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建筑楼梯设计
一、相关概念
1．楼梯段
楼梯段又称楼梯跑，是楼层之间的倾斜构件，同时也是楼梯的主要使用和承重部分。它由若干个踏步组成。为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人们行走的习惯，一个楼梯段的踏步数要求最多不超过18级，最少不少于3级。
2．楼梯平台
楼梯平台是指楼梯梯段与楼面连接的水平段或连接两个梯段之间的水平段，供楼梯转折或使用者略作休息之用。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为中间平台。
3．楼梯梯井
楼梯的两梯段或三梯段之间形成的竖向空隙称为梯井。在住宅建筑和公共建筑中，根据使用和空间效果不同而确定不同的取值。住宅建筑应尽量减小梯井宽度，以增大梯段净宽，一般取值为100～200mm。公共建筑梯井宽度的取值一般不小于160mm，并应满足消防要求。
4．栏杆（栏板）和扶手
栏杆（栏板）和扶手是楼梯段的安全设施，一般设置在梯段和平台的临空边缘。要求它必须坚固可靠，有足够的安全高度，并应在其上部设置供人们的手扶持用的扶手。在公共建筑中，当楼梯段较宽时，常在楼梯段和平台靠墙一侧设置靠墙扶手。

二、楼梯类型
建筑中楼梯的形式较多，楼梯的分类一般可按以下原则进行：
1．按楼梯的材料分类。有钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、木楼梯及组合材料楼梯。
2．按照楼梯的位置分类。有室内楼梯和室外楼梯。
3．按照楼梯的使用性质分类。有主要楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯及消防楼梯。
4．按照楼梯间的平面形式分类。有开敞楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间，

5．按楼梯的平面形式分类。
按楼梯的平面的形式不同，可分为如下几种：
（1）单跑楼梯 见图2-5-3（a)
单跑楼梯不设中间平台，由于其梯段踏步数不能超过18步，所以一般用于层高较少的建筑内。
（2）交叉式楼梯 见图2-5-3（b)
由两个直行单跑梯段交叉并列布置而成。通行的人流量较大，且为上下楼层的人流提供了两个方向，对于空间开敞，楼层人流多方向进入有利，但仅适合于层高小的建筑。
（3）双跑楼梯 见图2-5-3（c）、（d）、（e)。
双跑楼梯由两个梯段组成，中间设休息平台。图2-5-3（c）为双跑折梯，这种楼梯可通过平台改变人流方向，导向较自由。折角可改变，当折角≥90°时，由于其行进方向似直行双跑梯，故常用于仅上二层楼的门厅、大厅等处。当折角＜90°成锐角时，往往用于不规则楼梯间中。
图2-5-3（d）为双跑直楼梯。直楼梯也可以是多跑（超过二个梯段）的，用于层高较高的楼层或连续上几层的高空间。这种楼梯给人以直接、顺畅的感受，导向性强，在公共建筑中常用于人流较多的大厅。用在多层楼面时会增加交通面积并加长人流行走的距离。
图2-5-3（e）为双跑平行楼梯，这种楼梯由于上完一层楼刚好回到原起步方位，与楼梯上升的空间回转往复性吻合，比直跑楼梯省面积并缩短人流行走距离，是应用最为广泛的楼梯形式。
（4）双分双合式平行楼梯 见图2-5-3（f）、（g)
图2-5-3（f）为双分式平行楼梯，这种形式是在双跑平行楼梯基础上演变出来的。第一跑位置居中且较宽，到达中间平台后分开两边上，第二跑一般是第一跑的二分之一宽，两边加在一起与第一跑等宽。通常用在人流多，需要梯段宽度较大时。由于其造型严谨对称，经常被用作办公建筑门厅中的主楼梯。如图2-5-3（g）所示为双合式平行楼梯，情况与双分式楼梯相似。
（5）剪刀式楼梯 见图2-5-3（h)
剪刀式楼梯实际上是由两个双跑直楼梯交叉并列布置而形成的。它既增大了人流通行能力，又为人流变换行进方向提供了方便。适用于商场、多层食堂等人流量大，且行进方向有多向性选择要求的建筑中。
（6）转折式三跑楼梯 见图2-5-3（i）
这种楼梯中部形成较大梯井，有时可利用作电梯井位置。由于有三跑梯段，踏步数量较多，常用于层高较大的公共建筑中。
（7）螺旋楼梯 见图2-5-3（j）
螺旋楼梯平面呈圆形，通常中间设一根圆柱，用来悬挑支承扇形踏步板。由于踏步外侧宽度较大，并形成较陡的坡度，行走时不安全，所以这种楼梯不能用作主要人流交通和疏散楼梯。
螺旋楼梯构造复杂，但由于其流线形造形比较优美，故常作为观赏楼梯。
（8）弧形楼梯 见图2-5-3（k)
弧形楼梯的圆弧曲率半径较大，其扇形踏步的内侧宽度也较大，使坡度不致于过陡。一般规定这类楼梯的扇形踏步上、下级所形成的平面角不超过10°，且每级离内扶手0.25m处的踏步宽度超过0.22m时，可用作疏散楼梯。弧形楼梯常用作布置在大空间公共建筑门厅里，用来通行一至二层之间较多的人流，也丰富和活跃了空间处理。但其结构和施工难度较大，成本高。

三、楼梯的尺度
1、楼梯段的宽度D
楼梯段宽度是指墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离，如图2-5-5所示。楼梯段的宽度除应符合防火规范的规定外，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，按每股人流宽为550＋（0～150)mm的人流股数确定，并不应少于两股人流。0～150mm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。一般一股人流宽度大于900mm，两股人流宽度在1100～1400mm，三股人流在1650～2100mm，但公共建筑都不应少于2股人流。

2、楼梯平台深度
楼梯平台是连接楼地面与梯段端部的水平部分，有中间平台和楼层平台，平台深度不应小于楼梯梯段的宽度，并不应小于1.2m，当有搬运大型物件需要时应适当加宽。但直跑楼梯的中间平台深度以及通向走廊的开敞式楼梯楼层平台深度，可不受此限制。

3、楼梯的坡度
楼梯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或以夹角的正切表示踏步的高宽比。它有两种表示方法，即角度法和比值法。用楼梯段与水平面的倾斜夹角来表示楼梯坡度的方法称为角度法；用楼梯段在垂直面上的投影高度与在水平面上的投影长度的比值来表示楼梯坡度的方法称为比值法。
一般来说，楼梯的坡度越大，楼梯段的水平投影长度越短，楼梯占地面积就越小，越经济，但行走吃力；反之，楼梯的坡度越小，行走较舒适，但占地面积大，不经济。所以，在确定楼梯坡度时，应综合考虑使用和经济因素。
一般楼梯的坡度范围在23°～45°，适宜的坡度为30°左右。坡度过小时（小于23°），可做成坡道；坡度过大时（大于45°），可做成爬梯。公共建筑的楼梯坡度较平缓，常用26°34′（正切为1/2）左右。住宅中的共用楼梯坡度可稍陡些，常用33°42′（正切为1/1.5)左右。楼梯坡度一般不宜超过38°，供少量人流通行的内部交通楼梯坡度可适当加大。

4、踏步尺寸
踏步的组成 踏面——踏步的宽度b
踢面——踏步的高度h
踏步高度与人们的步距有关，宽度则应与人脚长度相适应。确定和计算踏步尺寸的方法和公式有很多，通常采用两倍的踏步高度加踏步宽度等于一般人行走时的步距的经验公式确定，即：
2h＋b＝600～620 mm （600～620 mm为一般人行走时的平均步距）或
h + b= 450 mm

民用建筑中，楼梯踏步的最小宽度与最大高度的限制值
楼 梯 类 别
最小宽度(mm)
最大高度(mm)
住宅共用楼梯
260
175
幼儿园、小学校等楼梯
260
150
电影院、剧场、体育馆、商场、
医院、旅馆和大中学校等楼梯
280
160
其他建筑楼梯
260
170
专用疏散楼梯
250
180
服务楼梯、住宅套内楼梯
220
200
对成年人而言，楼梯踏步高度以150mm左右较为舒适，不应高于175mm。踏步的宽度以300mm左右为宜，不应窄于250mm。当踏步宽度过大时，将导致梯段长度增加；而踏步宽度过窄时，会使人们行走时产生危险。在实际中经常采用出挑踏步面的方法，使得在梯段总长度不变情况下增长踏步面宽（如图所示）。一般踏步的出挑长度为20～30mm。

5、栏杆扶手高度
楼梯栏杆扶手的高度，指踏步前沿至扶手顶面的垂直距离。楼梯扶手的高度与楼梯的坡度、楼梯的使用要求有关，很陡的楼梯，扶手的高度矮些，坡度平缓时高度可稍大。在30o左右的坡度下常采用900mm ；儿童使用的楼梯一般为600mm。对一般室内楼梯≥900mm，通常取l000mm。靠梯井一侧水平栏杆长度＞500mm，其高度≥1000mm，室外楼梯栏杆高≥1050 mm。高层建筑的栏杆高度应再适当提高，但不宜超过1200mm。楼梯应至少于一侧设扶手，梯段净宽达三股人流时应两侧设扶手，达四股人流时宜加设中间扶手。

6、楼梯的净空高度
楼梯的净空高度包括楼梯段间的净高和平台上的净空高度。楼梯段间的净高是指梯段空间的最小高度，即下层梯段踏步前缘至其正上方梯段下表面的垂直距离，梯段间的净高与人体尺度、楼梯的坡度有关；平台过道处的净高是指平台过道地面至上部结构最低点（通常为平台梁）的垂直距离。在确定这两个净高时，还应充分考虑人们肩扛物品对空间的实际需要，避免由于碰头而产生压抑感。我国规定，楼梯段间净高不应小于2. 2m，平台过道处净高不应小于2.0m,起止踏步前缘与顶部凸出物内边缘线的水平距离不应小于0.3m
平台下净高一般应大于2.00m（楼梯平台梁的结构高度一般为250~300mm）。 梯段下净高应大于2.20m。底层楼梯间平台下的出入口，净高应不小于2.00m

四、 楼梯的设计与实例分析
（一）设计步骤及方法
1．已知楼梯间开间、进深和层高，进行楼梯设计
（1）选择楼梯形式
根据已知的楼梯间尺寸，选择合适的楼梯形式。进深较大而开间较小时，可选用双跑平行楼梯，如图2-5-12所示；开间和进深均较大时，可选用双分式平行楼梯；进深不大且与开间尺寸接近时，可选用三跑楼梯。

图2-5-12 钢筋混凝土楼梯的平、剖面内视图

（2）确定踏步尺寸和踏步数量
根据建筑物的性质和楼梯的使用要求，确定踏步尺寸，参见表2-5-2。
通常公共建筑主要楼梯的踏步尺寸适宜范围为：踏步宽度300 mm、320mm，踏步高度140～150mm；公共建筑次要楼梯的踏步尺寸适宜范围为：踏步宽度280mm、300 mm，踏步高度150～170mm；住宅共用楼梯的踏步尺寸适宜范围为：踏步宽度250mm、260mm,280mm，踏步高度160～180mm。设计时，可选定踏步宽度，由经验公式 2h＋b=600～620mm（h为踏步高度，b为踏步宽度），可求得踏步高度，且各级踏步高度应相同。
根据楼梯间的层高和初步确定的楼梯踏步高度，计算楼梯各层的踏步数量，即踏步数量为：
N=层高（H)/踏步高度（h）
若得出的踏步数量N不是整数，可调整踏步高度h值，使踏步数量为整数。
（3)确定梯段宽度
根据楼梯间的开间、楼梯形式和楼梯的使用要求，确定梯段宽度。
如双跑平行楼梯：
梯段宽度（B）＝(楼梯间净宽一梯井宽)/2
梯井宽度一般为100～200mm，梯段宽度应采用1M或1/2M的整数倍数。
（4)确定各梯段的踏步数量
根据各层踏步数量、楼梯形式等，确定各梯段的踏步数量。如双跑平行楼梯：
各梯段踏步数量（n)=各层踏步数量（N）/2
各层踏步数量宜为偶数。若为奇数，每层的两个梯段的踏步数量相差一步。
（5）确定梯段长度和梯段高度
根据踏步尺寸和各梯段的踏步数量，计算梯段长度和高度，计算式为：
梯段长度=（该梯段踏步数量n一1）× 踏步宽度b
梯段高度=该梯段踏步数量n × 踏步高度h
（6）确定平台深度
根据楼梯间的尺寸、梯段宽度等，确定平台深度。平台深度不应小于梯段宽度，对直接通向走廊的开敞式楼梯间而言，其楼层平台的深度不受此限制，如图2-5-6。但为了避免走廊与楼梯的人流相互干扰并便于使用，应留有一定的缓冲余地，此时，一般楼层平台深度至少为500～600mm。
（7）确定底层楼梯中间平台下的地面标高和中间平台面标高
若底层中间平台下设通道，平台梁底面与地面之间的垂直距离应满足平台净高的要求，即不小于2000mm。否则，应将地面标高降低，或同时抬高中间平台面标高。此时，底层楼梯各梯段的踏步数量、梯段长度和梯段高度需进行相应调整。
（8）校核
根据以上设计所得结果，计算出楼梯间的进深。
若计算结果比已知的楼梯间进深小，通常只需调整平台深度；当计算结果大于已知的楼梯间进深，而平台深度又无调整余地时，应调整踏步尺寸，按以上步骤重新计算，直到与已知的楼梯间尺寸一致为止。
（9）绘制楼梯间各层平面图和剖面图
楼梯平面图通常有底层平面图、标准层平面图和顶层平面图。
绘图时应注意以下几点：
1)尺寸和标高的标注应整齐、完整。平面图中应主要标注楼梯间的开间和进深、梯段长度和平台深度、梯段宽度和梯井宽度等尺寸，以及室内外地面、楼层和中间平台面等标高。剖面图中应主要标注层高、梯段高度、室内外地面高差等尺寸，以及室内外地面、楼层和中间平台面等标高。
2)楼梯平面图中应标注楼梯上行和下行指示线及踏步数量。上行和下行指示线是以各层楼面（或地面）标高为基准进行标注的，踏步数量应为上行或下行楼层踏步数。
3)在剖面图中，若为平行楼梯，当底层的两个梯段做成不等长梯段时，第二个梯段的一端会出现错步，错步的位置宜安排在二层楼层平台处，不宜布置在底层中间平台处，如图2-5-12所示。
2．已知建筑物层高和楼梯形式，进行楼梯设计，并确定楼梯间的开间和进深
（1)根据建筑物的性质和楼梯的使用要求，确定踏步尺寸；再根据初步确定的踏步尺寸和建筑物的层高，确定楼梯各层的踏步数量。设计方法同上。
(2)根据各层踏步数量、梯段形式等，确定各梯段的踏步数量。再根据各梯段踏步数量和踏步尺寸计算梯段长度和梯段高度。楼梯底层中间平台下设通道时，可能需要调整底层各梯段的踏步数量、梯段长度和梯段高度，以使平台净高满足2000mm要求。设计方法同上。
(3）根据楼梯的使用性质、人流量的大小及防火要求，确定梯段宽度。通常住宅的共用楼梯梯段净宽不应小于1l00mm，不超过六层时，可不小于l000mm。公共建筑的次要楼梯梯段净宽不应小于1100mm，主要楼梯梯段净宽一般不宜小于1650mm。
(4)根据梯段宽度和楼梯间的形式等，确定平台深度。设计方法同上。
(5)根据以上设计所得结果，确定楼梯间的开间和进深。开间和进深应以3M为模数。
(6）绘制楼梯各层平面图和楼梯剖面图。
（二）楼梯设计实例分析
【例2-5-1】
如图2-5-13所示，某内廊式综合楼的层高为3.60m,楼梯间的开间为3.30m，进深为6m，室内外地面高差为450mm，墙厚为240mm，轴线居中，试设计该楼梯。

图2-5-13

【解】：
（1)选择楼梯形式。
对于开间为 3.30m，进深为6m的楼梯间，适合选用双跑平行楼梯。
(2）确定踏步尺寸和踏步数量。
作为公共建筑的楼梯，初步选取踏步宽度b=300mm，由经验公式2h＋b=600mm求得踏步高度h=150mm，初步取h=150mm。各层踏步数量N＝层高H/h=3600/150＝24（级）
(3）确定梯段宽度。取梯井宽为160mm，楼梯间净宽为3300－2×120＝3060mm，则梯段宽度为：
B＝（3060－160）/2＝1450mm
(4）确定各梯段的踏步数量。各层两梯段采用等跑，则各层两个梯段踏步数量为：
n1=n2 = N/2=24/2=12（级）
(5)确定梯段长度和梯段高度。
梯段长度L1＝L2＝（n－1) b＝(12－1)×3000＝3300mm
梯段高度H1＝H2＝n×h＝12×150＝1800mm
(6)确定平台深度。中间平台深度B1不小于1450mm（梯段宽度），取1600mm,楼梯平台深度B2暂取600mm。
(7）校核：
L1+B1+B2+120＝3300+1600+600+120＝5620mm＜6000mm（进深）
将楼层平台深度B2加大至600+（6000-5620）＝980mm 。
由于层高较大，楼梯底层中间平台下的空间可有效利用，作为贮藏空间。为增加净高，可降低平台下的地面标高至-0.300。根据以上设计结果，绘制楼梯各层平面图和楼梯剖面图，见图2-5-14（此图按三层综合楼绘制。设计时，按实际层数绘图）。
图 2-5-14 楼梯平面图和剖面图
（a）1-1剖面图 （b）平面图