旋转楼梯的设计

现在，在各种建筑设计中旋转楼梯使用的越来越多，主要是为了适应建筑空间和美观的要求。旋转楼梯主要分为两种：一、悬臂梁式旋转楼梯；二、板式旋转楼梯。这两种楼梯形式在同济大学

3D3Sv9.0，辅助结构设计模块中都有现成的图纸做法，大家可以参考，下面详细介绍一下两种旋转楼梯的具体特点和设计过程。

一、悬臂式旋转楼梯：这种楼梯比较简单，主要是利用中间钢柱支撑，楼梯踏步梁焊接在钢柱上。钢柱一般采用钢管，要求柱底刚接。在计算时要求考虑均布荷载施加在踏步梁上时，对结构的作用，同时考虑不均匀荷载施加时对钢柱产生的弯矩对柱底的作用能否满足。钢柱的轴心压力承载能力是很强的，因此设计的关键在于楼梯踏步梁的支撑力核算，和钢柱在偏心荷载作用下的承载能力。

二、板式旋转楼梯：这种旋转楼梯没有中间支撑，支撑点在楼梯的底部和上部，主要靠楼梯本身旋转成型。这种楼梯的楼梯梁一般采用焊接矩形管，踏步板、立板均为10mm钢板，要求满焊。楼梯梁的加工很困难，因为实际上是空间曲线，一般是先加工两个立板，立板按实际放样要求进行弯曲成型，在现场安装内侧板后，在现场组对另外三块板，并焊接牢固。踏步板和立板现场安装和焊接。板式旋转楼梯是整体受力模型，踏步立板和面板与楼梯梁刚接，实际计算时，可在模型中按折算成的截面参数考虑受力和传递荷载。这种楼梯在满布荷载时为最不利情况，按此计算满足即可，同时注意对节点的验算。

这两种旋转楼梯设计时都需要认真放样，特别是板式旋转楼梯，加工很困难，建议少用，如果中间有休息平台，建议增加钢柱，可明显改善受力模式和减少加工难度。

楼梯设计方法步骤

1．楼梯各部分尺寸的确定

根据楼梯间的开间、进深、层高，确定每层楼梯踏步的高和宽、梯段长度和宽度、以及平台宽度等。

(注意：双跑楼梯每层踏步级数最好取偶数，使两跑踏步数相等。)

(1)根据建筑物的性质、楼梯的平面位置及楼梯间的尺寸确定楼梯的形式及适宜的坡度。

初步确定踏步宽b和踏步高h(注意：b≮bmin，h≯hmax，bmin和hmax分别为各类建筑的最小踏步宽和最大踏步高。)

b、h的取值可参考表2．1和表2．2。

表2．1 一般楼梯踏步设计参考尺寸

名称踏步高/mm踏步宽/mm

最大值常用值最小值常用值

住宅 175150～175 260 260～300

中小学校 150 120～150 260 260～300

办公楼 160140～160280 280～340

幼儿园 150120～140260 260～280

疗养院150300

剧场、会堂160 130～150 280 300～350

(2)根据楼梯间开间尺寸确定梯段宽度B和梯井宽度。

(3)确定踏步级数咒，调整踏步高矗和踏步宽b，用层高H除以踏步高h，

得踏步级数n≈H/h，当以为小数时，取整数，并调整踏步高h (h≈H/n)，

用公式b h=450(mm)，或b 2h=600～620(mm)，确定踏步宽b。

(4)确定楼梯平台的宽度。注意 (梯段宽)。

(5)由踏步宽b及每梯段的级数，确定梯段的水平投影长度L。 ( 为级踏步的踏面数)。 2．根据上述尺寸画出楼梯底层、二层及顶层平面图的草图

3．确定楼梯结构及构造形式

确定楼梯为现浇或预制、梯段为板式或梁板式，以及平台板的支撑方式。

4．进行楼梯净空高度的验算，使之符合净空高度要求

对于底层平台下做出入口时，应验算平台梁下净空高度是否满足2m的要求。若不满足，可通过下列途径加以调整：

(1)降低楼梯间底层平台梁下的室内地坪标高。

(2)将底层第一梯段增加级数。

(3)底层设一跑直通二层。

(4)将第一跑坡度适当增大，抬高底层平台标高。

(5)将(1)、(2)、(3)、(4)种方法结合使用。

5．根据平面图、剖切位置，及上述尺寸绘制剖面草图

根据计算的踏步级数和踏步的宽度和高度，先画出全部踏步的剖面轮廓线，然后按所选定的结构形式画出梯段板厚(梁板式梯段还应画出梯梁高)；画出平台梁及平台板；

画出端墙及墙上的门、窗、过梁等。

6．根据剖面图调整好的尺寸，对平面图进行调整，并按设计要求进行尺寸标注

7．完成剖面图，加深并标注

附书：楼梯构造设计

一、目的要求

通过本设计掌握：

①楼梯布置的基本原则；②楼梯的组成及承重结构布置方案；

③楼梯的细部连接构造方式；④楼梯的装修特点及基本方式。

二、设计条件

1.根据墙体构造设计任务书中的某中学教学楼平、立、剖面图，完成该教学楼左端次要楼梯的构造设计,

楼梯间的平面尺寸为进深6600mm，开间3300mm；层数3层，层高均为3600mm，女儿墙高1200mm（本次设计中楼梯间不上屋顶）。

2.楼梯形式为钢筋混凝土梁承式楼梯。梯段形式、步数、每步高和宽、栏杆形式、材料及尺寸由学生自定。

3.装配式钢筋混凝土楼板，砖墙承重。

4.楼地面做法学生自定。

5.楼梯间窗可用木窗、或采用钢筋混凝土花格。

三、设计内容及深度

本设计用AUTOCAD软件计算机制图，2#图纸。完成下列内容：

1.各层楼梯平面图 1:30，标注并表达如下内容：

（1）楼梯开间方向三道尺寸：轴线尺寸、净开间尺寸、梯段及梯井尺寸；

（2）楼梯进深方向三道尺寸：轴线尺寸、净进深尺寸、梯段长度及平台尺寸；

（3）上、下方向及踏步宽、踏步数；

（4）各平台标高（标注完成面）；

（5）引出楼梯剖面剖切位置及剖面编号。

2.楼梯剖面图 1:30，画出楼梯从女儿墙顶到建筑室外地面的完整剖面，表达并标注如下