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楼梯与电梯构造
学习重点
楼梯组成、设计要点；钢筋混凝土楼梯构造；楼梯的细部构造；台阶与坡道构造；电梯及自动扶梯构造；无障碍设计
培养目标
了解几种常见楼梯间的平面布局和适用条件；掌握楼梯的组成和尺度要求；掌握钢筋混凝土楼梯构造；掌握电梯构造；了解台阶与坡道构造；了解无障碍设计
任务提出
楼梯、电梯，就是能让人顺利地上下两个空间的通道。它必须结构设计合理，参照标准，楼梯的每一级踏步应该多高，多宽，要求设计师对尺寸有个透彻的了解和掌握，才能使楼梯的设计行走便利，而所占空间最少。根据实际情况显示，楼梯踏步的高度应小于多少厘米，宽度应大于多少厘米。从建筑艺术和美学的角度来看，楼梯是视觉的焦点，也是彰显主人个性的一大亮点。掌握楼梯、电梯、台阶的设计及构造等是必要的。
建筑物各个不同楼层之间的联系，需要有上、下交通设施，该项设施有楼梯、电梯、自动扶梯、台阶、坡道以及爬梯等。楼梯作为竖向交通和人员紧急疏散的主要交通设施，使用最为广泛。
楼梯设计要求：坚固、耐久、安全、防火；做到上下通行方便，能搬运必要的家具物品，有足够的通行和疏散能力；另外，楼梯尚应有一定的美观要求。
电梯用于层数较多或有特殊需要的建筑物中，而即使以电梯或自动扶梯为主要交通设施的建筑物，也必须同时设置楼梯，以便紧急疏散时使用。
在建筑物入口处，因室内外地面的高差而设置的踏步段，称为台阶。
为方便车辆、轮椅通行，也可增设坡道。坡道也可用于多层车库、医疗建筑中的无障碍交通设施。爬梯专用于检修等。
楼梯的组成
楼梯主要由楼梯梯段、楼梯平台及栏杆扶手三部分组成，如图7-1所示。
1.楼梯梯段
设有踏步供建筑物楼层之间上下通行的通道称为梯段。踏步又分为踏面（供行走时踏脚的水平部分）和踢面（形成踏步高差的垂直部分）。
为了减轻疲劳，每个梯段的踏步不应超过18级，但也不应少于3级，因为个数太少不易被人们察觉，容易摔倒。
踢 面
踏 面
2.楼梯平台
楼梯平台是指连接两梯段之间的水平部分。平台用做楼梯转折、连通某个楼层或供使用者稍事休息。平台的标高有时与某个楼层相一致，有时介于两个楼层之间。与楼层标高相一致的平台称为楼层平台，介于两个楼层之间的平台称之为休息平台或中间平台。
3. 栏杆扶手
栏杆是设置在楼梯梯段和平台边缘处起安全保障的围护构件。
扶手一般设于栏杆顶部，也可附设于墙上，称为靠墙扶手。
楼梯作为建筑空间竖向联系的主要构件，其位置应明显，起到提示引导人流的作用，既要充分考虑其造型美观，人流通行顺畅，行走舒适，结构安全，防火可靠，又要满足施工和经济条件要求。因此，需要合理地选择楼梯的形式、坡度、材料、构造做法，精心处理好其细部构造。
楼梯的类型
建筑中楼梯的形式多种多样，应当根据建筑及使用功能的不同进行选择。
（1）按楼梯的位置，有室内楼梯和室外楼梯之分。
（2）按楼梯的材料，可以将其分为钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、木楼梯及组合材料楼梯。
（3）按楼梯的使用性质，可以分成主要楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯及消防楼梯。
（4）按楼梯间的平面形式，可以分为开敞楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间，如图7-2所示。
（5）按结构形式分，板式楼梯、梁式楼梯、悬挑楼梯等。
1）按照楼梯的材料分：
钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、木楼梯及组合材料楼梯
2）按照楼梯的位置分：
室内楼梯和室外楼梯
3）按照楼梯的使用性质分：
主要楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯及消防楼梯
4）按照楼梯的平面形式分：
封闭式楼梯间、开敞式楼梯间及防烟楼梯间
5）按结构形式：
板式楼梯、梁式楼梯、悬挑楼梯等。
在建筑物中，布置楼梯的房间称为楼梯间。
钢筋混凝土楼梯
钢楼梯
木楼梯
室外楼梯
室内楼梯
（a）封闭式楼梯间 （b）开敞式楼梯间 （c）防烟楼梯间
图7-2 楼梯间的平面形式
楼梯的类型
工程中，常按楼梯的平面形式进行分类。根据楼梯的平面形式，可以将其分为单跑直楼梯、双跑直楼梯、双跑平行楼梯、三跑楼梯、双分平行楼梯、双合平行楼梯、转角楼梯、双分转角楼梯、交叉楼梯、剪刀楼梯、螺旋楼梯等，如图7-3所示。
楼梯分类举例
按照楼梯的构造形式分：
直跑式、双跑式、双分式、双合式、转角式、三跑式、四跑式、八角式、螺旋式、曲线形、剪刀式、交叉式等。
图7-3梯的构造形式类型
楼梯的设置与尺寸
由于楼梯是建筑中重要的垂直交通设施，对建筑的正常使用和安全性负有不可替代的责任。困此，不论是建设管理部门、消防部门还是设计者，都对楼梯的设计给予了足够的重视。
1.楼梯的设置
楼梯在建筑中的位置应当标志明显、交通便利、方便使用。楼梯应与建筑的出口关系紧密、连接方便，楼梯间的底层一般均应设置直接对外出口。当建筑中设置数部楼梯时，其分布应符合建筑内部人流的通行要求。
除个别的高层住宅之外，高层建筑中至少要设两个或两个以上的楼梯。普通公共建筑一般至少要设两个或两个以上的楼梯，如符合表7-1的规定，也可以只设一个楼梯。
设有不少于两个疏散楼梯的一、二级耐火等级的公共建筑，如顶层局部升高时，其高出部分的层数不超过两层，每层建筑面积不超过200m2，人数之和不超过50人时，可设一个楼梯。但应另设一个直通平屋面的安全出口。
2.楼梯的坡度
楼梯的坡度即楼梯段的坡度，是指梯段中各级踏步前缘的假定连线与水平面形成的夹角。也可以采用另外一种表示法是指用踏步的高宽比表示。普通楼梯的坡度范围一般在20°～45°之间，合适的一般为30°左右，最佳坡度为26°34′。当坡度小于20°时采用坡道；当坡度大于45°时采用爬梯。
确定楼梯的坡度应根据房屋的使用性质、行走的方便和节约楼梯间的面积等多方面的因素综合考虑。楼梯、爬梯及坡道的坡范围，如图7-4所示。对于使用的人员情况复杂且使用较频繁的楼梯，其坡度应比较平缓，一般可采用1:2的坡度，反之，坡度可以较大些，一般采用1:1.5左右的坡度。
3.楼梯段及平台尺寸
楼梯段和平台构成了楼梯的行走通道，是楼梯设计时需要重解决的核心问题。由于楼梯的尺度比较精细，因此应当严格按计意图进行施工。
（1）楼梯段的尺度
梯段的宽度取决于同时通过的人流股数及家具、设备搬运所需空间尺寸。供单人通行的楼梯净宽度应不小于900mm，双人通行为1100~1400mm，三人通行1650~2100mm。梯段的净宽是指楼梯扶手中心线至墙面或靠墙扶手中心线的水平距离。
梯段的长度取决于梯段的踏步数及其踏面宽度。如果梯段踏步数为n步，则该梯段的长度为b×（n-1），b为踏面宽度。如图7-5所示。
（2）平台的尺度
平台的长度一般等同于楼梯间的开间尺寸，宽度应不小于梯段的净宽度，以保证通行与楼梯相同的人流股数。平台的净宽是指扶手处平台的宽度，平台宽度分为中间平台宽度和楼层平台宽度。平台宽度与楼梯段宽度的关系，如图7-6所示。
对于平行和折行多跑楼梯等类型楼梯，其转向后的中间平台宽度应不小于梯段宽度，以保证通行和梯段同股数人流，同时，应便于家具搬运，医院建筑还应保证担架在平台处能转向通行，其中间平台宽度应不小于1800mm。对于直行多跑楼梯，其中间平台宽度等于梯段宽，或者不小于1000mm。对于楼层平台宽度，则应比中间平台更宽松一些，以利于人流分配和停留。
另外，在下列情况下应适当加大平台深度，以防碰撞。
1）楼层平台通向多个出入口或有门向平台方向开启时。
2）有突出的结构构件影响到平台的实际深度时，如图7-7所示。
开敞楼梯间的楼层平台已经同走廊连在一起，此时平台净宽可以小于上述规定，使楼梯起步点自走廊边线内退一段距离不小于500mm即可，如图7-8所示。
（3）楼梯井宽度
两段楼梯之间的空隙，称为楼梯井。楼梯井一般是为楼梯施工方便和安置栏杆扶手而设置的，其宽度一般在100mm左右。但公共建筑楼梯井的净宽一般不应小于150mm。有儿童经常使用的楼梯，当楼梯井净宽大于200mm时，必须采取安全措施，防止儿童坠落。
楼梯井从顶层到底层贯通，在平行多跑楼梯中，可无楼梯井，但为了楼梯段安装和平台转弯缓冲，也可设置楼梯井。为了安全起见，楼梯井宽度应小些。
（4）楼梯栏杆扶手的尺寸
楼梯栏杆挟手的高度是指从踏步前缘至扶手上表面的垂直距离。一般室内楼梯栏杆扶手的高度不宜小于900mm（通常取900mm）。室外楼梯栏杆扶手高度（特别是消防楼梯）应不小于1100mm。在幼儿建筑中，需要在500~600mm高度再增设一道扶手，
以适应儿童的身高，如图7-9所示。另外，
与楼梯有关的水平护身栏杆长度大于500mm
时应不低于1050mm。当楼梯段的宽度大于
1650mm时，应增设靠墙扶手。楼梯段宽度
超过2200mm时，还应增设中间扶手。
4.踏步的尺寸
楼梯踏步的尺寸决定了楼梯的坡度，反过来根据使用的要求选定了合适的楼梯坡度之后，踏步的踏面宽及踢面高之间必须有一恰当的比例关系。除此之外，增加人行走时的舒适感，减少吃力和疲劳，也是决定选取踏步尺寸的重要因素。
假设楼梯踏步的踏面宽及踢面高分别为b和h，确定及计算踏步尺寸的经验公式为：2h+b=600～620mm，踏步的极限尺度为：b≥250mm，h≤180mm。其中，h、b取值可以见表7-2。
楼梯踏步的高宽比应符合下表的规定。见表 7-3所示。
注：无中柱螺旋楼梯和弧形楼梯离内侧扶手中心0.25m处的踏步宽度不应小于0.22m。如图 7-10、7-11所示。
由于踏步的宽度受楼梯进深的限制，可以通过在踏步的细部进行适当的处理来增加踏面的尺寸，如采取加做踏步檐或是踢面倾斜，如图7-12所示。踏步檐的挑出尺寸一般不大于20mm，若挑出檐过大，则踏步易损坏，而且会给行走带来不便。
疏散楼梯不得采用螺旋楼梯和扇形踏步；当踏步上下两级形成的平面角度不超过10°，且每级离扶手0.25mm处踏步宽度超过0.22m时，可不受此限，如图7-13所示。
5.楼梯的净空的高度
楼梯的净空高度是指梯段的任何一级踏步前缘至上一梯段结构下缘的垂直高度；或平台面(或底层地面)至顶部平台(或平台梁)底的垂直距离。楼梯下面净空高度的控制为：梯
段上净高不应小于2200mm，楼梯平台处梁
底下面的净高不应小于2000mm。
如图7-14所示。
由于建筑竖向处理和楼梯做法变化，楼梯平台上部及下部净高不一定与各层净高一致，此时其净高不应小于2000mm，使人行进时不碰头。梯段净高一般应满足人在楼梯上伸直手臂向上旋升时手指刚触及上方突出物下缘一点为限，为保证人在行进时不碰头和产生压抑感，梯段净高宜为2200mm。
当采用平行双跑楼梯且在底层中间平台下设置供人进出的出入口时，为保证中间平台下的净高，可采用以下措施加以解决。
（1）将底层第一楼梯段加长，第二楼梯段缩短，变成长短跑楼梯段。这种方法只有楼梯间进深较大时采用，但不能把第一楼梯加得过长，以免减少中间平台上部的净高，如图7-15（a）所示。
（2）将楼梯间地面标高降低。这种方法楼梯段长度保持不变，构造简单，但降低后的楼梯间地面标高应高于室外地坪标高100mm以上，以保证室外雨水不致流入室内，如图7-15（b）所示。
（3）将上述两种方法综合采用，可避免前两种方法的缺点，如图如图7-15(c)所示。
（4）底层采用直跑道楼梯。这种方法常用于南方地区的住宅建筑，此时应注意入口处雨篷底面标高的位置，保证净空高度在2m以上，如图7-15 (d)所示。

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