导图社区 楼梯及其他垂直交通设施
《房屋建筑学》中“楼梯及其他垂直交通设施”相关部分的知识导图。楼梯的作用是解决不同楼层之间垂直联系的交通枢纽。
编辑于2021-05-06 19:20:54楼梯及其他垂直交通设施
一、概述
楼梯
作用:解决不同楼层之间垂直联系的交通枢纽
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,以便设备检修和紧急疏散时使用。
楼梯的设计要求
(1)坚固、耐久、安全、防火
(2)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
(3)具有一定的美观要求
爬梯
当楼梯坡度大于45°时,称爬梯,爬梯主要用于屋面及设备检修。
台阶
在建筑物入口处,为解决室内外地面的高差而设置的踏步段。
坡道
用斜坡来解决地面的高差,可作为无障碍设施。
9.2楼梯的组成、类型及尺度
1.楼梯的组成
1.楼梯段(梯段)
楼梯段又称楼梯跑(一个梯段叫一跑),是楼梯的主要使用和承重部分。
作用
由若干个踏步组成,可以解决高差
为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人行的习惯,一个楼梯段的踏步数要求最多不超过18级,少不少于3级。
2.平台
平台是指两楼梯段之间的水平板。
作用
供交通转折及登高休息
分类
(1)正平台(楼层平台)——位于楼层高度
(2)半平台(中间平台)——位于层间高度
位于层间的楼梯,无论高度及数量,均称为半平台。
3.栏杆(或栏板)
栏杆是楼梯段的安全设施,一般设置在楼梯段的边缘和平台临空的一边, 设计要求必须坚固可靠,有足够的安全高度。
2.楼梯的类型
(1)按不同位置
室内
室外
(2)按使用性质分
室内
主要楼梯
辅助楼梯
室外
安全楼梯
防火楼梯等
(3)按材料分
木质楼梯
钢筋混凝土楼梯
钢质楼梯
混合式楼梯
金属楼梯
(4) 按楼梯的平面形式不同,则可分为如图9.2~9.9所示的多种。
其中最简单的是直跑楼梯。直跑楼梯又分为单跑和多跑几种。
楼梯中最常见的是双跑并列成对折关系的楼梯,称为双跑楼梯或折角式楼梯。
另外,剪刀式楼梯、圆弧形楼梯、内径较小的螺旋形楼梯、带扇步的楼梯以及各种坡度比较陡的爬梯也都是楼梯的常用形式。
3.楼梯的设计要求
(1)作为主要楼梯,应与主要出入口邻近,且位置明显;同时还应避免垂直交通与水平交通在交接处拥挤、堵塞等问题的出现。
(2)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;楼梯间四周墙壁必须为防火墙;对防火要求高的建筑物,特别是高层建筑,应设计成封闭式楼梯或防烟楼梯。
(3)楼梯间必须有良好的自然采光。
4.楼梯的尺度
(1)楼梯的坡度与踏步尺寸
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。
楼梯的坡度大小应适中,坡度过大,行走易疲劳;坡度过小,楼梯占用的建筑面积增加,不经济。楼梯的坡度范围为25°~45°,最适宜的坡度为1 : 2左右(即30°左右)。
公共建筑的楼梯,一般人流较多,坡度应较平缓,常在26°34' (1 : 2)左右;
住宅中的公用楼梯通常人流较少,坡度可稍陡些,多为1 : 1.5~1 : 2,楼梯坡度一般不宜超过38°;
供少量人员通行的内部专用楼梯,其坡度可适当加大。
楼梯、爬梯、坡道等的坡度范围(图9.10)。
坡道的坡度一般在15°以下,若坡度在6°或在1:12以下的,属于平缓的坡道;坡道的坡度达到1:10以下时应采取防滑措施。
踏步尺寸
用角度表示楼梯的坡度虽然准确、形象,但不宜在实际工程中操作。因此我们经常用踏步的尺寸来表述楼梯的坡度。
踏步是由踏面(b)和踢面(h)组成(图9.11)。踏面(踏步宽度)与成人的平均脚长相适应,一-般不宜小于260mm。为了适应人们上下楼时脚的活动情况,踏面宜适当宽一些,常用260~320 mm。在不改变梯段长度的情况下,为加宽踏面,可将踏步的前缘挑出,形成突缘,挑出长度-般为20~25 mm;也可将踢面做成倾斜面[图9.11(b)、(c)]。 踏步高度- -般宜为140~175 mm,各级踏步高度均应相同。在通常情况下,踏步尺寸可根据经验公式求得。b+2h = 600~620 mm其中600~-620 mm为成人的平均步距,室内楼梯选用低值,室外台阶选用高值。常用踏步的最小宽度和最大高度可以从表9- 1中找到较为合适的数据。
2. 梯段尺度
梯段宽度
梯段宽度根据紧急疏散时要求通过的人流股数多少确定。按每股人流为0.55+(0~0.15)m的人流股数确定,并不应少于两股人流。公共建筑中人流众多的场所应取上限值。同时,需满足各类建筑设计规范中对梯段宽度的限定,如住宅≥1 100 mm,商店建筑≥1 400 mm等。
梯段长度
梯段长度L(图9.12)是每一梯段的水平投影长度,其值为L=b(N/2- 1), 其中b为踏面水平投影步宽,N为楼层踏步个数。
3.平台宽度
中间平台宽度D1
对于平行和折行多跑等类型楼梯,其转向后的中间平台宽度应不小于梯段宽度,并应≥1 200 mm,以保证可通行与梯段同股数的人流。
同时,要便于家具搬运,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≥1 800 mm。对于直行多跑楼梯,其中间平台宽度可等于梯段宽,或者≥2b+h。
楼层平台宽度D2
楼层平台宽度,应比中间平台更宽松一点,以利人流分配和停留。
4.梯井宽度
所谓梯井,是指梯段之间形成的空当,此空当从顶层到底层贯通(图9.12中的“C”段)。
多层公共建筑的室内疏散楼梯两梯段扶手间的水平净距不宜小于150mm,超过200 mm应采取防护措施。
5. 栏杆扶手尺度
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。
室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起至扶手顶面不宜小于0.90 m(图9.13)。靠楼梯井一侧水平扶手长度超过0.50m时,其高度不应小于1.05m。供儿童使用的楼梯应在500~600 mm高度增设扶手。托儿所、幼儿园、中小学及少年儿童专用活动场所的楼梯,梯井净宽大于0.20 m时,必须采取防止少年儿童攀滑的措施,楼梯栏杆应采取不易攀登的构造,当采用垂直杆件做栏杆时,其杆件净距不应大于0.11 m。
6.楼梯的净空高度
楼梯各部位的净空高度应保证人流通行和家具搬运,楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2 m,梯段净高不宜小于2. 20 m(图9.14)。
当在平行双跑楼梯底层中间平台下需设置通道时,为保证平台下净高满足通行要求(一般净高≥2 000 mm),可通过以下方式解决(图9.15)。
(1)底层采用长短跑梯段。起步第一跑设为长跑,以提高中间平台标高。
(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士0.00,以满足净空高度要求。
(3)综合以上两种方式,在底层采取长短跑梯段的同时,再降低中间平台下地坪标高。
(4)底层用直行单跑或直行双跑楼梯直接从室外上二层。
7.楼梯尺寸计算
在进行楼梯构造设计时,应对楼梯各细部尺寸进行详细的计算。下面以常用的平行双跑楼梯为例,说明楼梯尺寸的计算方法(图9.12)。
(1)根据层高H和初选步高h确定每层步数N,即N=H/h。为了减少构件规格,一般应尽量采用等跑梯段,因此N宜为偶数。如所求出N为奇数或非整数,可反过来调整步高h。
(2)根据步数N和初选步宽b确定梯段水平投影长度L,即L=(N/2-1)●b
(3)确定是否设梯井。如楼梯间宽度较富裕,可在两梯段之间设梯井。供少年儿童使用的楼梯梯井不应大于120 mm,以利安全。
(4)根据楼梯间开间净宽A和梯井宽C确定梯段宽度a,即a=(A-C)/2同时检验其通行能力是否满足紧急疏散时人流股数要求,如不能满足,则应对梯井宽C或楼梯间开间净宽A进行调整。
(5)根据初始楼梯间进深净长度B及梯段水平投影长度L,并根据式B=D1+L+D2,初步确定中间平台宽D1和楼层平台宽D2;检验是否满足(D1>=a), (D2>a)。 如不能满足,则可对L值进行调整(即调整b值),必要时,则须调整B值。在B值一定的情况下,如尺才有富裕,般可加宽b值以减缓坡度或加宽D2值,以利于楼层平台分配人流。
(6)A、B值确定后,应根据A、B值加上其到轴线距离分别得到楼梯的开间及进深,并进行调整使其符合建筑模数。在装配式楼梯中,D1和D2值的确定尚需注意使其符合预制板安放尺寸,或使异形规格尺寸板仅在一个平台,以减少异形规格板数量。图9.16为楼梯各层参考平面图示。
楼梯的结构支承方式
用平台梁支承的板式楼梯和梁式楼梯
从侧边出挑的挑板楼梯,梯段相当于倾斜或受扭的挑板阳台
从中间支座分别向两侧出挑梯段板,外形简洁轻巧
从平台处向一端出挑的楼梯,可作为空间受力的构件
向一段悬挑的钢筋混凝土楼梯也不显厚重,适用在大空间内。
悬挂楼梯,利用栏杆,或者另设拉杆,把整个梯段或者踏步板逐板吊挂在上方的梁或者其他的受力构件上
支承在中心立杆上的螺旋楼梯,踏步块直接安放在中心立柱上,调整角度后加以固定
螺旋楼梯踏步近中心处较窄,不能用于有大量人流的公共空间,尤其不能用作消防疏散楼梯。
楼梯常用的施工工艺
整体现浇式钢筋混凝土楼梯
通过支模、绑扎钢筋,与建筑物主体部分浇注成整体
结构刚度好结构断面高度也较小,使用面广
现场支模可为非直线型的楼梯的制作提供方便
跨度较大的梁式楼梯,现浇时可将梯段梁上翻,与楼梯栏板结合起来处理,免得梯段梁下垂显得厚重
习惯上将梁式楼梯的踏步从侧边可以看到的称为“明步”,而如把梯段梁上翻,使得从侧边不能看到踏步的被称为“暗部”
预制装配式楼梯
由钢筋混凝土预制构件或金属构件在现场组装
钢筋混凝土大型构件以整个梯段及平台为单独的构件单元;中小型构件可沿平行于梯段或平台构件的跨度方向将构件划分为几块,以减少对大型运输和起吊设备的要求,或拆分为梯段梁和踏步板,其中梯段梁可整体浇后安装预制踏步板
楼梯面层处理
楼梯存在高差,在灾害发生时往往是疏散的唯一通道,因此在平台和踏步的前缘都要安装防滑条作为安全措施
防滑条构造
面砖等自带特殊规格;石材表面铲槽生成;镶嵌各类嵌条使其略突出面层的表面
在同一梯段中,所有踏步的尺寸(面层完成后的光面尺寸)都应相同,如果相邻楼层楼板的面层做法和厚度不同,层间楼梯梯段的第一步和最后一步的结构高度应当作相应调整。
9.3楼梯构造
楼梯的形式虽然很多,但基本组成不外乎梯段、平台和栏杆扶手三部分。研究清楚最常用的双跑式楼梯的构造,就可以掌握楼梯的基本构造,其他形式楼梯的构造也就触类旁通了。
从材料角度讲,楼梯可以采用木材、钢材、钢筋混凝土或多种材料混合制作。由于钢筋混凝土楼梯具有较好的结构刚度和强度,较理想的耐久、耐火性能,并且在施工、造型和造价等方面也有较多优势,故应用最为普遍。
从施工方式分,钢筋混凝土楼梯有现浇式和预制装配式两大类。
9.3.1现浇钢筋混凝土楼梯
现浇钢筋混凝土楼梯的整体性能好,刚度大,有利于抗震。但模板耗费大,施工周期长。特别适用于抗震要求高及楼梯形式和尺寸变化多的建筑物。现浇楼梯根据梯段的传力方式不同有板式梯段和梁板式梯段两类。
平台梁
设在梯段与平台交接处的梁,是最常用的梯段的支座;平台可以与梯段公用支座,也可另设支座。
因建筑物整体布置的需要,可移动平台梁的位置,将梯段和平台当成折线形的构件来处理。
1.板式梯段
板式楼梯通常由梯段板、平台梁和平台板组成。
梯段板是块带踏步的斜板,它承受着梯段的全部荷载,并通过平台梁将荷载传给墙体或柱子,如图(a)所示。
必要时,也可取消梯段板一端或两端的平台梁, 使平台板与梯段板联为体. 形成折线形的板,直接支承于墙或梁上(b)。
一个梯段作为一块带锯齿的板来处理
梯段分成踏步板和梯段梁两个受力层次
近年来在一些公共建筑和庭园建筑中,出现了一种悬臂板式楼梯。其特点是梯段和平台均无支承,完全靠上下楼梯段与平台组成的空间板式结构与上下层楼板结构共同来受力,且造型新颖,空间感好。
现浇钢筋混凝土弧形楼梯底面平顺,结构占用空间少,造型优美,但由于板跨大,受力复杂,因此结构设计和施工难度较大,钢筋和混凝土用量也较大。如图9.18所示为现浇扭板式钢筋混凝土弧形楼梯,一般用于观感要求高的建筑,特别是公共建筑的大厅中。为了使梯段边缘线条轻盈,可在靠近边缘处局部减薄板厚进行出挑。板式楼梯的梯段底面平整,外形简洁,便于支模施工。当梯段跨度不大时(一般不超过3 m)常采用。当梯段跨度较大时,梯段板厚度增加,自重较大,钢材和混凝土用量较多,经济性较差,这时常采用梁板式梯段替代之。
2. 梁板式梯段
当梯段较宽或楼梯荷载较大时,采用板式梯段往往不经济,须增加梯段斜梁(简称梯梁)以承受板的荷载,并将荷载传给平台梁,这种梯段称梁板式梯段。
梁板式梯段在结构布置上有双梁布置和单梁布置之分。梯梁在板下部的称为正梁式梯段[图9.19(a)];将梯梁反向上面称为反梁式梯段[图9.19(b)]。正梁式梯段踏步可以从侧面看到,称为“明步”;反梁式梯段踏步从侧面看不到,称为“暗步”。
梁式楼梯的梯段可布置在梯段的单侧、中间或两侧。
在梁板式结构中,单梁式楼梯是近年来公共建筑中采用较多的一种结构形式。这种楼梯的每个梯段由一根梯梁支承踏步。 梯梁布置有两种方式:一种是单梁悬臂式楼梯[图9.20(a)];另一种是单梁挑板式楼梯[图9.20(b)]。单梁楼梯受力复杂,梯梁不仅受弯,而且受扭,但这种楼梯外形轻巧、美观,常为建筑空间造型所采用。
9.3.2预制装配式楼梯
预制装配式钢筋混凝土楼梯按其构造方式可分为梁承式、墙承式和墙悬臂式等类型。
1.预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯
预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯系指梯段由平台梁支承的楼梯构造方式。预制构件可按梯段(板式或梁板式梯段)、平台梁和平台板三部分进行划分(图9. 21)。
1)梯段
(1)梁板式梯段
梁板式梯段由梯斜梁和踏步板组成[图9. 21(a)]。一般在踏步板两端各设一根梯斜梁,踏步板支承在梯斜梁上。由于构件小型化,无须大型起重设备即可安装,故施工简便。
踏步板(图9.22):踏步板断面形式有一字形、L形、三角形等断面,厚度根据受力情况为40~80mm。一字形踏步板断面制作简单,蹋面可漏空或用砖填充,但其受力不太合理、仅用于简易楼梯、室外楼梯等。L形与倒L形断面踏步板为平板带肋形式构件,较一字形断面踏步板受力合理,用料省,自重轻;其缺点是底面呈折线形,不平整。三角形断面踏步板使梯段底面平整、简洁,解决了前几种踏步板底面不平整的问题。为了减轻自重,常将三角形断面踏步板抽孔,形成空心构件。
梯斜梁:用于搁置一字形、L形断面踏步板的梯斜梁为锯齿形变断面构件[图9.23(a)]。用于搁置三角形断面踏步板的梯斜梁为等断面构件[图9.23(b)]
(2)板式梯段
板式梯段如图9. 21(b)所示。如图9. 24所示为带踏步的钢筋混凝土锯齿形板,其上、下端直接支承在平台梁上。由于没有斜梁,梯段底面平整,结构厚度小,其有效断面厚度可按板跨1/30~1/12估算。由于梯段板厚度小,且无斜梁,使平梁截面高度相应减小,从而增大了平台下净空高度。
为了减轻梯段板自重,也可将梯段板做成空心构件,有横向抽孔和纵向抽孔两种方式,横向抽孔较纵向抽孔合理、易行,较为常用。
2)平台梁
为了便于支承梯斜梁或梯段板,以及平衡梯段水平分力并减少平台梁所占结构空间,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)(图9.25)。
3)平台板
平台板可根据需要采用钢筋混凝土空心板、槽板或平板。需要注意的是,在平台上有管道井处,不宜布置空心板。平台板一般平行于平台梁布置, 以利于加强楼梯间整体刚度[图9.26(a)]。当垂直于平台梁布置时,常用小块平台板[图9.26(b)]。
4)构件连接构造
(1)踏步板与梯斜梁连接
一 般在梯斜梁支承踏步板处用水泥砂浆坐浆连接。如需加强,可在梯斜梁上预埋插筋,与踏步板支承端预留孔插接,用高标号水泥砂浆填实[图9.27(a)]。
(2)梯斜梁或梯段板与平台梁连接
在支座处除了用水泥砂浆坐浆外,应在连接端硕埋钢板进行焊接[图9. 27(b)]。
(3)梯斜梁或梯段板与梯基连接
在楼梯底层起步处,梯斜梁或梯段板下应做梯基,梯基常用砖或混凝土制成如图9.27(c)所示;也可用平台梁代替梯基[图9.27(d)],但需注意该平台梁无梯段处与地坪的关系。
2.预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯
预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯系指预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的一种楼梯形式(图9.28)。其踏步板-般采用 上面提到的一字形、L形断面。
这种楼梯由于在梯段之间有墙,搬运家具不方便,也阻挡视线,上下人流易相撞。通常在中间墙上开设观察口,以使上下人流视线流通。也可将中间墙两端靠平台部分局部收进,以使空间通透,有利于改善视线和搬运家具物品。但这种方式对抗震不利,施工也较麻烦,现已较少采用。
3.预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯
预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯系指预制钢筋混凝土踏步板一端嵌固于 楼梯间侧墙上,另一端凌空悬挑的楼梯形式(图9. 29)。
装配式楼梯按照构件划分有小型构件装配式楼梯和大中型构件装配式楼梯。
以楼梯踏步板为主要装配构件,安装在梯段梁上,其构件尺寸一般较小,数量较多,故称之为小型构件装配式楼梯。小型构件装配式楼梯在选材上可采用单-一材料,如上述的钢防混凝工梯段梁上安装混凝土踏步板,或者钢梁上安装钢路步板等:亦可使用混合材料,例如在钢梁上安装混凝上、玻璃或各种天然及复合的木踏步板等,一般均结合楼梯造型与建筑饰面一-同考虑。其构件的连接方式可根据选用材料的特点,采用焊接、套接、拴接等。
大中型构件装配式楼梯主要是钢筋混凝土楼梯和重型钢楼梯。其中大型构件主要是以整个梯段以及整个平台为单独的构件单元,在工厂预制好后运到现场安装。中型构件主要是沿着平行于梯段或平台跨度方向将构件划分成几块,以减少对大型运输和起吊设备的要求。钢构件在现场一般 是采用焊接的工艺拼装。钢筋混凝土构件在现场可以通过预埋件焊接,也可以通过构件上的预埋件和预埋孔相互套接。
9.3.3楼梯的面层及扶手栏杆构造
1.踏步的踏面
楼梯面层的构造做法大致与楼板面层相同,面层常采用水泥砂浆、水磨石等,也可采用铺缸砖、铺釉面砖或铺大理石板。前两种多用于一-般工业与民用建筑中,后几种多用于有特殊要求或较高级的公共建筑中。但楼梯作为垂直交通工具,在火灾等灾害发生时往往是疏散人流的唯一通道, 所以踏步面层- -定要防滑。防滑措施与饰面材料有关。例如水磨石面层以及其他表面光滑的面层,常在踏步的踏口处用不同于面层的材料做出略高于踏面的防滑条;或用带有槽口的陶土块或金属板包住踏面口(图9.30)。
2.栏杆、栏板与扶手
栏杆和栏板位于梯段或平台临空一侧, 是重要的安全设施,也是装饰性较强的构件。栏杆和扶手组合后应有一定的强度,能够经受住定的冲击力。
1)栏杆
栏杆多采用方钢、圆钢、钢管或扁钢等材料,并可焊接或铆接成各种图案,既起防护作用,又起装饰作用。
如图9.31所示为栏杆示例。在构造设计中应保证其竖杆具有足够的强度,以抵抗侧向冲击力,最好将竖杆与水平杆及斜杆连为-体共同工作。其杆件形成的空花尺寸不宜过大,通常控制在110~150 mm,不应采用易于攀登的花饰,特别是供少年儿童使用的楼梯尤应注意。当竖杆间距较密时,其杆件断面可小一些; 反之则应大些。常用的钢竖杆断面为圆形和方形,并分为实心和空心两种。
栏杆与踏步的连接方式有锚接、焊接和拴接三种(图9.32)。锚接是在踏步上预留孔洞,然后将钢条插人孔内,预留孔一般为50 mmX50 mm,插人洞内至少80 mm,洞内浇注水泥砂浆或细石混凝土嵌固。焊接则是在浇注楼梯踏步时,在需要设置栏杆的部位,沿踏面预埋钢板或在踏步内埋套管,然后将钢条焊接在预埋钢板或套管上。拴接系指利用螺栓将栏杆固定在踏步上,方式可有多种。
2)栏板
栏板式栏杆取消了杆件,免去了栏杆的不安全因素,节约钢材,无锈蚀问题, 但板式构件应能承受侧向推力。栏板材料常采用砖、钢丝网水泥抹灰、钢筋混凝土等。如图9. 33所示为多用于室外楼梯或受到材料经济限制、采用栏板的室内楼梯。
另外-种常见的栏杆形式是以上两种的组合(图9.34和图9.35)。在这种形式中,栏杆竖杆作为主要抗侧力构件,栏板则作为防护和美观装饰构件,其栏杆竖杆常采用钢材或不锈钢等材料,其栏板部分常采用轻质、美观材料制作,如木板、塑料贴面板、铝板、有机玻璃板和钢化玻璃板等。
3)扶手
楼梯扶手按材料分有木扶手、金属扶手、塑料扶手等,以构造分有镂空栏杆扶手、栏板扶手和靠墙扶手等。木扶手、塑料扶手用木螺丝通过扁铁与镂空栏杆连接;金属扶手则通过焊接或螺钉连接;靠墙扶手则由带预埋铁脚的扁钢用木螺丝来固定:栏板扶手多采用抹水泥砂浆或水磨石粉面的处理方式(图9.36).
在底层第一跑梯段起步处,为增强栏杆刚度和美观,可以对第一级踏步 和栏杆扶手进行特殊处理(图9. 37)。
在梯段转折处,由于梯段间的高差关系,为了保持栏杆高度一致和扶手的连续,应根据不同情况进行处理(图9.38)。当上下梯段齐步时,上下扶手在转折处同时向平台延伸半步,使两扶手高度相等,连接自然,但这样做缩小了平台的有效深度;如扶手在转折处不伸人平台,下跑梯段扶手在转折处须上弯形成鹤颈扶手,因鹤颈扶手制作较麻烦,也可改用直线转折的硬接方式;当上下梯段错一步时,扶手在转折处不需向平台延伸即可自然连接,当长短跑梯段错开几步时,将出现-段水平栏杆。
9.6无障碍设计
在建筑物室内外有高差的部位,虽然可以采用诸如坡道、楼梯、台阶等设施解决其高差的过渡,但这些设施在为某些残疾人使用时仍然会造成不便,特别是下肢残疾和视觉残疾的人。下肢残疾的人往往会借助拐杖和轮椅代步,而视觉残疾的人则往往会借助导盲棍来帮助行走。建筑无障碍设计就是充分考虑具有不同程度生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者(如残疾人、老年人)群众的使用需求,而做的相关建筑设计及构造设计。下面主要将无障碍设计中一些有关坡道、楼梯、台阶等的特殊构造问题作简要介绍。
9.6.1坡道
坡道是最适合残疾人轮椅通过的设施,它还适合于借助拐杖和导盲棍通过的残疾人。其坡度必须较为平缓,还必须保证一定的宽度。 以下是一些有关的规定。
1.坡道的坡度
我国对便于残疾人通行的坡道的坡度标准定为不大于l/12,同时还规定与之相匹配的每段坡道的最大高度为750 mm,最大坡段水平长度为9 000 mm。
2.坡道的宽度及平台宽度
为便于残疾人使用轮椅顺利通过,室内坡道的最小宽度应不小于1 000 mm,室外坡道的最小宽度应不小于1 200 mm,休息平台宽度不应小于1 500 mm。图9. 48所示为室外坡道所应具有的最小尺度。
9.6.2楼梯形式及扶手栏杆
1.楼梯形式及相关尺度
供借助拐杖者及视力残疾者使用的楼梯,应采用直行形式,例如直跑楼梯、对折的双跑楼梯或成直角折行的楼梯等(图9. 49),不宜采用弧形梯段或在休息平台上设置扇步(图9.50),楼梯的坡度应尽量平缓,其坡度宜在35°以下,踏面高不宜大于160 mm,且每步踏步应保持等高。楼梯的梯段宽度不宜小于1200 mm。
2.踏步设计注意事项
供借助拐杖者及视力残疾者使用的楼梯踏步应选用合理的构造形式及饰面材料,注意无直角凸缘,以防发生勾绊行人或其助行工具的意外事故(图9.51);注意表面不滑,不得积水,防滑条不得高出踏面5 mm以上。
3.楼梯、坡道的栏杆扶手
楼梯、坡道的扶手栏杆应坚固适用,且应在两侧都设有有扶手。公共楼梯可设上下双层扶手。在楼梯的梯段(或坡道的坡段)的起始及终结处,扶手应自梯段或坡段前缘向前伸出300 mm以上,两个相邻梯段的扶手应该连通:扶手末端应向下或伸向墙面(图9.52)。扶手的断面形式应便于抓握(图9.53)。
4.导盲块的设置
导盲块又称地面提示块,-般设置在有障碍物及需要转折和存在高差等场所,利用其表面上的特殊构造形式,向视力残疾者提供触摸信息,提示行走、停步或改变行进方向等。如图9.54 所示为常用的导盲块的两种形式。图9.49中已经标明了导盲块在楼梯中的位置,同样在坡道上也适用。
5.构件边缘处理
鉴于安全方面的考虑,凡有凌空处的构件边缘都应该向上翻起,包括楼梯段和坡道的凌空-一面、 室内外平台的凌空边缘等。这样可以防止拐杖或导盲棍等工具向外滑出, 而且对轮椅也是一种制约。图9.55给出了相关尺寸。
9. 5电梯与自动扶梯
在多层和高层建筑以及某些工厂、医院中,为了上下运行的方便、快速和实际需要,常设有电梯。由于不同厂家提供的设备尺寸、运行速度及对土建的要求都不同,因此在设计中应按厂家提供的产品尺度进行设计。
9.5.1电梯的类型
1.按使用性质分
(1)客梯:主要用于人们在建筑物中的垂直联系。
(2)货梯:主要用于运送货物及设备。
(3)消防电梯:用于发生火灾、爆炸等紧急情况下作安全疏散人员和消防人员紧急教援使用。
2.按电梯行驶速度分
(1)高速电梯:速度大于2m/s,梯速随层数增加而提高,消防电梯常用高速。
(2)中速电梯:速度在2 m/s之内,一 般货梯按中速考虑。
(3)低速电梯:运送食物电梯常用低速,速度在1. 5 m/s以内。
3.观光电梯
观光电梯是把竖向交通工具与登高流动观景相结合的电梯。透明的轿厢使电梯内外景观相互沟通。
除此以外,还有按单台、双台分;按交流电梯、直流电梯分;按轿厢容量分;按电梯门开启方向分等。
9.5.2电梯的设计要求
(1)电梯不得计作安全出口。
(2)以电梯为主要垂直交通工具的高层公共建筑和12层及12层以上的高层住宅,每栋楼设置电梯的台数不应少于2台。
(3)建筑物每个服务区单侧排列的电梯不宜超过4台,双侧排列的电梯不宜超过2X4台;电梯不应在转角处贴邻布置。
(4)电梯候梯厅的深度应符合表9- 2的规定,并不得小于1. 50 m。
(5)电梯井道和机房不宜与有安静要求的用房贴邻布置,否则应采取隔振、隔声措施。
(6)机房应为专用的房间,其围护结构应保温、隔热,室内应有良好通风、防尘,宜有自然采光,不得将机房顶板作水箱底板及在机房内直接穿越水管或蒸汽管。
(7)消防电梯的布置应符合防火规范的有关规定。
9.5.3电梯的组成
1.电梯井道
电梯井道是电梯运行的通道,并道内包括出人口、电梯轿厢、导轨、导轨撑架、平衡锤及缓冲器等。不同用途的电梯,井道的平面形式也不同(图9.43)。
2.电梯机房
电梯机房般设在井道的顶部。机房和井道的平面相对位置允许机房任意向一个或两个相邻方向伸出,并满足机房有关设备安装的要求。机房楼板应按机器设备要求的部位预留孔洞。
3.井道地坑
井道地坑在最底层平面标高1.4 m以下,是考虑电梯停靠时的冲力,作为轿厢下降时所需的缓冲器的安装空间。
4.组成电梯的有关部件
(1)轿厢:直接载人、运货的厢体。电梯轿厢应造型美观,经久耐用。当今轿厢通常都采用金属框架结构,内部用光洁有色钢板壁面或有色有孔钢板壁面,花格钢板地面, 荧光灯局部照明以及不锈钢操纵板等。人口处则采用钢材或坚硬铝材制成的电梯门槛。
(2)井壁导轨和导轨支架:支承、固定轿厢上下升降的轨道。
(3)辅助部件:牵引轮及其钢支架、钢丝绳、平衡锤、轿厢开关门、检修起重吊钩等,
(4)有关电器部件:包括交流电动机、直流电动机、控制柜、继电器、选层器、动力、照明、电源开关、厅外层数指示灯和厅外上下召唤盒开关等。
9.5.4电梯与建筑物相关部位的构造
1.井道、机房建筑的一般要求
(1)通向机房的通道和楼梯宽度不小于1.2 m,楼梯坡度不大于45。
(2)机房楼板应平坦整洁,能承受6 kPa的均布荷载。
(3)井道壁多为钢筋混凝土井壁或框架填充墙井壁。当井道壁为钢筋混凝土时,应预留150 mm见方、150 mm深孔洞,垂直中距为2 m,以便安装支架。
4)框架(圈梁)上应预埋铁板,铁板后面的焊件与梁中钢筋应焊牢。每层中间应加圈梁一道,并设置预埋铁板。
(5)当电梯为两台并列时,中间可不用隔墙而按一定的间隔放置钢筋混凝土梁或型钢过梁,以便安装支架。
2.电梯导轨支架的安装
安装导轨支架分预留孔插人式和预埋铁件焊接式。
9.5.5电梯井道构造
1. 电梯井道的设计要求
1)井道的防火
井道是建筑中的垂直通道,极易引起火灾的蔓延,因此井道四周应为防火结构。井道壁一般采用现浇钢筋混凝土或框架填充墙井壁。同时当井道内超过两部电梯时,需用防火围护结构予以隔开。
2)井道的隔振与隔声
电梯运行时产生振动和噪声,般在机房机座下设弹性垫层隔振(图9.44);在机房与井道间设高1.5 m左右的隔声层。
3)井道的通风
为使井道内空气流通,火警时能迅速排除烟和热气,应在井道肩部和中部适当位置(高层时)及地坑等处设置不小于300 mmX 600 mm的通风口,上部可以和排烟口结合,排烟口面积不少于井道面积的3.5%。通风口总面积的1/3应经常开启。通风管道可在井道顶板上或井道壁上直接通往室外。
4)其他
地坑应注:意防水、防潮处理,坑壁应设爬梯和检修灯槽。
2.电梯井道细部构造
电梯井道的细部构造包括厅门的门套装修处理(图9.45)及厅门的牛腿处理(图9.46),导轨撑架与井壁的固结处理等。
电梯井道可用砖砌加钢筋混凝土圈梁,但大多为钢筋混凝土结构。井道各层的出人口即为电梯间的厅门,在出人口处的地面应向井道内挑出一牛腿。
由于厅门是人流或货流频繁经过的部位,故不仅要求做到坚固适用,而且还要满足一定的美观要求。具体的措施是在厅门洞口上部和两侧装上门套。门套装修可采用多种做法,如水泥砂浆抹面、贴水磨石板、大理石板以及硬木板或金属板贴面。除金属板为电梯厂定型产品外,其余材料均为现场制作或预制。
9.5.6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、地铁车站等。自动扶梯可正、逆两个方向运行,可作提升及下降使用,机器停转时可作普通楼梯使用。
自动扶梯应符合下列规定。
(1)自动扶梯不得计作安全出口。
(2)出人口畅通区的宽度不应小于2.50 m,畅通区有密集人流穿行时,其宽度应加大。
(3)栏板应平整、光滑和无突出物;扶手带顶面距自动扶梯前缘、自动人行道踏板面或胶带面的垂直高度不应小于0.90m;扶手带外边至任何障碍物不应小于0.50m,否则应采取措施防止障碍物引起人员伤害。
(4)扶手带中心线与平行墙面或楼板开口边缘间的距离及相邻平行交叉设置时两梯(道)之间扶手带中心线的水平距离,不宜小于0. 50 m,否则应采取措施防止障碍物引起人员伤害。
(5)自动扶梯的梯级的踏板或胶带上空,垂直净高不应小于2. 30 m.
(6)自动扶梯的倾斜角不应超过30",当提升高度不超过6 m,额定速度不超过0.50m/s时,倾斜角允许增至35°
(7)自动扶梯单向设置时,应就近布置相匹配的楼梯。
(8)设置自动扶梯所形成的上下层贯通空间,应符合防火规范所规定的有关防火分区等要求。
自动扶梯是电动机械牵动梯段踏步连同栏杆扶手带起运转,机房悬挂在楼板 下面(图9.47)。
9.4室外台阶与坡道
9.4.1台阶 与坡道的形式
室外台阶是建筑出人口处室内外高差之间的交通联系部件。通常情况下,除了大型公共建筑像体育馆、影剧院及些纪念性建筑外, 所需 联系 的室内外高差 都不大。坡道作为室外工程因为坡度的限制所以可能很长,占地会较多。近些年,随着地下空间的开发与利用,特别是多高层建筑的地下室被设计成停车场,坡道在其中是必不可少的。
台阶由踏步和平台组成,如图9.39和图9.40所示。其形式有三面踏步式[图9.39(a)]和单面踏步式[图9. 39(b)]。台阶坡度较楼梯平缓,每级踏步高为100~ 150 mm,踏面宽为300~400 mm。人流密集的场所台阶高度超过0. 70 m并侧面临空时,应有防护设施。在台阶和出人口之间设置平台可作为缓冲之用,平台表面应向外倾斜1%~4%的坡度以利排水。
坡道多为单面坡形式[图9.39(c)],极少三面坡的。坡道坡度应以有利车辆通行为佳,-般为(1:12)~(1:6),坡度大于1:10的坡道应设防滑措施,锯齿形坡道坡度可加大到1:4。对残疾人通行的坡道设计要求见无障碍设计。
有些大型公共建筑,为考虑汽车能在大门人口处通行,常采用台阶与坡道相结合的形式[图9.39(d)]。
9.4.2台阶 与坡道构造
台阶(图9. 41)与坡道(图9. 42)在构造上的要点是对变形的处理。由于房屋主体沉降、热胀冷缩、冰冻等因素,都有可能造成台阶与坡道的变形。常见的情况有平台向房屋主体方向倾斜,造成倒泛水;台阶与坡道的某些部位开裂等。解决方法有两种:一 是加强房屋主体与台阶及坡道之间的联系,以形成整体沉降;二是将两者完全断开,加强节点处理,一般预留20 mm宽变形缝,在缝内填油膏或沥青砂浆。在严寒地区,实铺的台阶与坡道可以采用换土法将冰冻线以下至所需标高的土换上保水性差的混砂垫层,以减小冰冻的影响。此外,配筋对防止开裂也很有效,大面积的平台还应设置分仓缝。
台阶与坡道应采用耐久、耐磨、抗冻性好的材料,如混凝土、天然石、缸砖等。