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第六章樓梯與電梯,第一節(jié)樓梯的組成和形式,一、樓梯的要求,樓梯應滿足通行和疏散方面的要求。要符合結(jié)構(gòu)、施工、經(jīng)濟和防火方面的要求，做到堅固安全、經(jīng)濟合理。注意美觀。,二、樓梯的組成,一般樓梯由樓梯段、平臺、欄桿扶手三部分組成。每個樓段的踏步數(shù)一般不超過18級，也不應少于3級。樓梯平臺包括樓層平臺和中間平臺（休息平臺）。欄桿扶手是設在梯段及平臺邊緣的安全保護構(gòu)件。,樓梯,三、樓梯的類型和形式,樓梯形式的選擇取決于所處位置、樓梯間的平面形狀與大小、樓層高低與層數(shù)、人流多少與緩急等因素。常用的主要形式列舉如下：,（1）直行單跑樓梯,僅用于層高不大的建筑,（2）直行多跑樓梯,用于層高較大的建筑,（3）平行雙跑樓梯,,（4）平行雙分雙合樓梯,常用作辦公類建筑的主要樓梯,（5）折行多跑樓梯,折行雙跑樓梯常用于僅上一層樓的影劇院、體育館等建筑的門廳中；折行三跑樓梯常用于層高較大的公共建筑中,（6）剪刀樓梯,兩個直行單跑樓梯交叉而成的剪刀樓梯，適合層高小的建筑。兩個直行多跑樓梯的剪刀樓梯，適用于層高較大且有人流多向性選擇要求的建筑。,（7）螺旋形樓梯,螺旋形樓梯通常是圍繞一根單柱布置，平面呈圓形。這種樓梯不能作為主要人流交通和疏散樓梯,（8）弧形樓梯,具有明顯的導向性和優(yōu)美輕盈的造型。但其結(jié)構(gòu)和施工難度較大，通常采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),,樓梯形式,第二節(jié)鋼筋混凝土樓梯的構(gòu)造,在民用建筑中，一般都采用鋼筋混凝土樓梯。鋼筋混凝土樓梯依施工方法不同，有現(xiàn)澆和預制裝配兩大類。,一、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯是在現(xiàn)場就地支模板、綁扎鋼筋、澆灌混凝土而成的。由于梯段和平臺澆筑在一起，整體性好、剛度大、堅固耐久，但施工麻煩、工期長。適用于小型房屋以及對抗震有較高要求的房屋或施工吊裝有困難的建筑。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯，按照梯段的傳力特點分為板式樓梯梁板式樓梯,（一）板式樓梯,整個梯段是一塊斜放的板，稱為梯段板。板式樓梯通常由梯段板、平臺梁和平臺板組成，平臺梁之間的距離即為板的跨度〔見圖（a）〕。也可取消梯段板一端或兩端的平臺梁，使梯段與平臺板連成一體，形成折線形的板直接支承于墻上〔見圖（b）〕。這種樓梯適用于跨度不超過3m的梯段,（二）梁板式樓梯,樓梯段是由踏步板和梯段斜梁組成的。由斜梁支承踏步板，斜梁支承在平臺梁上。斜梁在踏步板之下，踏步外露時稱為明步；斜梁在踏步板之上形成反梁，踏步包在里面，斜梁與欄板合一稱為暗步。這種樓梯適用于荷載較大、梯段的跨度也較大的樓梯,二、預制裝配式鋼筋混凝土樓梯,預制裝配式鋼筋混凝土樓梯是將樓梯的組成構(gòu)件在工廠或現(xiàn)場預制。采用這種樓梯，現(xiàn)場濕作業(yè)少，施工速度快。目前各地均有樓梯標準圖供設計時選用。預制裝配式鋼筋混凝土樓梯按構(gòu)件的合并程度分為：小型構(gòu)件裝配式樓梯中型構(gòu)件裝配式樓梯大型構(gòu)件裝配式樓梯,（一）小型構(gòu)件裝配式樓梯,是將樓梯的組成部分劃分為若干小構(gòu)件，各構(gòu)件體積小、重量輕、易于制作、便于運輸和安裝，但施工麻煩。主要預制構(gòu)件是踏步和平臺板。1.預制踏步踏步的斷面形式有三角形、L形和一字形三種。踏步的支承方式主要有梁承式墻承式懸挑式,（1）梁承式樓梯,結(jié)構(gòu)布置形式為：預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或柱上；平臺可用空心板或槽形板擱在兩邊墻上，也可用小型的平臺板擱在平臺梁和縱墻上。,梁承式樓梯構(gòu)造：,粱承式梯段三種預制踏步均可采用：三角形踏步，明步可用平面矩形斜梁(圖a)；暗步可用L形邊梁(圖b)。一字平板及正反L形踏步板均要用預制成鋸齒形的斜梁(圖c)。平臺梁多做成L形斷面，使斜梁能擱置在平臺梁挑出的翼緣上(圖d)。,除一層樓梯下用作出入口外，最好各層上下兩個梯段的長度相等，一般斜梁支在平臺梁上，而底層常采用現(xiàn)澆梁或磚基礎。在進口處需設置長短不同梯段時，上段斜梁可做成曲梁形式，下段可用上層的標準梁，下面用磚砌踏步接到地坪。,（2）墻承式樓梯,將預制踏步的兩端支承在墻上,（3）懸挑式樓梯,它的樓梯段由單個踏步板組成，一端固定在墻上，另一端懸挑，形成懸臂板承受使用荷載。預制踏步采用L形或一字形。,懸挑式樓梯,（二）中型和大型構(gòu)件裝配式樓梯,中型構(gòu)件裝配式樓梯，一般由樓梯段和帶梁平臺兩個構(gòu)件組成。它與小型構(gòu)件裝配式樓梯相比，構(gòu)件數(shù)量少，可以簡化施工、減輕勞動強度、加快施工速度。若為預制、吊裝能力所限，樓梯平臺可采用平臺梁和平臺板分開做法，但增加了構(gòu)件的類型和安裝的吊次。,1.預制樓梯段,預制樓梯段是將整個梯段預制成一個構(gòu)件。按其結(jié)構(gòu)形式不同，有梁板式梯段和板式梯段兩種。（1）梁板式梯段將由踏步板和梯梁組成的梯段預制成一個構(gòu)件，一般采用暗步，即梯梁上翻包住踏步，形成槽板式梯段。,（2）板式梯段梯段為預制成整體的梯段板。板式樓梯按構(gòu)造方式不同分為實心和空心兩種類型。,板式梯段,2.帶梁平臺板,將平臺板和平臺梁組合在一起預制成一個構(gòu)件，形成帶梁平臺板。一般做成槽形板，其一條邊肋加大做成L形，用以支承樓梯段。,3．梯段的擱置,(a)矩形平臺梁。平臺梁與平臺板必須分開，平臺下的凈空較低。(b)L形平臺梁。增加了凈高，但梯段節(jié)點處構(gòu)造復雜。(c)L形平臺梁做成與梯段斜度相適應的斜面作為擱置面，改進了梯段的擱置構(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。,梯段的連接構(gòu)造,梯段擱置處一般用預埋鐵件焊接或梯段頂套在平臺梁預埋插鐵上，預留孔中用砂漿窩牢。安裝時，為使構(gòu)件間的接觸面緊貼，受力均勻，通常先鋪一層水泥砂漿。,4．大型構(gòu)件裝配式樓梯,大型構(gòu)件裝配式樓梯，是把樓梯段和兩個平臺連在一起組成一個構(gòu)件。每層樓梯由兩個相同的構(gòu)件組成。下圖是大板建筑中常用的樓梯段形式舉例。,三、樓梯的細部構(gòu)造,（一）踏步面層及防滑處理①踏步面層。裝修做法與樓層面層裝修做法相同。②防滑處理。在踏步上設置防滑條的目的在于避免行人滑倒，并起到保護踏步陽角的作用。常用的防滑條材料有：水泥鐵屑、金剛砂、金屬條（鑄鐵、鋁條、銅條）、馬賽克及帶防滑條缸磚等。,（二）欄桿形式與構(gòu)造,欄桿形式可分為空花式、欄板式、混合式等類型。（1）空花式圖中為空花欄桿示例。其桿件形成的空花尺寸不宜過大，通?？刂圃?20～150mm左右。,（2）欄板式,欄板材料常采用磚、鋼絲網(wǎng)水泥抹灰、鋼筋混凝土等。,（3）混合式,混合式是指空花式和欄板式兩種欄桿形式的組合，其欄桿豎桿常采用鋼材或不銹鋼等材料，其欄板部分常采用輕質(zhì)美觀材料制作。,（三）扶手形式,樓梯扶手常用木材、塑料、金屬管材（鋼管、鋁合金管、銅管和不銹鋼管等）制作。,（四）欄桿扶手連接構(gòu)造,（1）欄桿與扶手連接木材或塑料扶手，一般在欄桿豎桿頂部設通長扁鋼與扶手底面或側(cè)面槽口榫接，用木螺釘固定。金屬管材扶手與欄桿豎桿連接一般采用焊接或鉚接。（2）欄桿與梯段、平臺連接一般在梯段和平臺上預埋鋼板焊接或預留孔插接。,（3）扶手與墻面連接當直接在墻上裝設扶手時扶手距墻面應保持100mm左右。,第三節(jié)樓梯的尺度與設計,一、樓梯的坡度,樓梯的坡度是指樓梯段的坡度。一般在23～45之間。坡度大于45時為爬梯。公共建筑的樓梯，坡度應較平緩，常采用1∶2左右。住宅建筑中坡度可稍陡些，常采用1∶1.5左右。,二、樓梯的寬度,樓梯的寬度包括樓梯段的寬度和平臺寬度。樓梯的寬度指標不應小于表中的規(guī)定。,樓梯和走道的寬度指標（m/百人）,注：每層疏散樓梯的總寬度應按本表規(guī)定計算。當每層人數(shù)不等時，其總寬度可分層計算，下層樓梯的總寬度按其上層人數(shù)最多一層的人數(shù)計算。,樓梯寬度與人流股數(shù)的關系,供日常主要交通用的公共樓梯的梯段凈寬應根據(jù)使用特征、按人流股數(shù)確定，并不應少于兩股人流。,平臺寬度和梯段寬度的關系,梯段或平臺的凈寬是指扶手中心線間的水平距離或墻面至扶手中心線的水平距離。平臺扶手處的最小凈寬不應小于樓梯段凈寬，并不得小于1.1m。梯井指梯段之間形成的空檔，以60～200mm為宜。,三、踏步尺寸,樓梯的踏步由踏步面（也稱為踏面）和踏步踢板（也稱為踢面）組成，其尺寸的比決定了樓梯的坡度。踏步的高度不宜大于210mm，也不宜小于140mm，常用140mm～180mm。踏步的寬度應與人腳的長度相適應，應采用220mm、240mm、260mm、280mm、300mm、320mm（必要時可采用250mm）。,各類樓梯的踏步尺寸應符合規(guī)定。,樓梯踏步的高度h與寬度b,樓梯踏步的高度與寬度的尺寸應適合于人的跨步大小，可參考下列經(jīng)驗公式確定踏步尺寸：,〔例〕某教學樓，取踏步高度為150mm，按經(jīng)驗公式計算踏步寬度為：b＝450－150＝300mm或b＝（1015/（2/315－5）＝30cm,踏步形式和尺寸,當踏步寬度較小時，可將踏步的前緣挑出，形成突緣或使踢面傾斜的方式加寬踏面。突緣寬度一般為20mm～25mm。,四、欄桿扶手尺度,欄桿扶手高度一般為900mm左右，供兒童使用的樓梯應在500～600mm高度增設扶手。,五、樓梯的凈空高度,樓梯平臺部位的凈高是指平臺面到頂部平臺梁底面的垂直距離，該值不應當小于2000mm。梯段的凈高是指踏步前緣到頂部梯段底面的垂直距離，該值不應小于2200mm。,樓梯段最低、最高踏步的前緣線與頂部凸出物的內(nèi)邊緣線的水平距離不應小于300mm。,底層中間平臺下作出入口的處理方式,在大多數(shù)居住建筑中，常利用樓梯間作為出入口，當樓梯平臺下作通道不能滿足凈高的要求時，可采用以下辦法解決：（1）底層用直跑梯，直接上到二樓，如圖（a）所示。由于第一跑過長，梯段伸至室外，故這種做法多用于南方住宅中。,圖（a）,（2）各層梯段保持等長，將室外臺階內(nèi)移幾步，也就是降低樓梯間入口處的地面標高，見圖（b），但為防止雨水內(nèi)流，該處地面標高必須高于室外地面，一般為100～150毫米，因此只有當室內(nèi)外地面高差較大時才可以采用。這種方法，樓梯本身不做調(diào)整，便于樓梯構(gòu)件統(tǒng)一，但此時增加房屋墻的高度，將增加建筑造價。,圖（b）,（3）將底層第一梯段加長，形成步數(shù)不等的梯段,見圖（c）。這種處理增加底層第一個梯段的踏步數(shù)量，即提高底層中間平臺。這種方法樓梯底層的兩個梯段形成長短跑，但底層平臺上部的標高不能提得過高，否則，不僅增加樓梯間的進深，還將使底層平臺上部的凈高小于2m的要求。,圖（c）,（4）上述兩種作法的結(jié)合。見圖（d），這種處理辦法，第一個梯段長，第二個梯段就短，當?shù)诙€梯段過短時，則可能出現(xiàn)平臺梁碰頭的問題，設計時必須注意梯段踏步至平臺梁間的凈空，不小于2米。由于第二梯段的踏步數(shù)減少，故其剖面處多采用折板（或折梁）的做法。,圖（d）,出入口處理,六、樓梯設計（以平行雙跑樓梯為例）,①根據(jù)層高H和初選步高h定每層步數(shù)N，N＝H/ｈ。②根據(jù)步數(shù)N和初選步寬b決定梯段水平投影長度L，L=（0.5N-1）b。③確定是否設梯井。供兒童使用的樓梯梯井不應大于120mm，以利安全。④根據(jù)樓梯間開間凈寬A和梯井寬C確定梯段寬度a，a＝（A-C）/2。⑤根據(jù)初選中間平臺寬D1（D1≥a）和樓層平臺寬D2（D2>a）以及梯段水平投影長度L檢驗樓梯間進深凈長度B，D1＋L＋D2＝B。如不能滿足，可對L值進行調(diào)整（即調(diào)整b值）。,（二）應用舉例,【例】已知某住宅樓的層高為2.8m，樓梯間寬度為2.7m，進深為4.8m，室內(nèi)外地坪高差為0.6m。試設計一雙跑式梯段的樓梯，要求在底層梯段休息平臺下做出入口。設計：1.確定踏步尺寸住宅樓梯假定踏步高h為175mm、寬b為250mm。2.計算每層踏步數(shù)已知層高為2.8m，則踏步數(shù)N為：2800175＝16步采用雙跑樓梯，每跑踏步數(shù)應為8步。,3.確定平臺的寬度和標高（1）取平臺寬度等于樓梯段寬度：a＝[2700-2120(墻厚)-100（梯井寬）]2＝1180mm（2）平臺標高：當每層樓梯兩跑的踏步數(shù)相等時，平臺應處于上下層高度的中點。本例一層平臺的標高為1.4m，二層平臺標高為4.2m。因為底層休息平臺下做出入口，平臺下凈高應不小于2000mm。需要對底層樓梯做必要的處理。本例假定中間平臺梁的高度（包括平臺板厚度）為250mm，則平臺梁的底面標高為1.15m，即平臺凈高為1150mm＜2000mm，不滿足要求。,底層樓梯的處理方式,可以將平臺下的地面標高降至-0.450m，則平臺凈高為1150+450=1600mm＜2000mm。還不滿足要求，那么再采用增加第一個梯段踏步數(shù)量，即提高底層中間平臺的做法：第一個梯段應增加的踏步數(shù)量為：（2000-1600）175≈3級此時，平臺凈高為：1600+1753=2125mm＞2000mm滿足要求,4.繪制平面圖根據(jù)已知樓梯間的開間和進深，繪制出各層樓梯的平面圖。圖為某住宅樓梯的平面圖。,第四節(jié)臺階與坡道,臺階尺度臺階處于室外，踏步寬度比樓梯大一些。其踏步高h一般在120～150mm左右，踏步寬b在300～400mm左右。平臺深度一般不應小于1000mm，平臺需做3%左右的排水坡度，以利雨水排除。,臺階面層臺階需慎重考慮防滑和抗風化問題。其面層材料應選擇防滑和耐久的材料，如水泥石屑、斬假石（剁斧石）、天然石材、防滑地面磚等。臺階墊層其墊層作法與地面墊層作法類似。一般采用素土夯實后按臺階形狀尺寸做C10混凝土墊層或磚、石墊層。嚴寒地區(qū)的臺階還需考慮地基土凍脹因素，可用含水率低的砂石墊層換土至冰凍線以下。,,幾種臺階做法示例,坡道,建筑中在不適合做踏步或臺階的地方，可改設坡道。坡道的坡度一般為1：6～1：12，室內(nèi)坡道不宜大于1：8，室外坡道不宜大于1：10，供輪椅使用的坡道不應大于1：12。安全疏散門口必須設坡道，不允許設臺階。坡道較大時，可設防滑條，或做成鋸齒形。,第五節(jié)電梯和自動扶梯簡介,一、電梯,按使用性質(zhì)分：①客梯；②貨梯；③消防電梯按電梯行駛速度分：①高速電梯。速度大于2m/s。②中速電梯。速度在2m/s之內(nèi)。③低速電梯。運送食物電梯常用低速，速度在1.5m/s以內(nèi)。觀光電梯：觀光電梯是把豎向交通工具和登高流動觀景相結(jié)合的電梯。,電梯的組成,電梯由機房、井道、轎箱三大部分組成。轎箱是電梯廠生產(chǎn)的設備，其規(guī)格依額定起重量不同而異。一般乘客電梯分為500kg、750kg、1000kg、1500kg、2000kg五種；載貨電梯分為500kg、1000kg、2000kg、3000kg、5000kg五種。電梯箱門的開啟方式有：中分推拉門、中分雙扇推拉門、雙扇推拉門等。,電梯井道,電梯井道是電梯運行的通道，其內(nèi)除有電梯及出入口外，尚安有導軌、平衡重及緩沖器等。井道是高層建筑穿越各層的垂直通道，發(fā)生火災時火焰及煙氣容易從中蔓延。因此，井道圍護構(gòu)件應根據(jù)有關防火規(guī)定進行設計，較多采用鋼筋混凝土墻。高層建筑的電梯井道內(nèi)超過兩部電梯時應用墻隔開。,二、自動扶梯,自動扶梯的運行原理，是采取機電系統(tǒng)技術(shù)，由電動馬達變速器以及安全制動器所組成的推動單元拖動兩條環(huán)鏈，而每級踏板都與環(huán)鏈連接，通過軋輪的滾動，踏板便沿主構(gòu)架中的軌道循環(huán)地運轉(zhuǎn)，而在踏板上面的扶手帶以相應速度與踏板同步運轉(zhuǎn)。自動扶梯一般運輸?shù)拇怪备叨葹?～20m，速度則由每秒0.45～0.75m。常用速度為0.5m/s。自動扶梯的理論載客量為4000～13500人次/h。自動扶梯的常用坡度為30、35。,,復習思考題,1.某內(nèi)廊式三層中學教學樓的樓梯間，開間為3.6米，進深為6米，層高為3.3米，試繪出各層樓梯間平面圖，標出樓梯的梯段寬、梯段長、踏步寬、踏步數(shù)目。（樓梯間墻寬240mm）2.某教學樓的辦公樓分為三層，層高為3米。樓梯的開間3.6米，進深5.1米。試繪出該樓梯間的剖面輪廓圖（單線條即可），標注踏步數(shù)目、踏步的高和寬、平臺的寬度、標高。,思考題,1．常見樓梯的形式有哪些？2．樓梯由哪幾部分組成？各組成部分起何作用？3．樓梯的踏步尺寸與行人的步距有何關系？對踏步尺寸為什么要規(guī)定最小寬度和最大高度？4．樓梯段的凈空高度及扶手高度有何規(guī)定？怎樣量扶手的高度？5．底層樓梯平臺下要求做通道又不能滿足凈高要求時，采取何辦法解決？6．現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯有哪兩種類型？各有何特點？7．預制踏步的支承結(jié)構(gòu)一般有哪幾種？簡述其構(gòu)造和做法。,