楼梯的设计

    在进行楼梯构造设计时，必须符合建筑性质，建筑等级及防火规范等一系列设计规范的规定，同时应对楼梯各细部尺寸及净空高度进行详细计算。

    9．2．1 楼梯剖面设计

    因建筑物层高为已知条件，即不变值。 要满足建筑物的使用性质，首先要根据其高度确定楼梯形式，进而确定楼梯间的进深、梯段踏步尺寸和梯段坡度。 故先考虑楼梯的剖面设计。

    （1）楼梯坡度和踏步尺寸的设计

    一般讲，楼梯坡度小则平缓，行走舒适，但扩大了楼梯间进深，增加了交通面积和工程造价，故应合理选择。楼梯坡度一般取值为25°～38°，35°较为适宜，30°左右较为通用，小于20°，一般设计为坡道，大于45°则设计为爬梯，如图9．4所示。现以常用的平行双跑楼梯为例说明。

    图9．4 爬梯、楼梯和坡道的坡度范围

    1）踏步数的确定

    根据层高H和建筑物的使用要求初选踏步高h并确定每层踏步数N，则N＝H／h。 在实际工程中，一般常取等长梯段，减少构件种类，故N宜为整数。 当所求N为奇数或非整数时，可对h在允许范围内调整。

    2）楼梯的净空高度

    楼梯的净空高度系指梯段任何一级踏步至上一层梯段板底的垂直高度，其值应≥2200mm，或楼地面和平台面至上一层平台底（或平台梁底）的垂直高度，其值应≥2000mm，如图9．5所示。目的是为保证在这些部位人流畅通和搬运物件时不受影响。

    当在平行双跑或平行双分双合式楼梯底层中间平台下设置通道时，为满足楼梯净空高度，一般采用以下方式解决。

    图9．5 楼梯下净空高度控制

    ①在底层变等跑楼梯段为长短跑楼梯段。 起步第一跑为长跑，以提高中间平台标高，如图9．6（a）所示。这种方式仅在楼梯间进深较大、底层平台宽D2富裕时适用。

    ②局部降低底层中间平台下地坪标高，使其低于底层室内地坪标高±0．000，以满足净空高度要求。 但降低后的中间平台下地坪标高仍应高于室外地坪标高，以免雨水内溢，如图9．6 （b）所示。 这种处理方式可保持等跑梯段，使构件统一。 但中间平台下地坪标高的降低，常依靠底层室内地坪±0．000标高绝对值的提高来实现，可增加填土方量或将底层地面架空。

    图9．6 底层中间平台下作出入口时的处理方式

    ③综合以上两种方式，在采取长短跑梯段的同时，又降低底层中间平台下地坪标高，如图9．6（c）所示。 这种处理方式可兼有前两种方式的优点，并改善了其缺点。

    ④底层用直行单跑或直行双跑楼梯直接从室外上二层，如图9．6（d）所示。 这种方式常用于住宅建筑，设计时需注意入口处雨篷底面标高的位置，保证净空高度在2m以上。

    9．2．2 楼梯平面设计

    楼梯平面设计主要解决楼梯间的开间、进深尺寸和楼梯梯段、平台水平投影尺寸。

    （1）梯段宽度及长度的确定

    梯段宽度在满足建筑物适用性质的前提下，根据楼梯开间确定。 对双跑楼梯而言，当楼梯开间为A时，则梯段宽B为：

    B＝（A－C）／2

    式中：C为梯井宽度，如图9．7所示。 楼梯段长度L根据踏步数N和满足建筑物使用性质而确定的踏步宽b来确定，其值L＝（N／2－1）×b。 对一般建筑，当楼梯间进深受到限制，L值不满足时，可在允许范围内调整b值，或适当缩小b值，而将踏步踢面改为斜面或将踏面外挑20～30mm，使踏步实际宽度大于其水平投影宽度来加以解决。 如图9．8所示。

    图9．7 楼梯尺寸计算

    图9．8 踏步出挑形式

    （2）楼梯平台宽度的确定

    楼梯中间平台D1和楼层平台D2必须满足如图9．9所述外，还应考虑：

    楼梯间设门时，门阀边与起始踏步间应留有适当距离，以防止碰撞，一般要大于等于1／2踏步宽；当楼梯间与走道连通时，出于安全方面的原因，起始踏步应后退适当距离，其值大于等于踏步宽，如图9．10所示。

    图9．9 确定D值的示意图

    图9．10 楼梯的平面布置

    例1：某建筑物开间3300 mm，层高3300 mm，进深5100 mm，为开敞式楼梯。 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。楼梯间不能通行。

    解：

    ①本题为开敞式楼梯，初步确定b＝300mm，h＝150mm。 选双跑楼梯。

    ②确定踏步数：3300／150＝22步

    由于22步超过每跑楼梯的最多允许步数18步，故采用双跑楼梯。22／2＝11步（每跑11步）

    ③确定楼梯段的水平投影长度。300×（11－1）＝3000mm（L1）

    ④确定楼梯段宽度B1，取梯井宽度B2＝160mm

    B1＝（3300－2×120－160）／2＝1450mm

    ⑤确定休息板宽度L2，取L2＝1450＋150＝1600mm

    ⑥校核：

    进深尺寸L＝5100－120＋120＝5100mm

    L－L1－L2＝5100－300－1600＝500mm

    结论为合格。

    ⑦画平面、剖面草图（如图9．11所示）

    例2：某住宅的开间尺寸为2700mm，进深尺寸为5100mm，层高2700mm，封闭式平面，内墙为240 mm，轴线居中，外墙360 mm，轴线外侧240 mm，内侧120 mm。 室内外高差750mm，楼梯间底部有出入口，门高2000mm。

    图9．11 例1的平面、剖面图

    解：

    ①本题为封闭式楼梯，层高为2700mm，初步确定步数为16步。

    ②踏步高度h＝2700／16＝168．75mm，踏步宽度b取250mm。

    ③由于楼梯间下部开门，故取第一跑步数多，第二跑步数少的两跑楼梯。 步数多的第一跑取9步，第二跑取7步，二层以上各取8步。

    ④梯段宽度B1根据开间净尺寸确定。2700－2×120＝2460mm，取梯井为160mm，梯段宽B1＝（2460－160）／2＝1150mm

    ⑤确定休息板宽度L2，取L2＝1150＋130＝1280mm。

    ⑥计算梯段投影长度，以最多步数的一段为准。L1＝250×（9－1）＝2000mm

    ⑦校核：

    进深净尺寸：5100－2×120＝4860mm。

    4860－1280－2000－1280＝300mm（这段尺寸可以放在楼层处）

    高度尺寸：168．75×9＝1518．75mm

    室内外高差750mm中，700mm用于室内，50mm用于室外。

    1518．75＋700＝2218．75mm，大于2000 mm可以满足开门，梁下通行高度至少在1950mm以上，也符合要求。

    ⑧画平面、剖面草图（如图9．12所示）

    图9．12 例2的平面、剖面图