楼梯的计算

10　楼　梯

本章导读:

●基本要求　熟悉楼梯的构造组成和常用形式;掌握楼梯的尺度和计算;掌握钢筋混凝土楼梯的承重方式与构造分类;掌握踏步、栏杆、扶手的细部构造;熟悉室外台阶和坡道的设计要求;了解电梯和自动扶梯的基本常识;熟悉电梯、自动扶梯与土建的配合要求。

●重点　楼梯的尺度和计算,钢筋混凝土楼梯的承重方式与构造分类,踏步、栏杆、扶手的细部构造,电梯、自动扶梯与土建的配合要求。

●难点　楼梯的计算,钢筋混凝土楼梯的承重方式与构造分类,电梯、自动扶梯与土建的配合要求。

建筑物的竖向交通设施有:楼梯、电梯、自动扶梯、台阶、坡道、爬梯等。其中,楼梯使用最为广泛,同时也是人员紧急疏散的唯一通道。电梯广泛应用于高层建筑及医院、酒店等建筑。自动扶梯用于人流量大且使用要求较高的公共建筑,如商场、候机楼等。台阶用于室、内外高差和室内局部高差之间的联系。坡道则用于无障碍交通、货物运输和车库中。爬梯专用于不常用的检修等。

10.1　概　述

10.1.1　楼梯的组成

楼梯一般由梯段、平台、栏杆扶手三部分组成,如图10.1所示。

(1)梯段

梯段俗称梯跑,是联系两个不同标高平台的倾斜构件,分为板式梯段和梁板式梯段两种。梯段的踏步步数一般不宜超过18级,但也不宜少于3级。

(2)楼梯平台

按平台所处位置和高度不同,有中间平台和楼层平台之分。两楼层之间的平台称为中间平台。与楼层地面标高齐平的平台称为楼层平台。

(3)栏杆扶手

栏杆扶手是设在梯段及平台边缘的安全保护构件。当梯段宽度不大时,可只在梯段临空面设置;当梯段宽度较大时,非临空面也应加设靠墙扶手;当梯段宽度很大时,则需在梯段中间加设中间扶手。

楼梯作为建筑空间竖向联系的主要部件,其位置应明显,起到提示引导人流的作用,并要充分考虑其造型美观、通行顺畅、行走舒适、坚固安全,同时还应满足施工和经济条件的要求。因此,需要合理地选择楼梯的形式、坡度、材料和构造做法。

图10.1　楼梯的组成

10.1.2　楼梯的形式

楼梯的形式多种多样(图10.2),它的选择取决于所处位置、形状与大小、层高与层数、人流多少与缓急等因素,设计时需综合权衡这些因素。

楼梯形式是根据楼梯的行进方向及梯段跑数来命名的,主要分为以下几种形式:

①直行单跑楼梯:如图10.2(a)所示,楼梯沿单一方向前行,无中间平台。由于单跑梯段踏步数不超过18级,故仅用于层高不高的建筑。

②直行多跑楼梯:如图10.2(b)所示,是在直行单跑楼梯的基础上增设了中间平台,将单跑梯段变为多跑梯段。故适用于层高较高的建筑。

③平行双跑楼梯:如图10.2(c)所示,该楼梯上完一层楼刚好回到原起步方位,比直跑楼梯节约面积并缩短人流行走距离,是最常用的楼梯形式。

④平行双分双合楼梯:如图10.2(d)(e)所示,可看做是两个平行双跑楼梯的组合,适用于人流量大的建筑。由于其造型的对称性,也常用作办公类建筑的主要楼梯。图10.2(d)为平行双分楼梯,楼梯上行过程中是先合后分;图10.2(e)为平行双合楼梯,上行过程是先合后分。

⑤折行多跑楼梯:如图10.2(f)(g)(h)所示,该楼梯人流导向自由,折角通常为90°,也可是钝角和锐角。通常为两跑,也可是更多跑数。主要适用于宾馆、剧场等建筑的大堂和门厅中。

⑥交叉跑楼梯:如图10.2(i)(j)所示,又称为剪刀楼梯,可看成直行楼梯的交叉组合,提供了两个方向的交通和疏散,节约空间,加大了通行量,常用于高层塔式住宅和人流量大的公共建筑。

⑦螺旋楼梯:如图10.2(k)所示,通常围绕一根单柱布置,平面呈圆形,踏步为扇形,内侧宽度很小,坡度较陡,不能作为主要人流交通和疏散楼梯,但由于其造型美观,常作为建筑小品。

⑧弧形楼梯:如图10.2(l)所示,比螺旋楼梯的半径大,投影不是圆形,是一段弧环,所以扇形踏步的内侧宽度也较大,坡度不至于过陡,通行条件较好。具有明显的导向性和优美的造型,常用于公共建筑的门厅。

图10.2　楼梯形式

图10.3　各种形式的楼梯实例

10.1.3　楼梯的尺度

(1)踏步尺度

楼梯的坡度由踏步高宽比决定。踏步的高宽比需根据人流行走的舒适安全和楼梯间的尺寸面积等因素综合权衡。根据《民用建筑设计通则》的规定,对于不同类型的楼梯,其踏步的高、宽尺寸应满足表10.1的要求。

(2)梯段尺度

梯段尺度包括梯段宽度和梯段长度两部分。梯段宽度应根据紧急疏散时要求通过的人流股数确定,每股人流按宽约0.55m考虑,同时还需满足各类建筑设计规范中对梯段宽度的限定,如住宅梯段净宽不小于1.10m,宿舍梯段净宽不应小于1.20m,商场梯段净宽不应小于1.40m等。

梯段长度(L)则是每一梯段的水平投影长度,其值为L=b×(N-1),其中b为踏步水平投影步宽,N为梯段踏步数。

表10.1　楼梯踏步最小宽度和最大高度　　　　　单位:m

(3)平台宽度

平台宽度分为中间平台宽度D1和楼层平台宽度D2。对于平行和折行多跑楼梯,平台宽度不小于梯段宽度,并不小于1.2m。剪刀楼梯平台宽度不小于1.3m。医院建筑还应保证担架在平台处能转向,其平台宽度不小于2m。楼层平台的宽度则应比中间平台更宽松一些,以利于人流分配和停留。

(4)梯井宽度

梯井是指梯段之间形成的空档C。在平行多跑楼梯中,可无梯井,但为了梯段施工和平台转弯缓冲,以设梯井为宜。梯井宽度通常取60～200mm,若大于110mm,则应该设置防儿童攀爬措施。

(5)栏杆扶手高度

栏杆扶手高度应从踏步前缘线垂直量至扶手顶面,不宜小于0.90m,供儿童使用的楼梯应在500～600mm高度增设扶手(图10.4)。当楼梯栏杆水平段长度＞0.50m时,扶手高度应≥1.05m。室外楼梯的栏杆因为临空,需要加强防护。当临空高度＜24m时,栏杆高度应≥1.05 m,当临空高度≥24m时,栏杆高度应≥1.10m。

图10.4　栏杆扶手高度位置

图10.5　楼梯净空高度

(6)楼梯净空高度

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2m,梯段净高不宜小于2.20m(图10.5)。

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,一般可采用以下方式解决:

①在底层变作长短跑梯段。起步第一跑为长跑,以提高中间平台标高,如图10.6(a)所示。这种方式仅在楼梯间进深富裕时适用。

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,以满足净空要求,如图10.6(b)所示。此种方式常结合底层地面架空处理,解决底层防潮问题。

③综合上两种方式,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10.6(c)所示。

④底层用直行楼梯直接从室外上二层,如图10.6(d)所示。这种方式常用于住宅建筑。

图10.6　底层中间平台下做出入口的处理方式(单位:mm)

10.1.4　楼梯的计算

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。现以常用的平行双跑楼梯为例,说明楼梯尺寸的计算方法(图10.7)。具体计算步骤如下:

①根据层高H和初选步高h确定每层步数N,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决定梯段水平投影长度L,L=(0.5N-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应≤200mm,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,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。

图10.7　楼梯的计算

⑤根据初选中间平台宽D1(D1≥a)和楼层平台宽D2(D2>a)以及梯段水平投影长度L检验楼梯间进深净长度B,D1+L+D2=B。如不能满足,可对L值进行调整(即调整b值)。必要时,则需调整B值。

在B值一定的情况下,如尺寸有富裕,一般可加宽b值以减缓坡度或加宽D2值以利于楼层平台分配人流。

楼梯绘制时需要注意不同楼层梯段、栏杆扶手的绘制特点,图10.8为楼梯各层平面图示。

图10.8　楼梯各层平面图示

10.2　钢筋混凝土楼梯构造

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,得到了广泛应用。按其施工方式可分为预制装配式和现浇整体式。

10.2.1　预制装配式钢筋混凝土楼梯

预制装配式有利于节约模板、提高施工速度,使用较为普遍。按其构造方式可分为墙承式、墙悬臂式和梁承式等类型。

1)墙承式

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10.9)。其踏步板一般采用一字形、L形或┓形断面(图10.12)。

此类楼梯由于踏步两端均有墙体支承,中间没有梯井且不必设栏杆,需要时设靠墙扶手。但由于每块踏步板直接安装入墙体,对墙体砌筑质量和施工速度影响较大。

该楼梯梯段之间的墙,阻挡了视线,上下人流易相撞。通常在中间墙上开设观察口〔图10.9(a)〕或将中间墙两端局部收进〔图10.9(b)〕,以使空间通透,有利于增加通视条件。

2)墙悬臂式

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10.10)。

此类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。但整体刚度极差,不能用于有抗震设防要求的地区,且施工比较麻烦。

该楼梯踏步板一般采用L形或┓形带肋断面形式,其入墙嵌固端一般做成矩形断面,嵌入深度不小于240mm,砌墙砖的标号不小于MU10,砌筑砂浆标号不小于M5。为了加强踏步板之间的整体性,可在踏步板悬臂端留孔,用插筋套接,并用高标号水泥砂浆嵌固。

图10.9　预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯

图10.10　预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯

3)梁承式

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。预制构件分为梯段、平台梁、平台板3部分(图10.11)。

(1)梯段

梯段按其受力和构造分为梁板式梯段和板式梯段两种。

①梁板式梯段:由梯斜梁和踏步板组成。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,梯斜梁支承在平台梁上,如图10.11(a)所示。

踏步板断面形式有一字形、L形、┓形、三角形等,断面厚度为40～80mm(图10.12)。

梯斜梁有锯齿形和矩形两种,前者用于搁置一字形、L形、┓断面踏步板,后者用于搁置三角形断面踏步板(图10.13)。梯斜梁断面有效高度一般按L/12估算(L为梯段水平投影长度)。

图10.11　预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯

②板式梯段:为整块或数块带踏步条板,上下端直接支承在平台梁上,如图10.11(b)所示。由于没有梯斜梁,梯段底面平整,增大了梯段和平台下净空,其有效断面厚度可按L/20～L/30估算。

图10.12　踏步板断面形式

图10.13　梯斜梁形式

为了减轻梯段板自重,可做成空心构件,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(图10.14)。

图10.14　板式梯段

(2)平台梁

为了便于支承梯斜梁或梯段板,减少平台梁所占结构高度,一般将平台梁做成L形断面(图10.15)。其构造高度按L/12估算(L为平台梁跨度)。

图10.15　平台梁断面尺寸

(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。图10.16为平台板布置方式。

图10.16　平台板布置方式

4)构件连接

预制装配楼梯各构件之间的连接,对提高楼梯的整体性,保证其安全坚固有重要作用。

①踏步板与梯斜梁连接〔图10.17(a)〕:一般采用坐浆连接,如需加强,可辅助插筋连接。

②梯斜梁或梯段板与平台梁连接〔图10.17(b)〕:除坐浆外,还应做预埋钢板焊接。

③梯斜梁或梯段板与梯基连接〔图10.17(c)、(d)〕:梯斜梁或梯段板下应作梯基或平台梁。

图10.17　构件连接

10.2.2　现浇整体式钢筋混凝土楼梯

现浇整体式钢筋混凝土楼梯结构整体性好,能适应各种楼梯间平面和楼梯形式,但需要现场支模、浇注,施工周期较长,根据受力特征和构造组成分为梁承式、梁悬臂式、扭板式等类型。

1)梁承式

同预制梁承式楼梯相似,现浇梁承式楼梯的梯段支承在平台梁上,且与梯段现浇成整体。梯段可采用梁板式梯段,梯斜梁可上翻或下翻形成梯帮,如图10.18(a)、(b)所示;也可采用板式梯段,如图10.18(c)所示,施工简便。

在砌体结构中,平台梁支承在楼梯间墙上,构造简单。在框架结构中,平台梁通常支承在由框架梁支承的短柱上〔图10.19(a)〕。还可以采用平台板和梯段板联合成的Z形大梯段的方式

图10.18　现浇梁承式钢筋混凝土楼梯

〔图10.19(b)〕,将平台梁退后由框架梁或增设层间小梁支承。

图10.19　楼梯在钢筋混凝土框架结构中的布置

2)梁悬臂式

梁悬臂式楼梯指踏步板从梯斜梁两边或一边悬挑的楼梯形式,常用于框架结构建筑中或室外露天楼梯。

这种楼梯一般为单梁或双梁悬臂支承踏步板和平台板。单梁悬臂常用于中小型楼梯或小品景观楼梯,双梁悬臂则用于梯段宽度大、人流量大的大型楼梯。踏步板断面形式有平板式、折板式和三角形板式(图10.20)。现浇梁悬臂式钢筋混凝土楼梯通常采用整体现浇方式,但为了减少现场支模,也可采用梁现浇、踏步板预制装配的施工方式。这时,斜梁与踏步板及踏步板之间常采用预埋钢板焊接。

3)现浇扭板式

现浇扭板式钢筋混凝土楼梯底面平顺,结构占空间少,造型美观。但由于板跨大,受力复杂,结构设计和施工难度较大,钢筋和混凝土用量也较大。图10.21为现浇扭板式钢筋混凝土弧形楼梯,一般应用于公共建筑的大厅中。为了使梯段边沿线条轻盈,常在靠近边沿处局部减薄出挑。

图10.20　现浇梁悬臂式钢筋混凝土楼梯及踏步板断面形式

图10.21　现浇扭板式钢筋混凝土楼梯(单位:mm)

10.3　踏步和栏杆、扶手构造

踏步面层装修和栏杆扶手处理的好坏直接影响楼梯的使用安全和美观,在设计中应引起重视。

10.3.1　踏步构造

1)踏步面层

楼梯踏步面层装修做法与楼层面层装修做法基本相同。但应考虑楼梯人流量大、使用率高,踏步面层装修做法应选择耐磨、美观、不起尘的材料。常用的有水泥豆石面层、水磨石面层、缸砖面层、石材面层、橡胶面层等(图10.22),还可在面层上铺设地毯。

图10.22　踏步面层及防滑处理(单位:mm)

2)踏步防滑处理

在踏步上设置防滑条的目的在于避免行人滑倒,并起到保护踏步阳角的作用。在人流量较大的楼梯中均应设置,其设置位置靠近踏步阳角处。常用的防滑条材料有:水泥铁屑、金刚砂、金属条(铸铁、铝条、铜条)、陶瓷锦砖及带防滑条缸砖等(图10.22)。需要注意的是:防滑条应突出踏步面2～3mm,但不能太高,做得太高,反而行走不便。

10.3.2　栏杆与扶手构造

1)栏杆形式与构造

栏杆形式可分为空花式、栏板式、混合式等类型(图10.23)。栏杆形式应根据材料、经济、装修标准和使用对象的不同进行合理的选择和设计。

图10.23　栏杆的形式

(1)空花式

空花式栏杆以栏杆竖杆作为主要受力构件,常采用钢材制作,也可采用木材、铝型材、铜和不锈钢等制作,具有质量轻、空透轻巧的特点,是楼梯栏杆的主要形式,如图10.24(a)所示。

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,其杆件形成的空花尺寸不宜过大,以利安全,特别是供少年儿童使用的楼梯,竖杆间净距不应大于110mm。

(2)栏板式

栏板式栏杆常采用砖、钢丝网水泥抹灰、钢筋混凝土等形成实心栏板。相比空花式安全性更好,但厚度增加,影响梯段有效宽度,并增加自重。当前,多采用安全玻璃做栏板来减轻自重、厚度,并提高栏板的通透和轻盈感,如图10.23(b)所示。

(3)混合式

混合式栏杆是指空花式和栏板式两种栏杆形式的组合,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。竖杆常采用钢材或不锈钢等,栏板部分常采用轻质美观材料制作,如木板、铝板、有机玻璃板和钢化玻璃板等,如图10.23(c)所示。

2)扶手形式

楼梯扶手常用木材、塑料、金属管材(钢管、铝合金管、铜管和不锈钢管等)制作。

扶手断面形式和尺寸的选择既要考虑人体尺度和使用要求,又要考虑与楼梯的尺度关系和加工制作可能性。图10.24为几种常见扶手断面形式和尺度。

图10.24　常见扶手断面形式及尺寸(单位:mm)

3)栏杆扶手连接构造

(1)栏杆与扶手连接

木材或塑料扶手通过竖杆顶部的通长扁钢与扶手底面或侧面槽口榫接,用木螺丝固定(图10.24)。金属管材扶手与栏杆竖杆一般采用焊接或铆接。

(2)栏杆与梯段、平台连接

栏杆竖杆与梯段、平台的连接一般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(图10.25)。

图10.25　栏杆与梯段、平台连接构造

(3)扶手与墙面连接

当直接在墙上装设扶手时,扶手内缘应与墙面保持50mm左右的距离。一般在砖墙上留洞,将扶手连接杆件伸入洞内,用细石混凝土嵌固,如图10.26(a)所示。当扶手与钢筋混凝土墙或柱连接时,一般采取预埋钢板焊接,如图10.26(b)所示。在栏杆扶手结束处与墙、柱面相交,也应有可靠连接,如图10.26(c)、(d)所示。

图10.26　扶手与墙面连接构造

(4)楼梯起步处理

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10.27)。

(5)梯段转折处栏杆扶手处理

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,需根据不同情况进行处理(图10.28)。

图10.27　楼梯起步处理

图10.28　梯段转折处栏杆扶手处理

10.4　室外台阶与坡道

室外台阶与坡道是建筑出入口处室内外高差之间的交通联系部件。除考虑人流量大应合理选择坡度和面层材料外,还需要考虑无障碍设计。

10.4.1　台阶构造

1)台阶尺度

台阶处于室外,其踏步尺寸应使坡度平缓,以提高行走舒适度。其踏步高一般在100～150 mm,踏步宽在300～400mm,步数根据室内外高差确定。在台阶与建筑出入口大门之间,常设一缓冲平台,作为室内外空间的过渡。平台深度一般不应小于1.00m,有无障碍设计要求时,平台深度不应小于1.50m。平台需做3%左右的排水坡度,以利于雨水排除,如图10.29所示。

图10.29　台阶尺度(单位:mm)

2)台阶面层

由于台阶位于易受雨水侵蚀的环境之中,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。对于人流量大的建筑台阶,还宜在台阶平台处设刮泥槽。需注意刮泥槽的刮齿应垂直于人流方向,如图10.29所示。

3)台阶垫层

步数较少的台阶,其垫层做法与地面垫层做法类似,一般采用素土夯实后按台阶形状尺寸做C15混凝土垫层或砖石垫层。标准较高的或地基土质较差的还可在垫层下加铺一层碎砖或碎石层。对于步数较多或地基土质太差的台阶,可根据情况架空成钢筋混凝土台阶。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。图10.30为几种台阶做法示例。

10.4.2　坡道构造

在需要进行无障碍设计的建筑物出入口,应留有不小于1500mm×1500mm平坦的轮椅回转面积。室内外的高差处理除用台阶联系外,还应采用坡道连接。

(1)坡道尺度

作为无障碍联系坡道,其宽度不应小于1200mm,坡道的坡度、坡段高度和水平长度的最大容许值见表10.2。当长度超过时,需设休息平台,平台深度不小于1500mm(图10.31)。在坡道的起点和终点处应留有深度不小于1500mm的轮椅缓冲区。

(2)坡道扶手

坡道两侧宜在900mm和650mm高度处设上下两层扶手,扶手应安装牢固,能承受身体重量,扶手的形状要易于抓握。坡道起点和终点处的扶手应水平延伸300mm以上。坡道侧面临空时,栏杆下端宜设高度不小于50mm的安全挡台,如图10.31所示。

图10.30　台阶构造示例

表10.2　每段坡道的坡度、坡段高度和水平长度的最大容许值　　单位:mm

图10.31　坡道扶手(单位:mm)

(3)坡道地面

坡道地面应平整,面层宜选用防滑及不易松动的材料,构造做法如图10.32所示。

图10.32　坡道地面构造做法(单位:mm)

10.5　电梯与自动扶梯

10.5.1　电梯

1)电梯的类型

(1)按使用性质分

①乘客电梯:简称客梯,为运送乘客而设计的电梯。

②载货电梯:简称货梯,通常有人伴随,主要为运送货物而设计的电梯。

③客货电梯:简称客货梯,以运送乘客为主,但也可运送货物的电梯。

④病床电梯:也称为医用电梯,为运送病床包括病人及医疗设备而设计的电梯。

⑤杂物电梯:简称杂物梯,服务于规定楼层的固定式升降设备,主要运送图书、资料、食品和杂物等的提升装置,由于尺寸和结构型式的关系,人不能进入轿厢内。

(2)按电梯行驶速度分

电梯速度与轿厢容量、建筑的规模和层数有关,通常分为低速、中速和高速3类:高速电梯,速度在5～10m/s;中速电梯,速度在2.5～5m/s;低速电梯,速度在2.5m/s以下。

(3)消防电梯

消防电梯用于发生火灾、爆炸等紧急情况下作消防人员紧急救援使用。消防电梯应设前室,其井道和机房应与相邻电梯隔开,从首层至顶层的运行时间不应超过60s。

(4)观光电梯

观光电梯是把竖向交通工具和登高流动观景相结合的电梯。电梯从封闭的井道中解脱出来,透明的轿厢使电梯内外景观相互流通。

2)电梯的组成

①电梯井道:不同性质的电梯,其井道根据需要有各种井道尺寸,以配合各种电梯轿厢供选用。井道壁多为钢筋混凝土井壁或框架填充墙井壁。

②电梯机房: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。

③井道地坑:井道地坑在最底层平面标高下不小于1.4m,作为矫厢下降时所需的缓冲器的安装空间。具体尺寸须根据电梯选型和电梯生产厂家土建要求决定。

④组成电梯的有关部件:

a.轿厢:是直接载人,运货的厢体;

b.井壁导轨和导轨支架:是支承、固定厢上下升降的轨道;

c.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;

d.有关电器部件:交流、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。

3)土建构造

机房净高一般不小于2.8m,应设置空调和通风设施。机房楼板平坦整洁,能承受6kPa的均布荷载。机房地面应预留孔洞,顶部应预留安装吊钩。通向机房的通道和楼梯宽度不小于1.2m,楼梯坡度不大于45°。

井道地坑高度和顶层高度应满足缓冲要求,其高度主要和电梯速度有关,设计中应根据电梯参数确定。安装导轨支架可预留孔洞,也可预埋铁件焊接。砌体井道间隔2m左右需设圈梁一道,方便导轨支架的安装。电梯土建构造如图10.33所示。

10.5.2　自动扶梯

1)原理及参数

自动扶梯是采用机电系统技术,由电动马达变速器以及安全制动器所组成的推动单元拖动两条环链,而每级踏板都与环链连接,通过轧轮的滚动,踏板便沿主构架中的轨道循环运转,同时扶手带以相应的速度与踏板同步运转(图10.34)。

自动扶梯的提升高度通常为3～10m;速度在0.45～0.75m/s,常用速度为0.5～0.6m/s;倾角有27.3°,30°,35°几种,其中30°为常用角度;宽度一般有600、800、900、1200mm几种;理论载客量可达4000～10000人次/h。

2)土建配合要求

自动扶梯的土建配合工作主要包括洞口留设和使用安全两方面。

洞口留设首先需要计算扶梯的尺寸,主要是其梯长的计算,应结合楼层高度、扶梯坡度以及扶梯两端的机械设备要求进行统一考虑(图10.35);其次,因扶梯的长度通常超过常规框架结构的跨度,涉及结构断梁等因素,还需要协调结构布置。

为保证自动扶梯乘客的出入畅通和使用安全,扶梯出入口处的宽度不应小于2.5m;扶手带顶面距自动扶梯踏板面前缘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;自动扶梯的梯级上空的垂直净高不应小于2.30m,图10.36为自动扶梯使用安全示意图。

图10.33　电梯土建构造

图10.34　自动扶梯构造示意图

图10.35　电梯剖面示意图(单位:mm)

图10.36　电梯使用安全示意图

复习思考题

1.楼梯主要由哪几部分组成?各部分的设计要求是什么?

2.请列举至少8种形式的楼梯,并分析其特征。

3.楼梯踏步的高度与宽度有何要求?

4.楼梯的净高一般指什么?有何要求?

5.当底层平台下作出入口时,为增加净高,常采取哪些措施?

6.预制装配式和现浇整体式钢筋混凝土楼梯的承重方式各有哪几种?其特点是什么?

7.常用的预制踏步板形式有哪几种?

8.请绘简图示意靠墙扶手与墙体的连接方式。

9.请绘简图示意栏杆立杆与梯段的连接方式。

10.无障碍坡道的设计要求有哪些?

11.电梯按使用性质可分为哪几种类型?

12.简述自动扶梯的土建配合要求。