建筑構造上冊5樓梯.ppt

第五講 樓 梯,主要內容,豎向聯系構件簡述 樓梯的組成及基本尺度要求 樓梯的形式及應用 名作分析 樓梯設計 特殊樓梯的設計要求 鋼筋混凝土樓梯 踏步和欄桿扶手構造 室外臺階 坡道 樓梯實錄圖紙表達,一、豎向聯系構件簡述,建筑空間的豎向組合聯系，主要有樓梯、電梯、自動扶梯、臺階、坡道以及爬梯等豎向交通設施。 樓梯的位置應明顯，起到提示引導人流的作用，要考慮造型美觀、通行順暢、行走舒適、結構堅固、防火安全等要求。 垂直升降電梯是高層建筑或使用要求較高的賓館等多層建筑的垂直交通設施。 自動扶梯僅用于人流量大且使用要求高的公共建筑，如商場、候車樓等。 臺階用于室內外高差之間和室內局部高差之間的聯系。 坡道則由于其無障礙流線，多用于多層車庫通行汽車和殘疾人輪椅車的專用交通設施。 爬梯專用于不常用的消防和檢修等,樓梯、爬梯及坡道,二、樓梯的組成及基本尺度要求,樓梯一般由梯段、平臺、欄桿扶手三部分組成。,樓梯平面表示,樓梯剖面,1、梯段,（1）作用聯系兩個不同標高平臺的傾斜構件。為了減輕疲勞，梯段的踏步步數一般不宜超過18級，但也不宜少于3級，因為步數太少不易為人們察覺，容易摔倒。 （2） 踏步尺度 樓梯的坡度可由踏步高寬比決定。 踏步的高寬比為1：2左右。人流量大，安全要求高的樓梯坡度應該平緩一些，反之則可陡一些，以利節(jié)約樓梯間面積。 樓梯踏步的踏步高和踏步寬尺寸的計算公式：2h+b=600。,樓梯踏步,樓梯踏步高寬比是根據樓梯坡度要求和不同類型人體自然跨步(步距)要求確定的，符合安全和方便舒適的要求。坡度一般控制在30左右，對僅供少數人使用服務樓梯則放寬要求，但不宜超過45。步距是按2rg：水平跨步距離公式，式中r為踏步高度，g為踏步寬度，成人和兒童、男性和女性、青壯年和老年人均有所不同，一般在560630mm范圍內，少年兒童在560mm左右，成人平均在600mm左右。按本條規(guī)定的踏步高寬比能反映樓梯坡度和步距，見表2。,（3）梯段尺度 梯段尺度分為梯段寬度、梯段長度和梯段凈高。 梯段寬度應根據緊急疏散時要求通過的人流股數多少確定。 墻面至扶手中心線或扶手中心線之間的水平距離即樓梯梯段寬度除應符合防火規(guī)范的規(guī)定外，供日常主要交通用的樓梯的梯段寬度應根據建筑物使用特征，按每股人流為0.55+(00.15)m的人流股數確定，并不應少于兩股人流。00.15m為人流在行進中人體的擺幅，公共建筑人流眾多的場所應取上限值。 梯段長度（L）每一梯段的水平投影長度，其值為L=b(N一1)，其中b為踏面水平投影步寬，N為梯段踏步數，此處需注意踏步數為踢面數。,梯段寬度,樓梯梯段寬度在防火規(guī)范中是以每股人流為0.55m計，并規(guī)定按兩股人流最小寬度不應小于1.10m，這對疏散樓梯是適用的，而對平時用作交通的樓梯不完全適用，尤其是人員密集的公共建筑(如商場、劇場、體育館等)主要樓梯應考慮多股人流通行，使垂直交通不造成擁擠和阻塞現象。此外，人流寬度按0.55m計算是最小值，實際上人體在行進中有一定擺幅和相互間空隙，因此本條規(guī)定每股人流為0.55m+(00.15)m，00.15m即為人流眾多時的附加值，單人行走樓梯梯段寬度還需要適當加大,由于建筑豎向處理和樓梯做法變化，樓梯平臺上部及下部凈高不一定與各層凈高一致，此時其凈高不應小于2m，使人行進時不碰頭。梯段凈高一般應滿足人在樓梯上伸直手臂向上旋升時手指剛觸及上方突出物下緣一點為限，為保證人在行進時不碰頭和產生壓抑感，故按常用樓梯坡度，梯段凈高宜為2.20m，見圖675。,梯段凈高,2、平臺,（1）分類按平臺所處位置和高度不同，有中間平臺和樓層平臺之分。兩樓層之間的平臺稱為中間平臺，而與樓層地面標高齊平的平臺稱為樓層平臺。 （2）作用中間平臺用來供人們行走時調節(jié)體力和改變行進方向；樓層平臺既起著中間平臺的作用外，又用來分配從樓梯到達各樓層的人流 （3）平臺寬度分為中間平臺寬度度和樓層平臺寬度。 對于平行和折行多跑等類型樓梯，其轉向后的中間平臺寬度應不小于梯段寬度，以保證通行和梯段同股數人流。同時應便于家具搬運，醫(yī)院建筑還應保證擔架在平臺處能轉向通行，其中間平臺寬度應不小于1800mm。 對于直行多跑樓梯，其中間平臺寬度等于梯段寬，或者不小于1000mm。 對于樓層平臺寬度，則應比中間平臺更寬松一些，以利人流分配和停留。,梯段改變方向時，扶手轉向端處的平臺最小寬度不應小于梯段寬度，并不得小于1.20m，當有搬運大型物件需要時應適量加寬，以保持疏散寬度的一致，并能使家具等大型物件通過，,平臺寬度,平臺寬度示意圖,3、 欄桿扶手,作用欄桿扶手是設在梯段及平臺邊緣的安全保護構件。 設置當梯段寬度不大時，可只在梯段臨空面設置。樓梯應至少于一側設扶手，梯段凈寬達三股人流時應兩側設扶手，達四股人流時宜加設中間扶手。 尺度梯段欄桿扶手高度應從踏步中心點垂直量至扶手頂面。其高度根據人體重心高度和樓梯坡度大小等因素確定。一般為900mm左右，供兒童使用的樓梯應在500600mm高度增設扶手。 為了保護少年兒童生命安全，幼兒園等少年兒童專用活動場所的樓梯，其梯井凈寬大于0.20m(少兒胸背厚度)，必須采取防止少年兒童攀滑措施，防止其跌落樓梯井底。樓梯欄桿應采取不易攀登的構造，一般做垂直桿件，其凈距不應大于0.11m(少兒頭寬度)，防止穿越墜落。此規(guī)定對“公共建筑的疏散樓梯兩段之間的水平凈距，不宜小于15cm”防火要求不受影。 室內樓梯扶手高度自踏步前緣線量起不宜小于0.90m?？繕翘菥粋人椒鍪珠L度超過0.50m時，其高度不應小于1.05m。,三、樓梯的形式及應用,1、直行單跑樓梯 導向性強。 無中間平臺，故僅能用于層高不大的建筑。 2、直行多跑樓梯 給人以直接、順暢的感覺， 導向性強。 直行單跑樓梯的延伸，增設了中間平臺，將單梯段變?yōu)槎嗵荻?，在公共建筑中常用于人流較多的大廳。 缺乏方位的回轉上升的連續(xù)性，用于多層樓面的建筑交通，會增加交通面積并加長人流行走距離。,3、平行雙跑樓梯 這種樓梯上升的空間回轉往復，比直跑樓梯節(jié)約面積并縮短人流行走距離，是最常用的樓梯形式之一。 4、平行雙分雙合樓梯 在平行雙跑樓梯基礎上演變產生的。通常在人流多，梯段寬度較大時采用。 造型對稱嚴謹，常用作辦公類建筑的主要樓梯。,5、折行多跑樓梯 人流導向較自由，折角可變。 折角大于90時，其行進方向性類似直行雙跑梯，故常用于影劇院、體育館等建筑中。 折角小于90時，其上升的空間回轉往復性較強，可形成三角形樓梯間。 6、交叉跑(剪刀)樓梯 由兩個直行樓梯交叉并列布置而成。 通行的人流量較大，且為上下樓層的人流提供了兩個方向，對于空間開敞，樓層人流多方向進入有利。 交叉跑樓梯中間加上防火分隔墻，并在樓梯周邊設防火墻，形成防火交叉跑樓梯間。其特點是形成兩個各自獨立的空間通道。（視為兩部獨立的疏散樓梯），滿足雙向疏散的要求，節(jié)約了建筑空間，常用在有雙向疏散要求的高層建筑中。,7、 螺旋形樓梯 流線形造型美觀。 圍繞一根單柱布置，平面呈圓形，其平臺和踏步均為扇形平面。 踏步內側寬度很小，并形成較陡的坡度，行走時不安全，且構造較復雜。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。 弧形樓梯與螺旋形樓梯的不同之處在于它圍繞一個較大的軸心空間旋轉，曲率半徑較大。其扇形踏步的內側寬度也較大，形成較緩的坡度，可以用來通行較多的人流。但其結構和施工難度較大。,四、名作分析,五、樓梯設計,1、樓梯尺寸的計算方法（以常用的平行雙跑樓梯為例） （1）根據層高H和初選步高h定每層步數N，N = H / h。為了減少構件規(guī)格，一般應盡量采用等跑梯段，N宜為偶數。如所求出N為奇數或非整數，可調整步高h。 （2）根據步數N和初選步寬b決定梯段水平投影長度L， L = (0.5N1)b。 （3）確定是否設梯井。如樓梯間寬度較富余，可在兩梯段之間設梯井。供少年兒童使用的樓梯梯井不應大于120mm，以利安全。 （4）根據樓梯間開間的凈寬A和梯井寬C確定梯段寬度a， a =（AC）/2。 同時檢驗其通行能力是否滿足緊急疏散時的人流股數要求，如不能滿足，則應對梯井寬C或樓梯間開間凈寬A進行調整。,A開 間 B進 深 H層 高 N踏步數 D平臺寬 C梯 井 a梯段寬 b踏步寬 h踏步高 L梯段水 平投影,（5）根據初選中間平臺D1（D1a）和樓層平臺D2（D2a）以及梯段水平投影長度L校核樓梯間進深凈長度B，D1 + L+ D2 = B。如不能滿足，可對L值進行調整（即調整b值）。必要時，則需調整B值。 （6）在B 值一定的情況下，如尺寸有富余，一般可加寬b值以減緩坡度或加寬D2值以利于樓層平臺分配人流。,在平行雙跑樓梯底層中間平臺下需設置通道時，為保證平臺下凈高滿足通行要求，一般可采用以下方式解決： （1）在底層變等跑梯段為長短跑梯段。起步第一跑為長跑，以提高中間平臺標高。這種方式僅在樓梯間進深較大、底層平臺寬D2富余時適用。 （2）局部降低底層中間平臺下地坪標高，使其低于底層室內地坪標高土0.000，以滿足凈空高度要求。但降低后的中間平臺下地坪標高仍應高于室外地坪標高60左右，以免雨水內溢。但中間平臺下地坪標高的降低，常依靠底層室內地坪0.000標高絕對值的提高來實現，可能增加填土方量或將底層地面架空。 （3）綜合以上兩種方式, 既采取長短跑梯段，又降低底層中間平臺下地坪標高。 （4）底層用直行單跑或直行雙跑樓梯直接從室外上二層。這種方式常用于住宅建筑。設計時需注意入口處雨篷底面標高的位置，保證凈空高度在2m以上。,樓梯底層平臺下設出入口,住宅樓梯計算實例分析,某六層住宅，樓梯間開間為2600，進深為5400，層高為2800，墻厚為240；分戶門的門洞寬為1000，門垛長度為240；平臺下設置通道過人；樓梯的結構型式為板式現澆樓梯（單位為）。試根據已知條件設計平行雙跑樓梯，要求： （1）寫出樓梯計算的詳細過程； （2）畫出底層、第二層、標準層、頂層樓梯平面圖（1：50）； （3）畫出樓梯剖面圖（1；50）。,解：（一）標準層樓梯的設計。 1. 根據層高初步選踏步尺寸，h=175，由公式2h+b=600，可得b=250。 2. 每層踏步數N=H/b，N=2800/175=16。 3. 根據步數N和初選步寬b確定梯段水平投影長度L， L=（N/21）b， L=（16/21）250 = 1750（） 4. 設梯井，梯井寬C為60。 5. 根據樓梯間開間的凈寬A和梯井寬C確定梯段寬度a， a =（AC）/2， a =（260024060）/2=1150（）1100，滿足要求。 6. 根據初選中間平臺D1（D1a）和樓層平臺D2（D2a）以及梯段水平投影長度L校核樓梯間進深凈長度B，D1 + L+ D2 B。設D1= a，D2= a，B=5400240=5160， 則，1150+1750+1150 = 40505160，滿足要求。,7. D1 + L+ D2和B的差值較大，可以采用以下方法進行調整： （1）將差值按使用功能要求分攤到中間平臺D1和樓層平臺D2中，如D1= 1900，D2=1510； （2）調整每層踏步數N，減少梯段的坡度以增加人流行走的舒適度。如N=18，則 踏步尺寸為，h=2800/18=155.6（），b=6002155.6=288.8（） 梯段水平投影長度L，L=（18/21）288.8= 2310（） 校核樓梯間進深凈長度B，D1 + L+ D2 B，設D1= a，D2= a， 則, 1150+2310+1150 = 46105160，滿足要求。 取,D1= 1600，D2=1250。,（二）底層樓梯的設計。 因為要求平臺下設置通道過人，平臺下凈空高度應大于2000，而且平臺寬D1和D2有富裕，所以在底層變等跑梯段為長短跑梯段，并且局部降低底層中間平臺下的地坪標高，將部分室內外高差引入室內，以滿足凈空高度要求。 1. 選踏步尺寸，h = 175，b = 250，第一跑踏步數N1=11，第二跑踏步數N2=5。 2. 底層中間平臺中間平臺的高H1為，H1= N1h=1925 3. 將部分室內外高差H3 = 450引入室內，并取平臺梁高 h b 約為1/10 跨度，hb=300，則平臺下凈空高度H， H=H1+ H3hb=2375300=2075（）2000，滿足要求。 4.根據初選中間平臺D1（D1a）和樓層平臺D2（D2a）以及梯段水平投影長度L1校核樓梯間進深凈長度B，D1 + L1+ D2 B。設D1= a，D2=a ，B=5400240=5160，則 1150+（111）250+1150 = 48005160，滿足要求。 取D1= 1160，D2=1500。,底層平面圖,標準層平面圖,（三）繪底層、標準層、頂層樓梯平面圖、樓梯剖面圖。,頂層平面圖,1-1剖面圖,六、特殊樓梯的設計要求,老年人 幼兒園 醫(yī)院 殘疾人,老年人建筑設計規(guī)范 JGJ 122-99,老年人使用的樓梯間，其樓梯段凈寬不得小于1.20m，不得采用扇形踏步，不得在平臺區(qū)內設踏步。 緩坡樓梯踏步踏面寬度，居住建筑不應小于300mm，公共建筑不應小于320mm；踏面高度，居住建筑不應大于150mm，公共建筑不應大于130mm。踏面前緣宜設高度不大于3mm的異色防滑警示條，踏面前緣前凸不宜大于10mm。 不設電梯的三層及三層以下老年人建筑宜兼設坡道，坡道凈寬不宜小于1.50m，坡道長度不宜大于12.00mm，坡度不宜大于1/12。坡道設計應符合現行行業(yè)標準方便殘疾人使用的城市道路和建筑物設計規(guī)范JGJ 50的有關規(guī)定。并應符合下列要求： l 坡道轉彎時應設休息平臺，休息平臺凈深度不得小于1.50m。 2 在坡道的起點及終點，應留有深度不小于l.50m的輪椅緩沖地帶。 3 坡道側面凌空時，在欄桿下端宜設高度不小于50mm的安全檔臺。 樓梯與坡道兩側離地高0.90m和0.65m處應設連續(xù)的欄桿與扶手，沿墻一側扶手應水平延伸。,托兒所、幼兒園建筑設計規(guī)范 JGJ 3987,樓梯、扶手、欄桿和踏步應符合下列規(guī)定： 1）樓梯除設成人扶手外，并應在靠墻一側設幼兒扶手，其高度不應大于0.60m。 2）樓梯欄桿垂直線飾間的凈距不應大于0.11m。當樓梯井凈寬度大于0.20m時，必須采取安全措施。 3）樓梯踏步的高度不應大于0.15m，寬度不應小于0.26m。 4）在嚴寒、寒冷地區(qū)設置的室外安全疏散樓梯，應有防滑措施。,綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范 JGJ 49-88,病人使用的疏散樓梯至少應有一座為天然采光和自然通風的樓梯。 病房樓的疏散樓梯間，不論層數多少，均應為封閉式樓梯間；高層病房樓應為防煙樓梯間。,城市道路和建筑無障礙設計規(guī)范 JGJ 50-2001,七、鋼筋混凝土樓梯,鋼筋混凝土樓梯具有堅固耐久、節(jié)約木材、防火性能好、可塑性強等優(yōu)點。 按其施工方式可分為預制裝配式和現澆整體式。 1、預制裝配式鋼筋混凝土樓梯構造 2、現澆整體式鋼筋混凝土樓梯構造,1、預制裝配式鋼筋混凝土樓梯構造,預制裝配式鋼筋混凝土樓梯按其構造方式可分為 梁承式 墻承式 墻懸臂式,（1）預制裝配梁承式 梯段由平臺梁支承的樓梯。由于在樓梯平臺與斜向梯段交匯處設置了平臺梁，避免了構件轉折處受力不合理和節(jié)點處理的困難。,梯段,梁板式梯段由梯斜梁和踏步板組成。 踏步板斷面形式有一字形、L形、三角形等，斷面厚度根據受力情況約為40-80mm。 梯斜梁一般為矩形斷面，為了減少結構所占空間，也可做成L形斷面。梯斜梁一般按L/12估算其斷面有效高度。,板式梯段為整塊或數塊帶踏步單向條板，其上下端直接支承在平臺梁上。,為了便于支承梯斜梁或梯段板，平衡梯段水平分力并減少平臺梁所占結構空間，將平臺梁做成L形斷面。其高度按L/12估算。,平臺板 平臺板可根據需要采用鋼筋混凝土空心板、槽板或平板。注意，平臺板一般平行于平臺梁布置，以利于加強樓梯間整體剛度。當垂直于平臺梁布置時,常用小平板。,梯段與平臺梁節(jié)點處理 兩梯段之間，一般有梯段齊步和錯步兩種方式。 齊步布置平臺完整，可節(jié)省梯間進深尺寸；錯步布置在平臺梁與梯段連接方式相同的平臺梁底標高可比齊步方式抬高，有利于減少結構空間。但平臺不完整。,平臺梁與梯段之間，有埋步和不埋步兩種方式。 不埋步的節(jié)點處理用平臺梁代替了一步踏步，可以減小梯段跨度。但平臺梁為變截面梁，結構占空間較大，減少了平臺梁下凈空高度；梯段埋步的節(jié)點處理方式梯段跨度較前者大，平臺梁底標高可提高，有利于增加平臺下凈空高度，平臺梁可為等截面梁。,(a) 踏步板與梯斜梁連接 (b) 梯段與平臺梁連接,(c) 梯段與梯基連接 (d) 平臺梁代梯基,2、現澆整體式鋼筋混凝土樓梯構造,整體性好，能適應各種樓梯間平面和樓梯形式，充分發(fā)揮鋼筋混凝土的可塑性。但模板耗費較大，施工周期較長、自重較大。 通常用于特殊異形的樓梯或整體性要求高的樓梯。 現澆整體式鋼筋混凝土樓梯有梁承式、梁懸臂式、扭板式等類型。,現澆梁承式鋼筋