第五章楼梯(房屋建筑构造)ppt课件.ppt

第五章 楼梯、电梯,第一节 楼梯的组成和类型第二节 楼梯的尺度与设计第三节 现浇钢筋混凝土楼梯构造第四节 预制装配式钢筋混凝土楼梯构造第五节 楼梯的细部构造第六节 室外台阶与坡道第七节 电梯与自动扶梯,建筑空间的竖向组合交通联系，需要依靠楼梯、自动扶梯、台阶、坡道以及爬梯等竖向交通设施 ，其中，楼梯使用最为广泛,室内楼梯,垂直升降梯,自动扶梯,台阶,坡道,爬梯,5.1 楼梯的组成、类型及尺度,楼梯的组成 楼梯的类型 楼梯的设计要求 楼梯的尺度,楼梯的设计要求,作为主要楼梯，应与主要出入口邻近，位置明显，避免垂直交通与水平交通在交接处拥挤、堵塞必须满足防火要求,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 楼梯四周墙壁必须为防火墙 防火要求高的建筑物应设计成封闭式楼梯间,楼梯间必须有良好的自然采光,5.1.1 楼梯的组成,楼梯组成：,楼梯段平台栏杆（栏板）,楼梯段,楼梯段又称楼梯跑，是联系两个不同标高平台的倾斜构件，是楼梯的主要使用和承重部分由若干踏步组成，踏步分为踏面和踢面,楼梯的坡度由踏步形成,一个梯段的踏步数：, 3 18,平台,平台两个楼层之间的水平板 中间平台两楼层之间的平台 楼层平台与楼层地面标高齐平的平台,栏杆,栏杆设在梯段边缘和平台临空一边的安全保护构件 要求：必须坚固可靠，保证有足够的安全高度 根据形式不同，有实心栏杆（栏板）和漏空栏杆 扶手栏杆上部供人们扶倚的配件,栏杆,栏板,空花栏杆,1.按性质分主要楼梯在门厅内明显位置辅助楼梯建筑的次要出口消防楼梯专供防火使用。2.位置分 室内楼梯主要楼梯、辅助楼梯。 室外楼梯安全楼梯、防火楼梯。3.按材料分 木楼梯、钢楼梯、钢筋混凝土楼梯。常用的主要形式列举如下：,二.楼梯形式,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,楼梯按平面形式不同分类,单跑直楼梯 双跑楼梯 三跑（或多跑）楼梯 圆形楼梯 螺旋楼梯 弧形楼梯 交叉式楼梯 剪刀式楼梯,单跑直楼梯,无楼梯平台，直达上一层楼面标高的楼梯 平面形式一般呈直线状，使用中不改变行进方向 使用与层高低的建筑,返回,平行双跑楼梯 最常见、使用面最广，行进中改变行进方向；一般两梯段等长，但在底层常做成长短跑；通常设楼梯间,（4）平行双分双合楼梯：常用于办公教学类建筑的主要楼梯,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,（5）折行多跑楼梯: 折行双跑常用于仅上一层楼的影剧院、体育馆等建筑的门厅中； 折行三跑楼梯常用于层高较大的公共建筑中,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,返回,（6）剪刀楼梯两个直行单跑楼梯交叉而成的剪刀楼梯，适合层高小的建筑。两个直行多跑楼梯的适用于层高较大且有人流多向性选择要求的建筑,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,（7）螺旋形楼梯 不能作为主要人流交通和疏散楼梯,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,螺 旋 形 楼 梯,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,（8）弧形楼梯 用于通行较多的人流,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,弧 形 楼 梯,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,5.1.4 楼梯的尺度,楼梯段宽度 楼梯的坡度与踏步尺寸 楼梯栏杆扶手高度 楼梯梯段尺寸的确定 楼梯的净空高度,（二）楼梯的坡度与踏步尺寸,楼梯坡度梯段斜率，一般用斜面与水平面夹角表示，也可用斜面在垂直面上的投影高和在水平面上的投影宽之比来表示,楼梯的坡度,坡度, 10 用坡道23 45用楼梯梯段 45 用爬梯,楼梯坡度应根据建筑物的实用性质和层高来确定,3.楼梯踏步尺寸依据建筑物用途、行走舒适、面积经济等。楼梯踏步尺寸经验公式： h + b = 450mm 2h + b = 600620mm b = 250 300mm h = 150 175mm,b,h,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,踏步尺寸,设计踏步尺寸时，当楼梯间深度受到限制，致使踏面宽不足最低尺寸，可采用处挑踏口或将踢面向外倾斜的办法，使踏面实际宽度增加,踏步常用高度尺寸,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,8.栏杆扶手尺度 栏杆扶手高度一般为900mm左右 供儿童使用的楼梯应在500-600mm高度增设扶手。如栏杆尺寸图,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,楼梯栏杆扶手高度,扶手高度与楼梯坡度及使用要求有关,楼梯陡，扶手高度矮；楼梯平缓，扶手高度稍大 30 左右坡度常用900mm 儿童用楼梯：600mm 一般室内楼梯： 900mm 靠梯井一侧，若水平长度 500mm时扶手高度 1000mm 室外栏杆高度： 1050mm,楼梯段宽度,宽度要求：a. 必须满足上下人流及搬运物品需要b. 符合防火规范规定 宽度确定：由通过人流总数确定供日常主要交通用的楼梯的梯段净宽：,每股人流宽度：0.55m+(00.15)m 2股人流,表 5-1 楼梯段宽度,返回,（五） 梯井宽度,梯井：是指梯段之间形成的空隙，此空隙从顶层到底层贯通。梯井宽度：一般为60200mm,常用100mm左右，公共建筑不小于150mm,当梯井超过200mm时，应在梯井部位设水平防护措施。,返回,依据：建筑物用途、搬运家具、梯段宽度等。 要求:平台不应小于楼梯段的宽度；通行担架的平台宽度不小于1800mm。,楼梯平台宽度指踏步边到内墙面距离(不含扶手宽度)。,5.1 楼梯的组成 、形式、尺度,（五）楼梯的净空高度,楼梯平台部位的净高是指平台面到顶部平台梁底面的垂直距离，该值不应当小于2000mm。梯段的净高是指踏步前缘到顶部梯段底面的垂直距离，该值不应小于2200mm。,底层中间平台下作出入口的处理方式,当楼梯平台下作通道不能满足净高的要求时，可采用以下办法： 底层楼梯设计成“长短跑” 降低中间平台下的地面标高 将前两者结合 底层采用直跑楼梯,(1) 底层楼梯设计成“长短跑”,增加底层第一个梯段的踏步数量，即提高底层中间平台。这种方法楼梯底层的两个梯段形成长短跑，但底层平台上部的标高不能提得过高，否则，不仅增加楼梯间的进深，还将使底层平台上部的净高小于2m的要求。,(2) 降低中间平台下的地面标高,各层梯段保持等长，将室外台阶内移几步，也就是降低楼梯间入口处的地面标高，但为防止雨水内流，该处地面标高必须高于室外地面，一般为100150毫米，因此只有当室内外地面高差较大时才可以采用。,(3) 将前两者结合,一般用于楼梯进深有限，室内外地坪高差不能完全满足要求时,(4) 底层采用直跑楼梯,底层用直跑梯，直接上到二楼。由于第一跑过长，梯段伸至室外，故这种做法多用于少雨地区,（四）楼梯梯段尺寸的确定,设计楼梯主要是解决楼梯梯段的设计，当楼梯间的开间、进深初步确定后，既可根据建筑物的层高进行楼梯尺度计算,梯段宽度与平台宽的计算 踏步尺寸与数量的确定 梯段长度计算,（1）梯段宽度与平台宽的计算,以双跑梯为例,梯段宽：,B- 梯段宽D- 平台宽A- 楼梯间开间净宽C- 两梯段间缝隙宽， 150mm，一般160200mm,平台宽：,DB,（1）梯段宽度与平台宽的计算,（2）踏步尺寸与数量的确定,（2）踏步尺寸与数量的确定,（3）梯段长度计算,梯段长度取决于踏步数量，对于两段等跑的楼梯梯段长：,L- 梯段长N- 踏步数量b- 踏步宽,（3）梯段长度计算,二、楼梯的设计,本书所讲的楼梯设计是在已知楼梯间的层高、开间和进深的前提下进行的平行双跑楼梯设计。 1.设计步骤1）根据建筑物的使用性质，初选踏步高h，确定踏步数N N=H/h, 尽量采用等跑楼梯 ，故N宜为偶数，如所求出的N为奇数或非整数，取N为偶数，反过来调整步高。 根据 2h+b=600620mm ,确定梯段宽度b。 b=(600620)mm-2h2）根据步数N和步宽b，计算梯段水平投影长度。 L=（0.5N-1）b,返回,3）确定梯井宽度C，梯井宽C=60200mm 根据楼梯间开间确定梯段宽度a a=(开间-C-墙厚)/24）初步确定中间平台宽D1 ，D1 梯段宽a5）根据中间平台宽度D1及梯段长度L 计算楼层平台宽度D2， D2 =进深- D1 -L。 对于封闭平面的楼梯间， D2 梯段宽a。 对于开敞式楼梯，当楼梯间外为走廊时，D2可以略小。,6）进行楼梯净高的验算，有时也会重新调整楼梯的踏步数及踏步的高、宽。7）绘出楼梯的平面图及剖面图，如图5-10所示。,图5-10 楼梯的尺寸计算,三、举例,某5层住宅楼，层高2900mm，楼梯间开间2700mm，进深5700mm，室内外高差600mm，墙厚240mm，要求在底层楼梯平台下做出入口，试设计一个平行双跑楼梯，如下图：,解：根据上图可知，本楼梯为一封闭的平面。1.本楼梯为住宅楼梯，坡度可陡一些。 根据表5-2，初选踏步尺寸：踏步高h=160mm。2.每层踏步数 N=（2900/160）=18.125级，取N=18级。3.踏步高h=2900mm/18=161.11mm 按照2h+b=600mm，得出 b=（600-2161.11）mm=277.8mm280mm，符合表5-2 的范围。4.每一梯段的水平投影长度 L=（180.5-1）280mm=2240mm,5.确定梯井宽。 取梯井宽=100mm6.梯段宽a=（2700-2120-100）mm/2=1180mm7.中间平台宽的确定 中间平台宽D1,D1 B，确定 D1=1200mm8.确定楼层平台宽度D2 D2 =(5700-1200-2120-2240)mm=2020mmB=1180mm, 且满足入户门的开启要求。,9.底层平台下做出入口时净高的验算： 平台梁高一般取350mm净高 H=(9161.1-350) mm=1099.99mm2000mm 不满足净高要求。 解决办法：.降低底层平台下局部地坪的标高，使其为-0.45m，净高 H=(9161.1-350+450) mm=1549.99mm2000mm 不满足要求。,.将第一层楼梯设计成长短跑 第一跑为长跑，其踏步数为N1，则 N1161.11-350mm2000mm得 N114.59级,取N1 =15级 第一跑梯段长L1及楼层平台宽度D2： L1=(15-1)280mm=3920mm, D2 =5700mm-L1-D1-240mm =（5700-3920-1200- 240）mm=340mm 入户门无法开启, 不可行。,.将前两种做法结合起来设：第一跑踏步数为N1 ，平台梁高350mm，降低底层平台下的地坪标高，使其为-0.45m,则 N1161.11-350mm+450mm2000mm 得 N1 11.79级,取N1 =12级。第一跑梯段长 L1=（12-1）280mm=3080mm底层平台下的净高 H=（12161.11-350+450）mm=2033.32mm2000mm满足净高要求。D2 =（5700-120-120-1200-3080）mm=1180mmB=1180mmm，满足入户门开启要求. N2 =（18-12）级=6级,绘制楼梯平面图及剖面图，如图5-11所示。,图5-11 楼梯平面图与剖面图,返回,第二节 现浇钢筋混凝土楼梯构造,一、现浇钢筋混凝土楼梯特点二、现浇钢筋混凝土楼梯的分类及其构造,返回本章,钢筋混凝土楼梯按施工方式可分为现浇式和预制装配式现浇钢筋混凝土楼梯将楼梯段、楼梯平台等整浇在一起的楼梯；整体性好，刚度大，对抗震有利，但施工困难；适用于工程比较小或抗震要求较高的建筑中螺旋梯、弧形梯形状复杂，宜用现浇现浇混凝土按梯段的传力特点，可分为板式梯段和梁板式梯段,二、现浇钢筋混凝土楼梯的分类及其构造,1.板式楼梯2.梁板式楼梯,返回,1.板式楼梯,板式楼梯段作为一块整浇板，斜向搁置在平台梁上。楼梯段相当于一块斜放的板，平台梁之间的距离即为板的跨度，楼梯段应沿跨度方向布置受力钢筋。普通板式楼梯： 荷载-梯段板-平台梁-墙或柱。,（a）不带平台板的梯段：由梯段板、平台梁和平台板组成，平台梁之间的距离即为板的跨度（b）带平台板的梯段：取消梯段板一端或两端的平台梁，使梯段与平台板连成一体，形成折线形的板直接支承于墙上,2.梁板式楼梯,梁板式楼梯由踏步、楼梯斜梁、平台梁和平台板组成。在结构上有双梁布置和单梁布置之分。 （1） 双梁式梯段 （2）单梁式梯段,返回,（一）双梁式梯段,双梁式梯段将梯段斜梁布置在梯段踏步的两端，这时踏步板跨度是梯段宽度根据梁的位置不同：正梁式、反梁式,图5-14 钢筋混凝土梁板式楼梯,返回,（二）单梁式梯段,单梁式楼梯每个梯段由一根梯梁支承踏步，受力复杂 根据楼梯板在梁上的搁置位置不同：,单梁悬臂式单梁挑板式,将楼梯斜梁布置在踏步一侧，踏步另一端向外挑出,将楼梯斜梁布置在梯段踏步中间，踏步从梁的两侧悬挑,二、预制装配式钢筋混凝土楼梯构造,梁承式墙承式墙悬臂式,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现场预制。采用这种楼梯，现场湿作业少，施工速度快。,构造方式,5.3.1 预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯,梁承式梯段由平台梁支承的楼梯构造方式,预制构件划分：,梯段（板式、梁板式）平台梁平台板,1.梁板式梯段：由梯斜梁和踏步板组成。见预制装配梁承式楼梯图,(一).梯段,5.2预制装配式钢筋混凝土楼梯构造,二、预制装配梁承式楼梯构件, 踏步板 踏步板断面形式有一字形、L形、形、三角形等，断面厚度根据受力情况约为40-80mm。见下图,5.2预制装配式钢筋混凝土楼梯构造, 梯斜梁 梯斜梁一般为矩形断面，用于搁置三角形断面踏步板的梯斜梁为等断面构件。,5.2预制装配式钢筋混凝土楼梯构造,梯段底面平整，结构厚度小，断面可按L/20-L/30估算。为了减轻梯段板自重，也可做成空心构件，横向抽孔较纵向抽孔合理易行，比较常用。见板式梯段图,5.2预制装配式钢筋混凝土楼梯构造,2板式梯段,一般将平台梁做成L形断面。其构造高度按L/12估算（L为平台梁跨度）。,(二).平台梁,5.2预制装配式钢筋混凝土楼梯构造,可采用钢筋混凝土预制空心板、槽板或平板。,(三).平台板,5.2预制装配式钢筋混凝土楼梯构造,（三）平台板,可用平板、槽板、空心板 平台上有管道井处不宜布置空心板 布置方式：,平台板平行于平台梁 平台板垂直于平台梁,（四）构件连接构造,踏步板与梯斜梁连接 梯斜梁或梯段板与平台梁连接 梯斜梁或梯段板与梯基连接,（1）踏步板与梯斜梁连接,连接方法： 水泥砂浆坐浆连接 插筋连接：梯斜梁上预埋钢筋，踏步板上预留孔洞，将钢筋与孔洞插接，用水泥砂浆填实,插筋连接,（2）梯斜梁或梯段板与平台梁连接,支座处用水泥砂浆坐浆，连接端用预埋钢管焊接,（3）梯斜梁或梯段板与梯基连接,底层楼梯起步处应设梯基，承受梯段梁或梯段板的荷载，常用砖或混凝土,5.3.2 预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯,墙承式楼梯预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的楼梯，重量及荷载由墙体支承，不需设平台梁或梯斜梁，不必设栏杆，必要时可设扶手 踏步直接安装入墙体，对墙体砌筑影响较大；踏步板与墙体模数不易吻合，影响强度 墙上需开设观察口，使视线流通，也可将中间墙局部收进,5.3.3 预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯,墙悬臂式楼梯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 施工麻烦，需要临时支撑 墙体厚度 240mm，悬挑长度 1800mm 踏步板采用带肋断面形式，其入墙嵌固端一般做成矩形断面，墙砖MU10，砂浆M5 为加强整体性，需将单块踏步板互相连接，在悬臂端用插筋套接,三、 楼梯的细部构造,踏步的踏面栏杆与栏板扶手楼梯基础,踏步的踏面,踏面要求：光洁、耐磨、易于清扫 面层材料：,水泥砂浆、水磨石缸砖、贴油地砖、大理石板,防滑条：在水磨石面层等表面光滑的面层上，为防止行人在上下楼梯时滑倒，常在靠近踏口的踏面上，用不同于面层的材料作出略高于踏面的防滑条，或用带槽口的陶土块或金属板包住踏口,踏步面层及防滑处理实例,5.4踏步和栏杆扶手构造,二.栏杆形式与构造,栏杆形式可分为空花式、栏板式、混合式等类型。（1）空花式图中为空花栏杆示例。其杆件形成的空花尺寸不宜过大，通常控制在120150mm左右。,5.4踏步和栏杆扶手构造,栏杆形式实例,5.4踏步和栏杆扶手构造,（2）栏板,制作方式：现浇、预制材料： 砖砌栏板：普通砖侧砌，用钢筋网加固 钢筋混凝土栏板 钢丝网水泥板栏板 玻璃栏板,栏板式实例,5.4踏步和栏杆扶手构造,（3）混合式,栏杆竖杆：主要抗侧力构件，常用钢材栏板：常用轻质美观材料制作，如木板、塑料贴面板、铝板、有机玻璃板等,混合式实例,5.4踏步和栏杆扶手构造,2、 扶手,按材料分类：木扶手塑料扶手金属扶手 按构造分类：漏空栏杆扶手栏板扶手靠墙扶手,四.栏杆扶手连接构造,1.栏杆与扶手连接 木材或塑料扶手，一般在栏杆竖杆顶部设通长扁钢与扶手底面或侧面槽口榫接，用木螺钉固定。金属管材扶手与栏杆竖杆连接一般采用焊接或铆接。见扶手断面形式图 同上图,5.4踏步和栏杆扶手构造,2.栏杆与梯段、平台连接一般在梯段和平台上预埋钢板焊接或预留孔插接。见栏杆与梯段、平台连接图,5.4踏步和栏杆扶手构造,3.扶手与墙面连接,当直接在墙上装设扶手时，扶手距墙面应保持100mm左右，一般在墙上留洞，扶手连接杆深入洞内，用细石混凝土嵌固。见扶手与墙面连接图,5.4踏步和栏杆扶手构造,见图栏杆扶手转折处理图 在梯段转折处，由于楼梯的高差关系为保持栏杆高度一致和扶手的连续，需根据不同情况进行处理。,5.4踏步和栏杆扶手构造,楼梯基础,楼梯的基础梯基，设置在靠底层地面的梯段下做法：当持力层埋深较浅时，楼梯直接设砖、石材或混凝土基础当持力层埋深较深时，楼梯支承在钢筋混凝土地基梁上,台阶尺度台阶面层、垫层台阶构造示例,第三节、室外台阶与坡道构造,一.台阶尺度,踏步高（h）一般在100150mm左右，踏步宽（b）在300400mm左右。 平台深度一般不应小于1000mm，平台需做1%-3%左右的排水坡度，以利雨水排除。见台阶尺度图,5.5 室外台阶构造,室外台阶构造层次: 面层、结构层、垫层。 结构层：混凝土台阶、石台阶、钢筋混凝土台阶、砖台阶等，其中混凝土台阶应用最普遍。 面层材料：水泥砂浆、水磨石面层或缸砖、马赛克、天然石或人造石等块材面层，条石台阶不须另做面层。垫层材料：可采用灰土、三合土或碎石等。 见下页图,4.室外台阶构造层次,台阶实例,5.5 室外台阶构造,二、坡道,在需要进行无障碍设计的建筑物的出入口内外，应留有不小于1500mml500mm平坦的轮椅回转面积。坡道的形式,5.5 室外台阶构造,5.5 室外台阶构造,坡道构造,坡道可使用混凝土或石块等材料制作坡道面层常用水泥砂浆，如果使用水磨石，应做防滑处理,电梯类型组成电梯与建筑物相关部位构造自动扶梯,第四节 电梯与自动扶梯,5.6 电梯与自动扶梯,（一）电梯的类型,按使用性质分按电梯行驶速度分,客梯货梯消防电梯,高速电梯：v 2m/s中速电梯：1.5m/s v 2m/s低速电梯：v 1/5m/s,（二）电梯的组成,电梯井道电梯运行通道电梯机房井道地坑组成电梯的有关部件：轿厢井壁导轨和道轨支架牵引轮和钢支架有关电器部件,(一）电梯井道,电梯井道 是电梯运行的通道，内部安装有轿厢、导轨、平衡重、缓冲器等。井道必须保证所需的垂直度和规定的内径，保证设备安装及运行不受妨碍。电梯井道要求（1）井道的防火 （3）井道的通风 （2）井道隔声、隔振 （4）井道的检修,（二）电梯机房,1.电梯机房的位置 一般设置在电梯井道的顶部，少数设在顶端本层、底层或地下。2.机房尺寸 须根据机械设备尺寸的安排和管理、维修等需要来决定，可向某一方向或两个方向扩大。一般至少有两个面。机房和楼板应按机器边扩出600mm以上的宽度，高度多为2.5 3.5m。3.机房应有良好的采光和通风,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、商场等自动扶梯可正逆两个方向运行，机器停转时可做普通楼梯使用由电动机械牵动梯段踏步连同栏杆扶手带一起运转坡度较平缓，一般30，运行速度0.50.7m/s，宽度有单人和双人两种,图5-43 自动扶梯示意图,