旋转楼梯的设计

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1、现在，在各种建筑设计中旋转楼梯使用的越来越多，主要是为 了适应建筑空间和美观的要求。旋转楼梯主要分为两种：一、悬臂梁 式旋转楼梯；二、板式旋转楼梯。这两种楼梯形式在同济大学 3D3Sv9.0，辅助结构设计模块中都有现成的图纸做法，大家可以参 考，下面详细介绍一下两种旋转楼梯的具体特点和设计过程。一、悬臂式旋转楼梯：这种楼梯比较简单，主要是利用中间钢 柱支撑，楼梯踏步梁焊接在钢柱上。钢柱一般采用钢管，要求柱底刚 接。在计算时要求考虑均布荷载施加在踏步梁上时，对结构的作用， 同时考虑不均匀荷载施加时对钢柱产生的弯矩对柱底的作用能否满 足。钢柱的轴心压力承载能力是很强的，因此设计的关键在于楼梯踏步梁

2、的支撑力核算，和钢柱在偏心荷载作用下的承载能力。二、板式旋转楼梯：这种旋转楼梯没有中间支撑，支撑点在楼 梯的底部和上部，主要靠楼梯本身旋转成型。这种楼梯的楼梯梁一般 采用焊接矩形管，踏步板、立板均为10mm钢板，要求满焊。楼梯 梁的加工很困难，因为实际上是空间曲线，一般是先加工两个立板， 立板按实际放样要求进行弯曲成型，在现场安装内侧板后，在现场组 对另外三块板，并焊接牢固。踏步板和立板现场安装和焊接。板式旋 转楼梯是整体受力模型，踏步立板和面板与楼梯梁刚接，实际计算时， 可在模型中按折算成的截面参数考虑受力和传递荷载。这种楼梯在满 布荷载时为最不利情况，按此计算满足即可，同时注意对节点的验算

3、。这两种旋转楼梯设计时都需要认真放样，特别是板式旋转楼梯，加工很困难，建议少用，如果中间有休息平台，建议增加钢柱，可明显改善受力模式和减少加工难度。楼梯设计方法步骤1楼梯各部分尺寸的确定根据楼梯间的开间、进深、层高，确定每层楼梯踏步的高和宽、梯段长度和宽度、以及 平台宽度等。(注意：双跑楼梯每层踏步级数最好取偶数，使两跑踏步数相等。)(1) 根据建筑物的性质、楼梯的平面位置及楼梯间的尺寸确定楼梯的形式及适宜的坡度。初步确定踏步宽b和踏步高h(注意：bbmin, h才hmax, bmin和hmax分别为各类建筑 的最小踏步宽和最大踏步高。)b、h 的取值可参考表21 和表 22。表 21 一般楼

4、梯踏步设计参考尺寸名称踏步高/mm踏步宽/mm最大值 常用值 最小值 常用值住宅 175150175260260300中小学校150120150260260300办公楼160140160280280340幼儿园150120140260260280疗养院150300剧场、会堂160130150280300350(2) 根据楼梯间开间尺寸确定梯段宽度B和梯井宽度。(3) 确定踏步级数咒，调整踏步高矗和踏步宽b，用层高H除以踏步高h，得踏步级数n-H/h，当以为小数时，取整数，并调整踏步高h (huH/n),用公式b h=450(mm),或b 2h=600620(mm),确定踏步宽b。(4) 确定楼

5、梯平台的宽度。注意(梯段宽)。(5) 由踏步宽b及每梯段的级数，确定梯段的水平投影长度L。(为级踏步的踏面数)。2. 根据上述尺寸画出楼梯底层、二层及顶层平面图的草图3 确定楼梯结构及构造形式确定楼梯为现浇或预制、梯段为板式或梁板式，以及平台板的支撑方式。4进行楼梯净空高度的验算，使之符合净空高度要求对于底层平台下做出入口时，应验算平台梁下净空高度是否满足2m的要求。若不满足, 可通过下列途径加以调整：(1) 降低楼梯间底层平台梁下的室内地坪标高。(2) 将底层第一梯段增加级数。(3) 底层设一跑直通二层。(4) 将第一跑坡度适当增大，抬高底层平台标高。(5) 将(1)、(2)、(3)、(4)

6、种方法结合使用。5. 根据平面图、剖切位置，及上述尺寸绘制剖面草图根据计算的踏步级数和踏步的宽度和高度，先画出全部踏步的剖面轮廓线，然后按所选定的结构形式画出梯段板厚(梁板式梯段还应画出梯梁高)；画出平台梁及平 台板；画出端墙及墙上的门、窗、过梁等。6根据剖面图调整好的尺寸，对平面图进行调整，并按设计要求进行尺寸标注7.完成剖面图，加深并标注附书：楼梯构造设计一、目的要求通过本设计掌握:楼梯布置的基本原则；楼梯的组成及承重结构布置方案;楼梯的细部连接构造方式；楼梯的装修特点及基本方式。二、设计条件1根据墙体构造设计任务书中的某中学教学楼平、立、剖面图，完成该教学楼左端次要楼 梯的构造设计，楼梯

7、间的平面尺寸为进深6600mm，开间3300mm；层数3层，层高均为3600mm,女 儿墙高1200mm （本次设计中楼梯间不上屋顶）。2. 楼梯形式为钢筋混凝土梁承式楼梯。梯段形式、步数、每步高和宽、栏杆形式、材料 及尺寸由学生自定。3装配式钢筋混凝土楼板，砖墙承重。4楼地面做法学生自定。5楼梯间窗可用木窗、或采用钢筋混凝土花格。三、设计内容及深度本设计用AUTOCAD软件计算机制图，2#图纸。完成下列内容：1. 各层楼梯平面图1:30，标注并表达如下内容：（1）楼梯开间方向三道尺寸：轴线尺寸、净开间尺寸、梯段及梯井尺寸；（2）楼梯进深方向三道尺寸：轴线尺寸、净进深尺寸、梯段长度及平台尺寸；

8、（3）上、下方向及踏步宽、踏步数；（4）各平台标高（标注完成面）；（5）引出楼梯剖面剖切位置及剖面编号。2楼梯剖面图1:30，画出楼梯从女儿墙顶到建筑室外地面的完整剖面，表达并标注如下内容:（1）水平方向二道尺寸：楼梯的定位轴线及开间尺寸、顶层及底层的梯段和平台尺寸；（2）垂直方向三道尺寸：建筑总高度、楼梯对应的楼层层高、各梯段的高度（踏步高x 该梯段踏步数=梯段高度）；（3）标注各楼层标咼、各平台标咼、室内外标咼；（4）标注楼地面装修做法；（5）引出详图。3楼梯详图1:10设计楼梯的连接构造及细部装修，选择典型部位进行详图设计，要求详图能基本表达设 计意图，并具有可操作性。按图例表示详图的构

9、造层次、材料类型、尺度、连接方式并标注。详图应清楚表达以 下部位的做法：（1）扶手-栏杆-梯段的连接（临空扶手）；（2）扶手-墙的连接（靠墙扶手）；（3）栏杆细部构造及装修做法；（4）踏步防滑条及装修做法；（5）梯段与平台梁、梯斜梁与踏步板、梯斜梁与平台梁等处的位置关系及连接方式。四、设计参考资料1楼梯预制构件（平台梁、梯段）的形式和尺寸，参见图平台梁、梯段参考尺寸。2平台板的形式和尺寸，参见题目4课程设计的图预制楼板、大梁、过梁参考尺寸。3楼梯栏杆与扶手形式，参考图楼梯栏杆与扶手形式。4楼梯栏杆与踏步连接构造，参见图楼梯栏杆与踏步连接构造。5扶手断面、踏步防滑及五金配件，参见图扶手断面、踏步

10、防滑及五金配件。五、设计方法和步骤1. 根据楼梯间的开间、进深、层高计算每层楼梯踏步高和宽，楼梯长度和宽度，以及平台 宽度。注意：双跑楼梯每层步数最好取偶数，如3m层高取18步，步高为166.6mm,总高误差 小于5mm,可在施工中调整。2根据上述尺寸画出楼梯底层、二层及顶层平面图的草图。3. 确定楼梯结构和构造方案。（1）梯段形式：板式或梁板式（矩形梯梁或锯齿形梯梁）、埋步或不埋步。（2）平台梁形式：等断面或变断面。（3）平台板的布置方式：平行于平台梁或垂直于平台梁。4画出楼梯剖面并按要求标注尺寸。根据计算的踏步级数和踏步的高度，首先画出全部踏 步的剖面轮廓线，然后按所选定的结构式，画出梯梁

11、高或板式梯段的板厚，确定与平台梁的连接方式（埋步与不埋步）画出平台梁，最后布置两边的平台板（平台板宽度参考当地图集，需要计算布板并做 板缝处理），最后画出端墙及门窗。5根据剖面图调整好的尺寸，画出楼梯底层、二层和顶层平面图，并按上述要求标注尺寸。6. 最后完善剖面图。1、楼梯的坡度：楼梯坡度的确定，应考虑到行走舒适、攀登效率和空间状态因素。梯段各级踏步前缘各点的联线称为坡度线。坡度线与水平面的夹角即为楼梯的坡度(这一夹 角的正切称为楼梯的梯度)。室内楼梯的坡度一般为 20 度-45 度为宜，最好的坡度为 30 度左右。 特殊功能的楼梯要求的坡度各不相同。例如爬梯的坡度在 60度以上，专用楼梯一

12、般取45度-60 度，室内外台阶的坡度为 14度-27度，坡道的坡度通常在 15度以下。一般说来，在人流较大、 安全标准较高，或面积较充裕的场所楼梯坡宜平缓些，仅供少数人使用或不经常使用的辅助楼梯， 坡度可以陡些，但最好不超过 38 度，除个性化楼梯或因空间可选择旋转楼梯。2、踏步尺寸：踏步的尺寸一般应与人脚尺寸步幅相适应，同时还与不同类型建筑中的使用功能有关。踏步 的尺寸包括高度和宽度。踏步高度与宽度之比就是楼梯的梯度。踏步在同一坡度之下可以有不同 的数值，给出一个恰当的范围，以使人行走时感到舒适。实践证明，行走时感到舒适的踏步，一 般都是高度较小而宽度较大的。因此在选择高宽比时，对同一坡度

13、的两种尺寸以高度较小者为宜， 因行走时较之高度和宽度都大的踏步要省力些。但要注意宽度亦不能过小，以不小于 240mm 为 宜，这样可保证脚的着力点重心落在脚心附近，并使脚后跟着力点有 90%在踏步上。就成人而 言，楼梯踏步的最小宽度应为240mm,舒适的宽度应为280-300mm左右。国家标准：公共楼梯的踏步的高度为：160-170mm，常见的家中的水泥基座楼梯就是按这样 的标准，较舒适的高度为 160mm 左右。按目前的市场出售的家庭用的成品楼梯的情况来看，高度一般在170-210MM, 180MM左右 是最经济适用的选择；同一楼梯的各个梯段，其踏步的高度、宽度尺寸应该是相同的，尺寸不应 有

14、无规律的变化，以保证坡度与步幅关系恒定。3、梯段宽度： 梯段宽度一般由通行人流来决定，以保证通行顺畅为原则。单人通行的梯段宽度一般应为 800-900m m,般的成品楼梯应该按照这个宽度设计；但是用于公用场所的楼梯，比如：双人 通行的梯段宽度一般应为1100mm-1400mm；三人通行的梯段宽度一般应为1650-2100。如更 多的人流通 行，则按每股人流增加550+(0-150) mm的宽度。六、参考资料1.各地区通用民用建筑配件图集2. 李必瑜主编.房屋建筑学.武汉：武汉工业大学出版社,20003. 资料集编写组.建筑设计资料集（第二版）（9）.北京:中国建筑工业出版社,19974. 资料

15、集编写组.建筑设计资料集（第二版）（10）.北京:中国建筑工业出版社,1998楼梯段净宽度不小于 1.10 米，踏步高根据层高一般取值 0.150.18 米，踏步宽一般取值 0.270.3 米。旋转楼梯的踏步宽的取值在靠近梯段内圆的1/3处左右比较合适，这样算l.l*2=2.2m,在加个直径约0.250.3md柱，大约占直径2.5m 左右的面积。1弧形楼梯离内侧扶手中心0.25m初的踏步宽度不小于0.22m住宅套内楼梯踏步最高度不大于0.20m2供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征，按每股人流为0.55+（00.15）m的人流股数确定，并不应 少于两股人流。00.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多的场所应取上限值。3梯段改变方向时，扶手转向端处的平台最小宽度不应小于梯段宽度，并不得小于1.20m，当有搬运大型物件需要时应 适量加宽。4每个梯段的踏步不应超过18级，亦不应少于3级。