第九章楼梯
学习目标：了解楼梯的组成、尺度；常见楼梯的形式及适用范围；着重掌握一般平行双跑楼梯的计算方法，并能熟练地进行设计；了解现浇钢筋混凝土楼梯的类型、特点、结构形式；了解楼梯的承重方式；了解楼梯的细部构造要求了解台阶与坡道的设计要点及构造要求。
楼梯是建筑物内各个不同楼层之间上下联系的主要交通设施。在层数较多或有特种需要的建筑物中，往往设有电梯和自动扶梯，但同时也必须设置楼梯。楼梯应满足通行和疏散方面的要求，保证在正常情况下人流通行和家具设备搬运方便，在紧急情况下有足够的疏散能力，并应满足坚固、耐久、安全和防火要求，做到既安全可靠又经济美观。
在建筑物入口处，因室内外地面的高差通常需要设置阶梯，这样的设施称为台阶。为方便车辆和轮椅通行，可增设坡道。
9.1 楼梯的组成、类型及尺度
9.1.1楼梯的组成
楼梯由三部分组成：楼梯梯段(跑)、休息板(平台)和栏杆扶手(栏板)，如图9-1所示。
图9-1 楼梯的组成
1、楼梯梯段
楼梯段又叫楼梯跑，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行的习惯，楼梯段的最小踏步数为3级，最多为18级。
2、楼梯平台
平台是指两楼梯段之间的水平板，有楼层平台、中间平台之分。其主要作用在于缓解疲劳，让人们在连续上楼时可在平台上稍加休息，故又称休息平台。同时也起转换梯段方向的作用。
3、栏杆扶手
栏杆是楼梯段的安全设施，一般设置在梯段的边缘和平台临空的一边，要求它必须有足够的刚度和安全高度。扶手附设于栏杆顶部，供作依扶用。
9.1.2楼梯的类型
按照不同的分类标准，楼梯类型有不同的分类方法。
按位置不同分，楼梯有室内与室外两种。
按使用性质分，室内有主要楼梯、辅助楼梯；室外有安全楼梯、防火楼梯。
按材料分有木质、钢筋混凝土、钢质、混合式及金属楼梯。
按楼梯的平面形式不同，可分为如下几种：（a）单跑直楼梯；（b）双跑直楼梯；（c）折角楼梯；（d）双分折角楼梯；（e）三折楼梯；（f）对折楼梯（双跑楼梯）；（g）双分对折楼梯；（h）剪刀楼梯；（i）圆弧形楼梯；（j）螺旋楼梯。［楼梯的形式如图9-2］
图9-2 楼梯形式
9.1.3 楼梯的主要尺度
9.1.3.1 楼梯段的宽度
楼梯的宽度必须满足上下人流及搬运物品的需要。从确保安全角度出发，楼梯段宽度是由通过该梯段的人流数和消防要求确定的。按通行人数考虑时，每股人流的宽度为人的平均肩宽(550mm)再加少许提物尺寸(0mm～150mm)即550+(0mm～150mm)。按消防要求考虑时，每个楼梯段必须保证二人同时上下，即最小宽度为1100mm～1400mm，室外疏散楼梯其最小宽度为900mm。在工程实践中，由于楼梯间尺寸要受建筑模数的限制，因而楼梯段的宽度往往会有些上下浮动。
9.1.3.2 楼梯的坡度
楼梯常用的坡度为25°~ 45°，适宜的坡度为30°左右。公共建筑的舒适坡度一般为26°34′，即高宽比为1/2；爬梯的范围一般为45°～90°，其中常用坡度为59°（高宽比1 ：0.6）、73°（高宽比1∶0.3）和90°；坡道的坡度范围一般在23°以下，若其倾斜角在6°或坡度在1∶12 以下的属于平缓的坡道，而坡度在1∶10 以上的坡道应有防滑措施。楼梯、爬梯、坡道等的坡度范围如图9-3所示。
图9-3 楼梯、爬梯、坡道等的坡度范围
楼梯坡度实质上与楼梯踏步密切相关，踏步高与宽之比即可构成楼梯坡度。
9.1.3.3 楼梯栏杆扶手的高度
楼梯栏杆扶手的高度，指踏面前缘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。坡度在30°左右的常采用900mm ；儿童使用的楼梯一般为600mm。对一般室内楼梯栏杆高度≥900mm，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。
9.1.3.4 楼梯尺寸的确定
设计楼梯主要是解决楼梯梯段和平台的设计，而梯段和平台的尺寸与楼梯间的开间、进深和层高有关。
1、梯段宽度与平台宽的计算
梯段宽度是指梯段边缘或墙面之间垂直行走方向的水平距离。梯段宽度应根据人流量的大小、消防的要求及建筑物使用性质等确定。若楼梯间的开间已定，应根据开间确定梯段宽度，如双跑平行楼梯的梯段宽度B 1：
2
21B B B -= B ——开间净宽
B 2——两梯段之间的缝隙宽（即梯井宽度），考虑消防、安全和施工的要求，B 2=60～200mm
休息平台的宽度D ≥B 1，一般休息平台宽度取楼梯段宽度再加1/2踏步宽。当楼梯的踏步数为单数时，休息平台的计算点应在楼梯段较长的一边。
2、踏步的尺寸与数量的确定
踏步是人们上下楼梯脚踏的地方。踏步的水平面叫踏面，垂直面叫踢面。踏步的尺寸应根据人体的尺度来决定其数值。
踏步宽常用b 表示，踏步高常用h 表示，b 和h 应符合以下关系之一。
b +h ＝450mm
b +2h ＝600mm ～620mm
踏步尺寸应根据使用要求取值，不同类型的建筑物，其要求也不相同。表9-1为踏步的尺寸规定。
常用适宜踏步尺寸 表9-1
若已知楼层高度，则楼梯踏步数与踏步高度之间关系如下：
h
H n = H ——层高
h ——踏步高度
3、梯段长度计算
梯段长度指梯段始末两踏步前缘之间的水平距离，取决于踏步数量。当n 已知后，楼梯梯段长L 为：
()b n L 1-=
若双跑平行楼梯，且是等跑楼梯，则梯段的踏步数量为：
2
21n n n =
= 梯段的长度为： b n L L ??
? ??-==1221 4、楼梯尺寸确定举例
在楼梯设计中，若楼梯间的层高、开间、进深尺寸为已知条件，则楼梯尺寸确定的步骤可分为以下几步：
（1）根据楼梯的性质和用途，确定楼梯的适宜坡度，选择踏步高h ，踏步宽b 。
（2）根据通过的人数和楼梯的开间尺寸确定楼梯间的楼梯段宽度B 1。
（3）确定踏步数量。确定方法是用楼层高H除以踏步高h，得出踏步数量n＝H/h。踏步数应为整数。
（4）确定每个楼梯段的踏步数。一个楼梯段的踏步数最少为3步，最多为18步，总数多于18步应做成双跑或多跑。
（5）由已确定的踏步宽b确定楼梯段的水平投影长度L1＝(n－1)b。
（6）由开间净宽度B和梯井宽度B2，确定楼梯段宽度B1＝（B－B2）/2。
（7）确定平台宽度D，D≥B1。
（8）若首层平台下要求通行时，可将室外台阶移到室内，以增加平台下的空间尺寸。也可以将首层第一跑楼梯加长，提高平台高度。
【实例】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240mm，轴线居中，外墙360mm，轴线外侧240mm，内侧120mm。室内外高差750mm，楼梯间底部有出入口，门高2000mm。
【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260mm。
（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。二层以上则各取8步
（4）确定梯段宽度B1
开间净尺寸B=2700－2×120＝2460mm，取梯井为140mm，
梯段宽B1＝(2460－140)÷2＝1160mm
（5）确定休息板宽度L2，取L2＝1160＋130＝1290mm。
（6）计算梯段投影长度，以最多步数的一段为准。
L1＝260×(9－1)＝2080mm
（7）校核
进深净尺寸5100－2×120＝4860mm
1290+2080+1290≤4860mm，(进深尺寸满足要求)
高度尺寸：168.75×9＝1518.75mm
室内外高差750，做成踏步高为150mm，踏步宽为300mm的5级台阶
1518.75+750＝2268.75mm，大于2000mm可以满足开门及梁下通行高度至少在1950mm
以上的基本要求。
（8）画平面、剖面草图（如图9-4）
图9-4 标准层楼梯平面图，楼梯剖面草图
9.1.3.5 楼梯的净空高度
为保证在这些部位通行或搬运物件时不受影响，其净高在平台处不小于2000mm；在梯段处应不小于2200mm。
当楼梯底层中间平台下做通道时，为求得下面空间净高不小于2000mm，常采用以下几种处理方法：
1、将楼梯底层设计成“长短跑”，让第一跑的踏步数目多些，第二跑踏步少些，利用踏步的多少来调节下部净空的高度。
2、降低楼梯中间平台下的地面标高，及将部分室外台阶移至室内。
3、将上述两种方法结合，即降低底层中间平台下的地面标高，同时增加楼梯底层第一个梯段的踏步数量。（如图9-5）
4、将底层采用单跑楼梯，这种方式多用于少雨地区的住宅建筑。
5、取消平台梁，即平台板和梯段组合成一块折形板。
图9-5 楼梯净高设计
9.2钢筋混凝土楼梯
由于钢筋混凝土楼梯具有坚固耐久、节约木材、防火性能好、可塑性强等优点，因此应用最为普遍。钢筋混凝土楼梯按施工方法不同，主要有现浇式(又称整体式)楼梯和预制装配式楼梯两类。
9.2.1现浇整体式钢筋混凝土楼梯
现浇钢筋混凝土楼梯是在施工现场支模，绑钢筋和浇注混凝土而成的。这种楼梯的整体性强，但施工工序多，工期较长。现浇钢筋混凝土楼梯有两种做法：一种是板式楼梯，一种是梁板式楼梯。
9.2.1.1板式楼梯
板式楼梯是将楼梯作为一块板考虑，板的两端支承在休息平台的边梁上，休息平台的边梁支承在墙上。板式楼梯的结构简单，板底平整，施工方便。通常在梯段长度小于3m时使用较经济。如图9-6。
图9-6 现浇钢筋混凝土板式楼梯
9.2.1.2梁板式楼梯
梁板式楼梯由踏步板和梯段斜梁(简称梯梁)组成。梯段荷载由踏步板承受，并传给楼梯
斜梁，再由斜梁传至两端的平台梁上。斜梁可以在踏步板的下面、上面或侧面。
梯梁在踏步板之下（如图9-7a所示），踏步外露，称为明步，板底不平整，抹面比较费工。梯梁在踏步板之上（如图9-7b所示），形成反梁，踏步包在里面，称为暗步，可以阻止垃圾或灰尘从梯井中落下，而且梯段底面平整，便于粉刷。缺点是梁占据梯段的一段尺寸。
图9-7 现浇钢筋混凝土梁板式楼梯
9.2.2预制装配式钢筋混凝土楼梯
预制装配式钢筋混凝土楼梯是将组成楼梯的各构件在预制厂或施工现场进行预制，再到现场安装。预制装配式钢筋混凝土楼梯可以提高建筑工业化的程度，减少现场湿作业，加快施工速度。但楼梯的造型和尺寸将受到局限，并且施工现场还应具有一定的吊装设备。
预制装配式钢筋混凝土楼梯按构造方式可以分为梁承式、墙承式和墙悬臂式。
9.2.2.1梁承式预制装配钢筋混凝土楼梯
预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯是指梯段由平台梁支承的楼梯构造方式。由于在楼梯平台与斜向楼梯段交汇处设置了平台梁，避免了构件转折处受力不合理和节点处理的困难，在一般性民用建筑中较为常用。预制构件分为梯段、平台梁和平台板三部分，如图9-8所示。
图9-8 预制装配式梁承式楼梯
1、梯段
按其结构形式不同，有板式梯段和梁板式梯段两种。
梁板式梯段由斜梁和踏步板组成。一般在踏步板两端各设一根斜梁，踏步板支承在斜梁上。如图 9-8a 所示。
板式梯段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（如图9-8b 所示）。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1/12～1/30估算。由于梯段板厚度小，且无斜梁，使平台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。如图 9-9 所示
图9-9条板式楼梯板（横向抽孔）
钢筋混凝土预制踏步断面形式有一字形、L 形、三角形等，断面形式如图 9-10 所示。一字形断面踏步板制作简单，踢面一般用砖填充，但其受力不太合理，仅用于简易梯、室外梯等。L形断面踏步板自重轻、用料省，但拼装后底面形成折板，容易积灰，可正置和倒置。三角形断面踏步板梯段底面平整、简洁，但自重大，因此常将三角形断面踏步板抽孔，形成空心构件，以减轻自重。
梯斜梁有矩形断面，L 形断面和锯齿形断面三种。锯齿形断面梯斜梁主要用于搁置一字形、L 形断面踏步板。矩形断面和L形断面梯斜梁主要用于搁置三角形断面踏步板，梯斜梁的形式如图9-11 所示。梯斜梁一般按 L／12 估算其断面有效高度(L 为梯斜梁水平投影跨度)。
图9-10 踏步板断面形式
图9-11 梯斜梁形式
2、平台梁
为了便于支承斜梁或梯段板，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。结构高度按 L/12 估算(L 为平台梁跨度)，平台梁断面尺寸如图9-12 所示。
图9-12 平台梁断面尺寸
3、平台板
平台板宜采用钢筋混凝土空心板或槽形板。平台板一般平行于平台梁布置，当垂直于平台梁布置时，常采用小平板，如图 9-13 所示。
图9-13 平台板的布置方向
9.2.2.2墙承式预制装配钢筋混凝土楼梯
预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯是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（如图9-14所示）。预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯由于踏步两端均有墙体支承，不需设平台梁和梯斜梁，也不必设栏杆，需要时设靠墙扶手，可节约钢材和混凝土。预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯一般适用于单向楼梯，或中间有电梯间的三折楼梯。对于双折楼梯来说，梯段采用两面搁墙，则在楼梯间的中间，必须加一道中墙作为踏步板的支撑墙，使得视线、光线受到阻挡，感到空间狭窄，对搬运家具及较多人流上下均感不便，通常在中间墙上开设观察口，改善视线和采光。
图9-14 墙承式楼梯示意图
9.2.2.3墙悬臂式预制装配钢筋混凝土楼梯
预制装配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。如图9-15所示。
预制装配墙悬配式钢筋混凝土楼梯无平台梁和梯斜梁，也无中间墙，楼梯间空间轻巧空透，结构占空间少，在住宅建筑中使用较多。但其楼梯间整体刚度极差，不能用于有抗震设防要求的地区。需随墙体砌筑安装踏步板，并需设临时支撑，施工比较麻烦。
墙悬臂式楼梯用于嵌固踏步板的墙体厚度不应小于 240 mm，踏步板悬挑长度一般不大于1500 mm，以保证嵌固端牢固。踏步板一般采用 L 形或倒L 形带肋断面形式。
图9-15 墙悬臂式踏步楼梯
9.3 楼梯细部构造
9.3.1踏步面层防滑构造
楼梯踏步面层(踏面)应便于行走、耐磨、美观、防滑和易清洁。装修用材一般有水泥砂浆、水磨石、大理石、花岗石、缸砖等，其面层构造如图9-16 所示。
图9-16 楼梯踏步面层构造
踏步表面应注意防滑处理。常用的做法与踏步表面是否抹面有关，如一般水泥砂浆抹面的踏步常不作防滑处理，而水磨石预制板或现浇水磨石面层，一般采用水泥铁屑、金刚砂、金属条(铸铁、铝条、铜条)、马赛克及带防滑条缸砖等材料设置在靠近踏步阳角处，如图9-17 所示。防滑条凸出踏步面不能太高，一般在 3mm 以内。
图9-17 踏步防滑构造
9.3.2栏杆与扶手的构造
栏杆扶手是保护行人上下楼梯的安全围护措施，并且也起到装饰的作用。
9.3.2.1栏杆
栏杆形式可分为空花式栏杆、栏板式和组合式栏杆三种。
1、空花栏杆
空花栏杆一般采用圆钢、方钢、扁钢和钢管等金属材料做成。断面分为实心和空心两种。实心竖杆圆形断面尺寸一般为φ16 ～φ30 ，方形断面尺寸为 20mm×20mm～30mm×30mm。在儿童活动场所，如幼儿园、住宅等建筑，为防止儿童穿过栏杆空挡发生危险事故，栏杆垂直杆件间的间距不应大于 110mm，且不应采用易于攀登的花饰。如图9-18 所示为空花栏杆示例。
图9-18空花栏杆形式示例
栏杆竖杆与梯段、平台的连接分为焊接和插接两种。即在梯段和平台上预埋钢板焊接或预留孔插接。为了保护栏杆免受锈蚀和增强美观，常在竖杆下部装设套环，覆盖住栏杆与梯段或平台的接头处。
2、栏板式栏杆
栏板通常采用现浇或预制的钢筋混凝土板、钢丝网水泥板或砖砌栏板，也可采用具有较
好装饰性的有机玻璃、钢化玻璃等作栏板。
钢丝网水泥栏板是在钢筋骨架的侧面先铺钢丝网，后抹水泥砂浆而成，如图9-19a所示。
砖砌栏板通常采用高标号水泥砂浆砌筑 1/2 或 1/4 砖厚，为增加其整体性和稳定性，通常在砌体中加拉结筋，两侧铺设钢筋网，采用高标号水泥砂浆抹面，并在栏板顶部现浇钢筋混凝土通长扶手，以加强其抗侧向冲击的能力(如图9-19b所示)。
图9-19 栏板式栏杆
3、组合式栏杆
组合式栏杆是将空花栏杆和栏板组合而形成的一种栏杆形式。栏板为防护和美观装饰构件，通常采用木板、塑料贴面板、铝板、有机玻璃板和钢化玻璃板等材料。栏杆竖杆为主要抗侧力构件，常采用钢材或不锈钢等材料，如图9-20 所示。
图9-20 组合式栏杆
9.3.2.2扶手
扶手一般用木材、塑料、圆钢管等做成。扶手的断面应考虑人的手掌尺寸，并注意断面的美观。其宽度应在60mm～80mm之间，高度应80mm～120mm之间。木扶手与栏杆的固定常是通过木螺丝拧在栏杆上部的铁板上；塑料扶手是卡在铁板上；圆钢管扶手则直接焊于栏杆表面上。
扶手与栏杆的连接方法视扶手和栏杆的材料而定。硬木扶手与金属栏杆的连接，通常是在金属栏杆的顶端先焊接一根通长扁钢，然后再用木螺钉将扁钢与扶手连接在一起。塑料扶
手与金属栏杆的连接与硬木扶手相似。金属扶手与金属栏杆常用焊接连接，如图9-21所示。
图9-21 扶手的形式及连接形式
在楼梯间的顶层，应设置水平栏杆扶手，扶手端部与墙应固定在一起。其方法为：在墙上预留孔洞，将扶手和栏杆插入洞内，用水泥砂浆或细石砼填实。也可将扁钢用木螺丝固定于墙内预埋的防腐木砖上。若为钢筋砼墙或柱，则可采用预埋铁件焊接，扶手端部与墙的连接如图9-22所示。
图9-22 扶手端部与墙的连接
靠墙扶手通过连接件固定于墙上。连接件通常直接埋入墙上的预留孔内，也可以预埋螺栓连接，如图9-23所示。
图9-23 靠墙扶手
9.3.2.3栏杆扶手的转弯处理
梯段转折处扶手细部的处理：①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。②如扶手在转折处不伸入平台，下跑梯段扶手在转折处需上弯形成鹤颈扶手，也可采用直线转折的硬接方式。
③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，将出现一段水平栏杆。如图9-24 所示。
图9-24 梯段转折处扶手的处理
9.4 室外台阶与坡道
室外台阶和坡道都是建筑物入口处连接室内外不同标高地面的构件。一般室外多采用台阶，当有车辆通行或室内外地面高差较小时，可采用坡道。
9.4.1室外台阶
和楼梯一样，室外台阶一般包括踏步和平台两部分。室外台阶的踏步尺寸可略宽于楼梯踏步尺寸。踏步高度经常取100mm～150mm，宽度常取300mm～400mm。踏步的高宽比一般为1:2～1:4。平台深度一般不应小于1000mm，平台需做3％左右的排水坡度，以利雨水排除。
室外台阶需慎重考虑防滑和抗风化问题。其面层材料应选择防滑和耐久的材料，如水泥石屑、斩假石（剁斧石）、天然石材、防滑地面砖等。室外台阶垫层作法与地面垫层作法类似。一般采用素土夯实后按台阶形状尺寸做C10混凝土垫层或砖、石垫层。严寒地区的台阶
还需考虑地基土冻胀因素，可用含水率低的砂石垫层换土至冰冻线以下。
9.4.2坡道
在车辆经常出入或不适宜作台阶的部位，可采用坡道来进行室内和室外的联系。室内坡道的坡度不宜大于1∶8，室外坡道坡度不宜大于1∶10，无障碍坡道坡度为1∶12。一般安全疏散口，如剧场太平门的外面必须做坡道，而不允许做台阶。因为坡道在雨雪天也要使用，所以必须做防滑措施。为了防滑，坡道面层可以做成锯齿形或做防滑条。（如图9-25所示）
图9-25 坡道表面防滑处理
（a）表面带锯齿形；（b）表面带防滑条
复习思考题
1．楼梯由哪些部分组成的?各组成部分的作用及要求如何?
2．楼梯设计的要求如何?
3．确定楼锑段宽度应以什么为依据”
4．为什么平台宽不得小于楼梯段宽度?
5．楼梯坡度如何确定，踏步宽和踏步高之间有何关系?
6．一般民用建筑的踏步高与宽的尺寸是如何限制的?
7．楼梯为什么要设栏杆，栏杆扶手的高度一般是多少？
8．楼梯间的开间和进深应如何确定?
9．楼梯的净高一般为什么?为保证人流和贷物的顺利通行，要求楼梯净高一般是多少？
10．当底层平台下作出入口时，为增加净高，常采取哪些措施？
11．钢筋混凝土楼梯常见的结构形式是哪几种，各有何特点?
12．预制装配式楼梯的预制踏步形式有哪几种?
13．预制装配式楼梯的构造形式有哪些？
14．楼梯踏面的作法如何?水磨石面层的防滑措施有哪些?
15．栏杆与踏步的构造如何？
16．扶手与栏杆的构造如何?