要求通行时，可将室外台阶内移，以增加平台下的空间尺寸。也可以将首层第一跑楼梯加长，提高平台高度。 例14.1某建筑物开间3300mm，层高3300mm，进深5100mm，开敞式楼梯间。内墙240mm，轴线居中；外墙360mm，轴线外侧为240mm，内侧为120mm；室内外高差450mm。楼梯底层平台下无通行要求。试设计该建筑物的楼梯。解：（1）本题为开敞式楼梯间，初步确定b=300mm，h=150mm。选双跑双折式楼梯。（2）确定踏步数n n=H/h=3300/150=22步 由于22步超过每跑楼梯的最多允许步数18步，故采用双跑。每跑踏步数为222=11步。 （3）确定梯段的水平投影长度L1 L1=(n-1)b=（11-1）300=3000mm（4）确定梯段净宽度B1，取梯井宽度B2=160mm，则 B1=(B-B2)2=（3300-2120-160）2=1450mm（5）确定休息板宽度L2，取L2=1450+150=1600mm。（6）校核 进深净尺寸L=5100-120+120=5100mm L-L1-L2=5100-3000-1600=500mm 结论为合格。（7）画楼梯的平面、剖面草图（图14.11）。 例14.2某住宅的开间尺寸为2700mm，进深尺寸为5100mm，层高2700mm，封闭式楼梯间。内墙240mm，轴线居中；外墙360mm，轴线外侧为240mm，内侧为120mm；室内外高差750mm。楼梯间底部有出入口，门高2000mm。设计该建筑的楼梯。解：（1）本题为封闭式楼梯间，层高为2700mm，初步确定步数为16步。 （2）踏步高度 h=270016=168.75mm，踏步宽度b取260mm。 （3）由于楼梯间下部通行人，故取第一跑步数多、第二跑步数少的两跑梯段。步数多的第一跑取9步，第二跑取7步。二层以上则各取8步。 （4）确定梯段宽度B1。根据开间净尺寸确定：2700-2120=2460mm，取梯井为160mm，梯段宽B1=（2460-160）2=1150mm。 （5）确定休息平台板宽度L2，取L2=1150+130=1280mm。 （6）计算梯段水平投影长度，以最多步数的一段为准。L1=260（9-1）=2080mm （7）校核 进深净尺寸：5100-2120=4860mm；4860-1280-2080-1280=220mm（这段尺寸可以放在楼层处） 高度尺寸：168.759=1518.75mm 室内外高差750mm中，700mm用于室内，50mm用于室外。 1518.75+700=2218.75mm2000mm，可以满足开门及梁下通行高度至少在1950mm以上的基本要求。 （8）画楼梯平面、剖面草图（图14.12）。 图14.10 楼梯平面尺寸示意图 图14.11 例14.1中楼梯平面、剖面图 图14.12 例14.2中楼梯的平面、剖面图 14.2 钢筋混凝土楼梯 现浇式钢筋混凝土楼梯又称整体式钢筋混凝土楼梯，是指在施工现场将楼梯段、楼梯平台等构件支模板、绑扎钢筋和浇筑混凝土而成。 这种楼梯整体性好，刚度大，对抗震较为有利。但施工速度慢，模板耗费多，施工周期长，且受季节限制，多用于楼梯形式复杂或抗震要求较高的建筑中。 14.2.1 现浇整体式钢筋混凝土楼梯 （1）板式楼梯 板式楼梯一般由梯段板、平台梁、平台板组成。如图14.13所示 （2）梁板式楼梯 梁板式楼梯一般由梯段板、斜梁、平台梁、平台板组成。 斜梁的结构布置有双斜梁（图14.14(b)）和单斜梁（图14.14(a)）之分。 斜梁在下面时可布置在一侧（单梁式，图14.15(a)）、两侧（双梁式，图14.15(b)）或中部（梁悬臂式，图14.15(c)）。 斜梁布置在侧面时有正梁式（明步）、反梁式（暗步）两种做法。 明步做法是指斜梁在踏步板下面露出一部分，且踏步外露，这种做法梯段形式较为明快，但在板下露出的梁其阴角容易积灰（图14.16（a）。 暗步做法是指斜梁上翻包住踏步板，梯段底面平整且可防止污水污染梯段下面。但凸出的斜梁将占据梯段一定的宽度（图14.16(b)）。 图14.13 现浇钢筋混凝土双跑板式楼梯 （a）有平台梁板式楼梯；（b）无平台梁板式楼梯 图14.14 现浇钢筋混凝土双跑梁板式楼梯（a）单斜梁式梯段；（b）双斜梁式梯段 图14.15 梁板式楼梯 （a）斜梁设在梯段一侧；（b）斜梁设在梯段两侧；（c）斜梁设在梯段中部 图14.16 梁板式楼梯 （a）明步梯段；（b）暗步梯段 预制装配式钢筋混凝土楼梯是将楼梯的组成构件在工厂或工地现场预制，然后在施工现场拼装而成。 这种楼梯施工进度快，节省模板，现场湿作业少，施工不受季节限制，有利于提高施工质量。但预制装配式钢筋混凝土楼梯的整体性、抗震性能以及设计灵活性差，故应用受到一定限制。 14.2.2 预制装配式钢筋混凝土楼梯 （1）小型构件装配式钢筋混凝土楼梯 小型构件装配式钢筋混凝土楼梯一般将楼梯的踏步和支承结构分开预制，构件小而轻，制作容易，但施工繁而慢，多用于施工条件较差的地面建筑中。 预制踏步的断面形式多为一字形、L形和三角形三种（图14.17）。 根据梯段的构造和预制踏步的支承方式不同，小型构件装配式楼梯可分为墙承式、梁承式、悬挑式三种形式。 墙承式楼梯 由踏步板、平台板两种预制构件组成，整个楼梯段由一个个单独的一字形或L形踏步板两端支承在墙上形成，省去了平台梁和斜梁。 当用于双跑双折楼梯时，楼梯间中间梯井位置需加砌一道砖墙（图14.18）。 梁承式楼梯 一般由踏步板、斜梁、平台梁和平台板四种预制构件组成。踏步板两端支承在斜梁上，斜梁支承在平台梁上（图14.19）。悬挑式楼梯 由踏步板、平台板两种预制构件组成。踏步板一端依次砌在墙内，另一端悬空，也可采用现浇斜梁悬挑（图14.20） 。 （2）中型构件装配式钢筋混凝土楼梯 中型构件装配式钢筋混凝土楼梯一般是将楼梯分成梯段板、平台板、平台梁三类构件预制拼装而成。梯段按结构形式不同，有板式梯段和梁板式梯段（图14.21） 。 梯段板在平台梁上的布置方式根据上行和下行梯段板的布置方式不同，有梯段齐步和错步两种；根据梯段板与平台梁之间的关系不同，有埋步和不埋步之分。 （3）大型构件装配式钢筋混凝土楼梯 大型构件装配式钢筋混凝土楼梯是将梯段板和平台板预制成一个构件，梯段板可连一面平台，也可连两面平台。 按结构形式不同，有板式楼梯和梁板式楼梯两种（图14.22）。 图14.17 预制踏步断面形式 图14.18 墙承式楼梯 图14.19 梁承式楼梯 （a）三角形踏步板、矩形断面斜梁；（b）L形踏步板、锯齿形梯段斜梁 图14.20 悬挑式楼梯 图14.21 中型构件装配式楼梯 （a）上下梯段齐步并埋步；（b）上下梯段错一步；（c）上下梯段齐步不埋步；（d）上下梯段错多步 图14.22 大型构件装配式楼梯 （a）板式楼梯；（b）梁板式楼梯 （1）梯段或斜梁下条形基础连接 当建筑物为墙承重结构时，梯段或斜梁下多采用条形基础（图14.23）。基础材料与墙下基础协调。 对于预制装配式楼梯，当底层两梯段不等长时，为减少预制梯段（或斜梁）的种类，可仍采用等跑的标准梯段（或斜梁），下部用砖砌或现浇混凝土踏步接到地面上（图14.24）。14.2.3 楼段或斜梁与基础的连接处理 （2）梯段或斜梁下基础梁（或平台梁）连接 当建筑物为柱承重结构时，梯段或斜梁下多采用基础梁（或平台梁）连接（图14.25），梁型同平台梁，构造简单、施工方便。但应注意基础梁顶面标高，避免梁顶面露出或高于地面。 图14.23 梯段或斜梁下条形基础构造 图14.24 梯段或斜梁接地处理 图14.25 梯段或斜梁下基础梁构造 14.3 楼梯的细部构造 楼梯踏步要求面层耐磨、防滑、易于清洁，构造做法一般与地面相同，如水泥砂浆面层、水磨石面层、缸砖贴面、大理石和花岗岩等石材贴面、塑料铺贴或地毯铺贴等（图14.26）。14.3.1 踏步面层及防滑构造14.3.1.1 踏步面层 图14.26 踏步面层构造 在人流集中且拥挤的建筑中，为防止行走时滑跌，踏步表面应采取相应的防滑措施。通常是在踏步口留23道凹槽或设防滑条，防滑条长度一般按踏步长度每边减去150mm。 常用的防滑材料有金刚砂、水泥铁屑、橡胶条、塑料条、金属条、马赛克、缸砖、铸铁和折角铁等（图14.27）。 14.3.1.2 防滑构造 图14.27 踏步防滑构造 楼梯的栏杆、栏板和扶手是梯段上所设的安全设施，根据梯段的宽度设于一侧或两侧或梯段的中间，应满足安全坚固，美观舒适，构造简单，施工和维修方便等要求。（1）栏杆 栏杆按其构造做法及材料的不同，有空花栏杆、实心栏板和组合栏杆三种。如图14.28、如图14.29、如图14.30、如图14.31所示。14.3.2 栏杆、栏板和扶手14.3.2.1 栏杆与扶手的类型 （2）扶手 扶手的断面大小应便于扶握，顶面宽度一般不宜大于90mm。扶手的材料应手感舒适，一般用硬木、塑料、金属管材（钢管、铝合金管、不锈钢管）制作。 栏板顶部的扶手多用水磨石或水泥砂浆抹面形成，也可用大理石、花岗石或人造石材贴面而成（图14.32）。 图14.28 空花栏杆式样（a）式样一；（b）式样二；（c）式样三；（d）式样四 图14.29 实心栏板 （a）1/4砖砌板；（b）钢丝网水泥栏板 图14.30 玻璃栏板的安装方法 （a）无立柱全玻璃栏板；（b）立柱夹具夹玻璃栏板 图14.31 组合式栏杆示例 图14.32 栏杆与扶手的连接 （a）硬木扶手；（b）塑料扶手；（c）水泥砂浆或水磨石扶手；（d）大理石或人造大理石扶手；（e）钢管扶手 （1）栏杆与梯段的连接 栏杆通常用以下三种方法安装在踏步侧面或踏步面上的边沿部分：在栏杆与梯段的对应位置预埋铁件焊接；预留孔洞用细石混凝土填实；钻孔用膨胀螺栓固定（图14.33）。14.3.2.2 栏杆扶手的连接构造 （2）栏杆与扶手的连接 一般按两者的材料种类采用相应的连接方法，如木扶手与钢栏杆顶部的通长扁铁用螺钉连接，金属扶手与钢栏杆焊接，石材扶手与砌体或混凝土栏板用水泥砂浆粘结（图14.32）。 （3）扶手与墙体、柱的连接 扶手与砖墙连接时，一般是在墙上预留孔洞，将扶手的连接扁钢插入孔洞内，用细石混凝土填实，如图14.34(a)、(c)所示； 当扶手与混凝土墙、柱连接时，一般采用预埋钢板焊接，如图14.34(b)、(d)所示。 （4）栏杆扶手转折处理 当上下行梯段齐步时，上下行扶手同时伸进平台半步，扶手为平顺连接，转折处的高度与其他部位一致（图14.35(a)）。 当平台宽度较窄时，扶手不宜伸进平台，应紧靠平台边缘设置，扶手为高低连接，在转折处形成向上弯曲的鹤颈扶手（图14.35(b)）。 鹤颈扶手制作麻烦，可改用斜接（图14.35(c)） 当上下行梯段错步时，将形成一段水平扶手（图14.35(d)）。 图14.33 栏杆与梯段的连接 图14.32 栏杆与扶手的连接 （a）硬木扶手；（b）塑料扶手；（c）水泥砂浆或水磨石扶手；（d）大理石或人造大理石扶手；（e）钢管扶手 图14.34 扶手与墙体的连接 （a）木扶手与砖墙连接；（b）木扶手与混凝土墙、柱连接；（c）靠墙扶手与砖墙连接；（d）靠墙扶手与混凝土墙、柱连接 图14.35 栏杆扶手转折处理 （a）平顺扶手；（b）鹤颈木扶手；（c）斜接扶手；（d）一段水平扶手 14.4 台阶与坡道 室外台阶由踏步和平台组成，有单面踏步（一出）、双面踏步、三面踏步（三出）、带垂直面（或花池）、曲线形和带坡道等形式（图14.36）。 （1）尺度 室外台阶是解决室内外地坪高差的交通设施，其坡度一般较平缓，每级台阶踢面高度120150mm，踏面宽度最好为300400mm。室外台阶的尺度要求如图14.37。14.4.1 室外台阶 （2）构造 室外台阶和平台应采用耐久性、耐磨性和抗冻性好的材料，如天然石材、混凝土、缸砖等。 台阶的做法有实铺式（图14.38(a)、(b)）和架空式（图14.38(c)）两种。 图14.36 室外台阶形式（a）单面踏步；（b）双面踏步；（c）三面踏步；（d）单面踏步带花池 图14.37 室外台阶的尺度要求 图14.38 台阶构造 （a）混凝土台阶；（b）设防冻层台阶；（c）架空台阶；（d）石材台阶 坡道可和台阶结合应用，如正面做台阶，两侧做坡道（图14.39）。 （1）坡道尺度 坡道的坡段宽度每边应大于门洞口宽度至少500mm，坡段的出墙长度取决于室内外地面高差和坡道的坡度大小。 14.4.2 室外坡道 （2）坡道构造 坡道与台阶一样，也应采用坚实耐磨和抗冻性能好的材料，一般常用混凝土坡道，也可采用天然石材坡道（图14.40(a)、(b)）。 当坡度大于1/8时，坡道表面应做防滑处理，一般将坡道表面做成锯齿形或设防滑条防滑（图14.40(c)、(d)），亦可在坡道的面层上做划格处理。 图14.39 坡道的形式 （a）普通坡道；（b）与台阶结合回车坡道 图14.40 坡道构造 （a）混凝土坡道；（b）换土地基坡道；（c）锯齿形坡面；（d）防滑条坡面 14.5 电梯与自动扶梯 电梯是高层建筑和某些多层建筑（如医院、商场和厂房等）必需的垂直交通设施，其类型有客梯、货梯、专用电梯、消防电梯和液压电梯等。 电梯分类与井道平面如图14.41所示。14.5.1 电梯 图14.41 电梯分类与井道平面（a）客梯（双扇推拉门）；（b）病床梯（双扇推拉门）；（c）货梯（中分双扇推拉门）；（d）小型杂物梯 电梯通常由电梯井道、电梯轿厢和运载设备三部分组成。 电梯井道内安装导轨、撑架和平衡重，轿厢沿导轨滑行，由金属块叠合而成的平衡重用吊索与轿厢相连保持轿厢平衡。 电梯轿厢供载人或载货用，要求经久耐用，造型美观。 运载设备包括动力、传动和控制系统三部分（图14.42）。14.5.1.1 电梯的组成 图14.42 电梯组成示意 （a）平面；（b）剖面 （1）尺寸要求 电梯的尺寸要满足电梯的运行要求，建筑上须设有井道、地坑和机房，它们的具体尺寸应根据电梯的型号、运行速度、设备大小和检修的需要确定（见表14.3和表14.4(见P126、237)）。 14.5.1.2 电梯的设计要求 （2）电梯井道的设计要求 井道防火。 井道的隔振与隔声。 井道通风。 机房与井道的关系 图14.43 、图14.44 其他 图14.43 电梯机房与井道的关系 （a）单台电梯机房；（b）双台电梯机房 图14.44 电梯机房平面示例 自动扶梯的坡度比较平缓，一般为30，运行速度为0.50.7m/s，规格有单人和双人两种，具体型号和尺寸见表14.5。 自动扶梯的平面布置方式有折返式、平行式、连贯式和交叉式几种（图14.45）。 自动扶梯构造见图14.46，自动扶梯基本尺寸见图14.47。 14.5.2 自动扶梯 表14.5 自动扶梯型号和尺寸 梯型输送能力（人/h）提升高度（m）速度（m/s） 扶梯宽度 净宽B（mm）外宽B1（mm）单人梯5000 310 0.5 600 1350双人梯8000 38.5 0.5 1000 1750 图14.45 自动扶梯布置方式 （a）折返式；（b）平行式；（c）连贯式；（d）交叉式 图14.46 自动扶梯构造示意 图14.47 自动扶梯基本尺寸