钢筋混凝土楼梯有现浇式和预制装配式两种。 现浇钢筋混凝土楼梯整体性能好,刚度大,对抗震较为有利。 但需现场制作,模板耗费大,施工速度慢,荷重大,故通常用于特殊异形楼梯或整体性能要求高的楼梯;预制装配式楼梯有利于工业化生产,节约模板,提高施工速度,使用较为普遍。
9.3.1 现浇钢筋混凝土楼梯
现浇钢筋混凝土楼梯从其受力形式可分为板式楼梯和梁板式楼梯。
(1)板式梯段
板式梯段是将梯段作为一整板,两端支撑在平台梁上,将梯段所承受的荷载传递给平台梁。 平台与梯段板相连为一个整体,一端支撑在平台梁上,一端支撑在外纵墙或梁上,将荷载传递给平台梁或墙(梁)。 平台梁受力后,将荷载传递给横墙或柱,其位置设在平台口处,如图9.13(a)所示。
图9.13 现浇钢筋混凝土楼梯构造
悬臂板式楼梯,多用于庭园建筑或大厅之中。 其结构特点是梯段和平台均无支撑,靠上下梯段与平台组成的空间板式结构与上下层楼板结构共同受力。 其造型新颖,空间效果好,如图9.14所示。
图9.14 现浇钢筋混凝土板式楼梯
扭板式弧形或圆形楼梯,如图9.15所示,结构所占空间少,造型美观,多用于公共建筑大厅中。
图9.15 现浇扭板式钢筋混凝土楼梯
(2)梁板式梯段
当荷载较大,而梯段板较宽且水平投影L又过长时,为使梯段受力合理,采用梁板式梯段。 其梯段的踏步板支撑在斜梁上,斜梁支撑在平台梁上,如图9.13(b)所示。 平台的结构布置仍同板式楼梯。 梁板式梯段由于改变了传力过程,较之板式梯段可缩小板跨,减小板厚。
梁板式梯段主要有两种形式。 第一种是双梁式,它的结构布置形式有两种,一为正梁布置,即斜梁在踏步板下,沿踏步板两端长向布置。 这种布置形式梯段宽利于人流通行;第二为反梁布置,即斜向上翻,但梯段宽度变小,不利人流通行,如图9.16所示。
第二种是单梁式,多用于公共建筑之中。 这种楼梯的每一个梯段有一根梯梁支撑踏步。梯梁布置亦有两种方式。 一为单梁悬臂式楼梯,即梯段梁布置在踏步板的一端,踏步板的另一端向外悬臂挑出,如图9.17(a)所示。
另一种为梯段梁布置在梯段踏步的中间,踏步板从梁的两侧悬挑,称为单梁挑板式,如图9.17(b)所示。 这种结构受力较为复杂,梯梁不仅受弯,而且受扭。 但其外形简洁、美观,常为建筑空间造型所采用。
图9.16 现浇钢筋混凝土梁板式楼梯
9.3.2 预制装配式钢筋混凝土楼梯
装配式钢筋混凝土楼梯根据生产、运输、吊装和建筑体系的不同,有许多不同的构造形式。由于构件尺度的不同,大致可分为小型构件装配式和中、大型构件装配式两大类。
(1)小型构件装配式楼梯
小型构件装配式楼梯主要特点就是构件小而轻,易制作。 但施工繁而慢,有些还要用较多的人工作业和湿作业,适用于施工条件较差的地区。 一般预制踏步和其支撑结构是分开的。
图9.17 单梁式楼梯
钢筋混凝土预制踏步的构件断面形式,一般有一字形、L形和三角形三种。
预制踏步的支撑结构一般有梁支撑、墙支撑以及从砖墙悬挑的三种:
1)梁承式楼梯
梁承式楼梯的结构布置形式为:预制踏步搁置在斜梁上形成梯段,梯段斜梁搁置在平台梁上、平台梁搁置在两边墙或柱上,如图9.18所示。 而平台可用空心板或槽形板搁在两边墙上,也可用小型的平台板搁在平台梁和纵墙上。
图9.18 梁承式楼梯
梁承式梯段上述三种形式的预制踏步均可采用,其中三角形踏步,明步可用平面矩形斜梁,如图9.19(a)所示;暗步可用L形边梁,如图9.19(b)所示。 三角形踏步的最大的优点是拼装后底面平整,但踏步尺寸较难调整。 为了减轻自重,在构件内可抽孔,这种踏步一般以简支较多。 一字平板及正反L形踏步板均要用预制成锯齿形的斜梁,如图9.19 (c)所示。 一字形踏步制作比较方便,踏步的高宽可调节,简支及悬挑均可,可加做立砖踢面,也可露空,因此适用面较广。 若能在预制时就把面层及防滑条做好,则更为方便。 L形踏步有正反两种,肋向下者,接缝在下面,踏面和踢面上部交接处看上去较完整。 踏步稍有高差,可在拼缝处调整。 作为简支时,等于带肋的平板,结构合理;L形踏步的肋向上者,接缝在板下作为简支时,下面的肋可作上面板的支承,所以接缝处的砂浆要饱满,这种断面形式改换配筋,并可适用于作悬挑式楼梯。 三角形踏步梯段底面可用砂浆嵌缝或抹平;一字形及L形踏步板自重较轻,底面形成折板形。
预制踏步一般用水泥砂浆叠置,L形及平板形可在预制踏步板上预留孔,套于锯齿形斜梁每个台阶上的插铁上,用砂浆窝牢,如图9.19(c)所示。 这个预留孔和插铁还可作为栏杆的固定件。
梯段的斜梁与平台梁连接,为不使平台梁落低从而降低平台下净空,通常平台梁多做成L形断面,使斜梁能搁置在平台梁挑出的翼缘上,用插铁套在斜梁的预留孔中用水泥砂浆窝牢,如图9.19(d)所示,也可彼此设预埋铁焊接。
图9.19 预制梁承式楼梯构造
为了减少预制斜梁的类型,除一层楼梯下用作出入口外,最好各层上下两个梯段的长度相等,一般斜梁支在平台梁上。 而底层常采用现浇梁或砖基础,如图9.20所示。 但在进口处需设置长短不同梯段时,上段斜梁可做成曲梁形式,下段可用上层的标准梁,下面用砖砌踏步接到地坪。
图9.20 梁承式楼梯的曲梁和基础构造
楼梯如果采用整体现浇的施工工艺,钢筋在现场绑扎,上下梯段的结构部分能够在不同高度进入支座,如图9.21所示。 这时上下梯段的起始步及最末步完全能够对齐。 但是,在全装配的情况下,为了简化构件的种类,上下梯段必须在同一高度进入支座,就要把平台梁落低,如图9.22(a)所示,或斜梁做成折梁,如图9.22 (b)所示,还有把上下梯段错开半步或一步来解决这个问题,如图9.22(c)所示。
图9.21 现浇楼梯上下楼段在不同高度进入支座
图9.22 平台梁位置的选择
2)墙承式楼梯
这种楼梯是把预制踏步搁置在两面墙上,而省去梯段上的斜梁。 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座,如图9.23所示。 楼梯间有了中墙以后,使得视线、光线受到阻挡,会感到空间狭窄,对搬运家具及较多人流上下均不便。 但因为预制及安装均较方便、简易和经济,所以还有不少地方采用。
这种楼梯上述三种预制踏步均可采用。 楼梯宽度也不受限制,平台可以采用空心或槽形楼板。 由于省去平台梁,下面的净高也有所增加。 为了采光和扩大视野,可在中间的墙上适当部位留洞口,墙上最好装有扶手。
图9.23 墙承式预制踏步楼梯
(2)中型、大型构件装配式楼梯
从小型构件改变为中型或大型构件装配式,主要可以减少预制件的品种和数量。 可以利用吊装工具进行安装,对于简化施工过程、加快速度、减轻劳动强度等都有很大改进。
中型构件装配式双折楼梯一般是以楼梯段和楼梯平台各做一个构件装配而成。
1)平台板
若为预制、吊装能力所限,楼梯平台采用平台梁和平台板分开做法,平台板可用一般楼板,如图9.24(a)所示。 平台宽度的变化也比较灵活,但是增加了构件的类型和安装的吊次。
预制生产和吊装能力较强的地方,平台可用平台梁和平台板结合成一个构件,如图9.24(b)所示。 平台板一般采用槽形板,为了底面平整,也可做成空心平台板,但厚度必须较大,如图9.24(c)所示,现较少采用。
2)楼梯段
有板式、梁式两种。
板式梯段上面为明步,底面平整,结构形式有实心、空心之分,实心板自重较大,如图9.24(a)所示。 空心板有纵向和横向抽孔两种,纵向抽孔厚度较大,横向抽孔孔型可以是圆形或三角形,如图9.24(b)、(c)所示。
梁式梯段的两侧由梁、梁板制成一个整件,一般在梁中间作三角形踏步,形成槽板式梯段,如图9.25所示。 这种结构形式比板式梯段节约材料,但是其中三角形踏步的用料还是较多。 在踏步断面上设法减少其用料及自重,通常有以下几种方法:
图9.24 板式梯段与平台结构形式
①去角以减薄踏步的厚度:由于行人上下时无论是足尖或足跟,一般都不大会碰到踏步最深处,因此可以把踏面和踢面内部的尖角削薄一段,可使整个梯段底板上升10~20mm,如图9.26(a)所示。
图9.25 槽板式楼梯
②踏步内抽孔:在踏步内抽一圆孔或三角形孔以减轻自重,如图9.26(b)、(c)所示。
③折板式踏步:节约材料最多,预制时要用双面模板振动冲压成型,唯梯段的底面不如以上各式平整,易积灰,如图9.26(d)所示。
图9.26 槽板式梯段的节约方法
3)梯段的搁置
梯段在平台梁处的搁置,如图9.27所示。 图9.27(a)中平台梁采用断面简单的矩形梁,但平台梁与平台板必须分开,而且降低了平台下的净空。
9.27(b)中L形平台梁于梯段板结合方面有所改进,并增加了净高,但梯段接点处构造复杂。
9.27(c)中L形平台梁做成与梯段斜度相适应的斜面作为搁置面,改进了梯段的搁置构造,虽然在平台梁搁置处可能产生局部水平力,但由于平台梁和平台板结合在一起,较易取得平衡。 梯段搁置处一般用预埋件焊接或梯段顶套在平台梁顶预埋插孔中用砂浆窝牢,如图9.28所示。 安装时,为使构件间的接触面紧贴、受力均匀,通常先铺一层水泥砂浆。
图9.27 梯段的搁置
图9.28 梯段与平台梁的连接
4)单梯段预制楼梯
单梯段预制楼梯常作为住宅的半外廊的直跑梯,如图9.29所示。 这种楼梯的两条平台梁位置,需要在外廊另立两立柱或砖墩方能搁置,构造上较为复杂。
5)梯段连平台预制楼梯
梯段可连一面平台,亦可连两面平台。 断面形式可做成板式、双梁式或单梁式,如图9.30所示。 这种形式主要用于建筑平面设计和结构布置有一定需要的场所,或用于工业化程度高、专用体系的大型装配式建筑中。
图9.29 单梯段半外廊式楼梯
图9.30 梯段连平台预制构件楼梯
9.3.3 踏面、护栏、扶手构造
(1)踏步面层及防滑构造
1)踏步面层
其做法与楼层面层装修做法基本一致。 考虑到其为建筑的主要交通疏散部位且人流量大、使用率高,应选用耐磨、美观、不起尘的材料来装饰面层,常用普通水磨石、彩色水磨石、钢砖、大理石、花岗石等做面层,如图9.31所示。
2)防滑构造
由于人流较为集中,且面层光滑,为防止滑跌和保护踏步阳角,踏步表面应有防滑措施。常用的防滑材料有:水泥铁屑、金刚砂、金属条(铸铁、铝条、铜条)、马赛克带防滑条缸砖等。防滑条突出踏步面2~3mm即可。 过高反而不便行走,如图9.31所示。
图9.31 踏步面层及防滑处理
(2)栏杆构造
栏杆或栏板是梯段和平台临空一边必设的安全设施,在建筑中也是装饰性较强的构件,同时要有一定的强度和稳度,能承受必要的外力冲力,栏杆一般由立杆和横杆或栏板组成,栏板由预制板装配焊接或现浇钢筋混凝土构成。 如图9.32所示。 栏杆一般采用15~25mm方钢,φ16~25mm圆钢,或(30~50)mm×(3~6)mm扁钢,或φ20~50mm钢管制成。 栏杆竖向空格一般为110~130mm,栏杆竖杆与梯段、平台的连接一般为在梯段和平台上预埋钢板焊接或预留孔插接,如图9.33所示。
(3)扶手构造
扶手常用木材、塑料、金属管(钢管、铝合金管、不锈钢管等)制作。 木扶手和塑料扶手形式多样,使用较为广泛,但不宜用于室外楼梯。 不锈钢等扶手造价偏高,使用受限。 其尺寸选择时,既要考虑人体尺度和使用要求,又要考虑护栏的高度和加工的可能性。 常见的扶手形式及尺寸如图9.34所示。
扶手与栏杆的连接,一般是在栏杆竖杆顶部设通长扁钢与扶手底面或侧面槽口榫接,用螺钉固定。 金属管材扶手与栏杆竖杆连接一般采用焊接或铆接,但应注意其材料的一致性。 如图9.34所示。
扶手与墙面连接时,扶手应与墙面有100mm左右的距离。 为砖墙时,一般在墙上留洞,将扶手连接杆件伸入洞内,用细石混凝土二次浇注嵌固;当为钢筋混凝土墙时,一般采用预埋件焊接。 如图9.35所示。
图9.32 常用栏杆、栏板形式
图9.33 栏杆与梯段、平台连接
图9.34 扶手断面形式与尺寸
图9.35 扶手与墙面连接
(4)楼梯起步和梯段转折处栏杆扶手处理
在底层第一跑梯段起步处,为增强栏杆刚度和美观,可对第一级踏步和栏杆扶手进行特殊处理,如图9.36所示。
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。 如图9.37所示,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入平台,下跑梯段扶手在转折处需上弯形成鹤颈扶手;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水平栏杆。
图9.36 楼梯起步处理
图9.37 梯段转折处栏杆扶手处理
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。