樓梯設(shè)計中的幾個常見問題及處理方法

王鵬飛 栗藝元 梁沛琳

(保定市建筑設(shè)計院有限公司，河北 保定 071000)

樓梯設(shè)計中的幾個常見問題及處理方法

王鵬飛 栗藝元 梁沛琳

(保定市建筑設(shè)計院有限公司，河北 保定 071000)

結(jié)合工作經(jīng)驗，對樓梯設(shè)計中常見的凈高不足、梯梁少支座、荷載取值不準(zhǔn)確、梯段板厚度與平臺板厚度差值大等問題進(jìn)行了研究，并提出了一些解決方法，以供結(jié)構(gòu)工程師在實(shí)際工程設(shè)計中參考。

樓梯，支座，凈高，鋼筋

0 引言

伴隨著城市化進(jìn)程的加快及對立體空間的充分利用，高層建筑近幾年如雨后春筍般拔地而起，這些動輒上百米、甚至幾百米的龐然大物在實(shí)現(xiàn)古人“手可摘星辰”美好愿景的同時，也帶給現(xiàn)代人一些幸福的煩惱：一般情況下人們只需動動手指頭便可乘坐電梯平穩(wěn)而快捷的到達(dá)目的樓層，然而當(dāng)遇到如火災(zāi)、地震、停電等特殊情況時，電梯就不再便捷與可靠了。此時，作為最原始豎向交通設(shè)施的樓梯便體現(xiàn)出了它不可或缺的重要性。因此，樓梯設(shè)計應(yīng)在滿足建筑使用功能的前提下，致力于安全、經(jīng)濟(jì)和耐久。本文總結(jié)歸納了樓梯設(shè)計中需要注意的一些常見問題，并提出相應(yīng)的解決辦法，供大家在實(shí)際工程中參考。

1 平臺或梯段凈高不足的問題

《民用建筑設(shè)計通則》第6.7.5條規(guī)定：樓梯平臺上部及下部過道處的凈高不應(yīng)小于2 m,梯段凈高不宜小于2.2 m。其中，對梯段凈高的概念解釋為：自踏步前緣(包括最低和最高一級踏步前緣以外0.3 m范圍內(nèi))量至上方凸起物下緣間的垂直高度。此條規(guī)范主要是為了保證人在樓梯中行進(jìn)時不碰頭和不產(chǎn)生壓抑感，但實(shí)際工程中常會遇到凈高不足的問題，如圖1所示。

圖1中，TL1所處位置為入戶門，因此將TL1上返來解決門洞凈高不足的問題。TL2處凈高只有1.95 m，不滿足休息平臺下方凈高2 m的要求，此時有兩種解決方法：一是改變TL2的截面形式，減小梁的高度來滿足要求；二是把TL2直接去掉，做折跑樓梯，此時AT1變?yōu)镃T1，梯板厚度及配筋均重新計算，此種處理方法需要注意的是原PTB1現(xiàn)成為CT1的一部分，厚度加大以后核實(shí)TL1下方是否滿足入戶門的凈高要求。CT1第一級踏步向外延伸0.3 m范圍內(nèi)上方是TL3，此處凈高為2.1 m，不滿足梯段凈高2.2 m的要求，此時把TL3向右移動大于0.05 m的距離即可有效解決問題，同時原AT2變?yōu)镃T2，梯板厚度及配筋均重新計算。

2 平臺梁或樓梯梁無支座的問題

一些采用框架或框剪結(jié)構(gòu)的大型公建，由于使用功能要求，通常會出現(xiàn)層高較高的樓層，這種情況下建筑師一般會設(shè)計成三、四跑，甚至更多跑樓梯。位于樓層標(biāo)高的樓梯梁可以支承在樓層的框架梁上，但是位于樓層之間的樓梯梁、平臺梁就會出現(xiàn)無處支承的不合理現(xiàn)象，如圖2所示。

圖2中樓層高5.4 m，設(shè)置四跑樓梯，TL1處在樓層位置，兩端搭置于樓層框架梁上，而位于層間的TL2，TL3及平臺封邊梁處則無支承，此時就需要設(shè)置梯柱來解決少支座的問題。根據(jù)不同的情況，梯柱可生根于基礎(chǔ)或是下層框架梁，止于所需支承的樓梯平臺板。梯柱寬度在滿足結(jié)構(gòu)安全、計算的前提下，一般設(shè)計成與樓梯間輕質(zhì)墻同寬，這樣能把梯柱巧妙的“藏”起來，兼顧美觀與實(shí)用；對形成“短柱”的梯柱，還應(yīng)有箍筋全長加密的要求。現(xiàn)假設(shè)TL3下方位置有門或窗無法設(shè)置梯柱，此時我們只能將TL3去掉，此時DT1的右端支座由TL3變?yōu)門L4，梯段跨度加大，梯板厚度及配筋均重新計算。

3 梯段板下皮鋼筋與梯梁鋼筋沖突問題

梯段板板厚的取值，是基于以往設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)，一般取跨度的1/25～1/28，對于一些跨度較大的樓梯，梯段板的厚度相應(yīng)較大，此時可能出現(xiàn)梯段鋼筋影響梯梁鋼筋的不利情況，如圖3a)所示。

圖3a)中梯段板底與右端梯梁底只有很小的高差，可能會造成梯段板下皮鋼筋與梁鋼筋“打架”的情況，增加了施工的難度。

實(shí)際設(shè)計中遇到這種情況時，有兩種處理方法：一是在滿足建筑凈高要求的前提下加大梁高，使板底與梁底有50 mm以上的高差比較合適；二是向右移動梯梁，原來的AT變?yōu)橛叶擞衅街倍蔚腃T，如圖3b)所示，從而有效的解決問題。

4 樓梯間荷載的取值問題

高層住宅的層高一般介于2.8 m～3 m，經(jīng)常設(shè)置兩跑樓梯或是剪刀梯，從投影角度觀察，梯段跟休息平臺加起來剛好占滿整個樓梯間，因此在計算中把梯段和平臺板的荷載投影到樓層即可。如果是層高較高的樓層，設(shè)置三、四跑樓梯的情況，投影到本樓層的梯段會產(chǎn)生疊加，在進(jìn)行整體模型荷載輸入時，很容易忽略此問題的存在，就會導(dǎo)致樓梯間面荷載取值偏小，使計算結(jié)果偏于不安全，為了避免造成安全隱患，要特別重視此種特殊情況。

5 梯段板與相鄰平臺板的板厚取值問題

一般板式樓梯的梯段按兩對邊簡支或固定，另兩邊自由的單向板計算，板厚取跨度的1/25～1/28；平臺板按四端固定的雙向板計算，板厚取跨度的1/35～1/45。梯段板跨度較大，平臺板跨度相對較小，如果二者按照各自獨(dú)立的構(gòu)件選取板厚，就會出現(xiàn)板厚差值較大的問題。從彎矩平衡的角度考慮，在大、小跨度相鄰支座處產(chǎn)生的負(fù)彎矩需要兩側(cè)板共同平衡，這不但需要合理的鋼筋配置，而且相鄰樓板的板厚差值也不應(yīng)太大，則梯段板內(nèi)縱向鋼筋配置差值也會較小，這樣比較合理。如果梯梁兩側(cè)板厚差值較大，就會出現(xiàn)梯梁兩側(cè)的支座配筋面積由板厚較小的平臺板一側(cè)控制的不合理情況，在實(shí)際設(shè)計中應(yīng)盡量避免。

6 結(jié)語

通過分析樓梯設(shè)計中常見的幾個問題，并提供一些處理方法，希望對正在進(jìn)行樓梯設(shè)計的結(jié)構(gòu)工程師有所幫助。樓梯面積雖小，“五臟”一應(yīng)俱全，或許圖上體現(xiàn)的只是小小的樓梯間，但我們在設(shè)計中要統(tǒng)籌兼顧多方面因素，既得確保建筑功能的正常使用，又要保證結(jié)構(gòu)受力的安全和耐久，同時還得考慮消防疏散、電氣管道等問題。

[1] GB 50352—2005，民用建筑設(shè)計通則[S].

[2] 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施[M].北京：中國計劃出版社,2009.

On some common problems in stair design and treatment methods

Wang Pengfei Li Yiyuan Liang Peilin

(BaodingArchitecturalDesignInstituteCo.,Ltd,Baoding071000,China)

Combining with work experience, the paper researches some problems in the stair design, including insufficient net heights, lack in supports of stair beams, inaccuracy in loading valuing, and big differences between the thickness of stair plates and the one of flat pallets, and points out some solutions, so as to provide some reference for structural engineers to design in factual projects.

stair, support, net height, reinforcement

2014-11-24

王鵬飛(1987- )，男，助理工程師; 栗藝元(1987- )，女，助理工程師； 梁沛琳(1977- )，女，高級工程師

1009-6825(2015)04-0047-02

TU229

A