楼梯设计常见问题分析
建筑图在设计过程中,楼梯设计是问题最多的一项。主要的问题是要么楼梯宽度不够,要么是楼梯净高不足,特别是楼梯梁碰头这样的大事时有发生。这些问题,有的工程在图纸审查发现,及时得到了改正:有的工程在施工中发现,现场修改,避免了以后验收不合格,减少了损失;还有的工程在施工后才发现,结果将楼梯拆除重建,造成不必要的损失;当然也有些问题楼梯,舍不得拆除重建,违规使用,结果是人见人骂。
造成上述楼梯问题的主要原因不外乎两个:
一是设计人员对楼梯设计重视不够;
二是设计人员对楼梯设计的知识及规范理解不全面。
所以要做好楼梯的建筑设计,第一,必须对楼梯设计给予足够的重视;第二,设计人员要对楼梯设计知识及规范完全理解、熟炼学握。下面针对第二个原因展开论述。
—、楼梯宽度的问题
在建筑设计中确定楼梯宽度时,应使楼梯开间尺寸和楼梯段宽度符合《民用建筑设计通则》(GB50325~2005)、《建筑楼梯模数协调标准》(GBJ10~87 )及防火规范等有关规定。在建筑设计中,经常出现疏散楼梯最小净宽度不符合规范规定的问题,也常常出现每层疏散楼梯总宽度不符合规范要求的问题。要避免此类问题再发生,我们应牢记《民用建筑设计通则》中的一条强制性条文:“供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征,按每股人流为0.55+(0~0.15 ) m的人流股数确定,并不应少于两股人流。0-0.15m为人流在行进中人体的摆幅,公共建筑人流众多的场所应取上限值。”按照这条规定,作为主要交通用的楼梯梯段净宽最小值应为1100-1440mm (两股人流)。如果考虑三股人流通行的公共建筑楼梯宽度,即为1650-2100mm.
二、楼梯净高的问题
梯段净高是指由踏步前绦处到其顶棚垂直线的净高度。梯段净高不够的问题是在楼梯设计中出现最多的问题。造成净高不够的原因有如下三个:
原因之一:对《民用建筑设计通则》中的6.7.5条文的理解有误,该条文规定:“楼梯平台上部及下部过道处净高不应小于2m,梯段净高不宜小于2.20m。”有些设计者对于本款中的“梯段净高不宜小于2.20m”所指的范围未弄清楚,以为是指楼梯平台与梯段交接处的梯梁底面与其下对应的踏步面之间的垂直线高度。这是错误的理解,因为梯梁有一定的宽度,梁下的净高不能只算到对应的一个路步面,还应涉及到相邻的高一步的或高两步的踏步面,于是此处净高便不符合规范的规定了。从《民用建筑设计通则》的条文说明得知,6.7.5条文的含义是:为了防止行进中碰头、产生压抑感,楼梯梯段净高不宜小于2.2m,平台部分的净高应不小于2m,梯段的起始、终了踏步的前绦与顶部凸出物内边缘线的水平距离应不小于300mm。换句话说,由梯段起始踏步前绦与其顶部梯梁内边缘线的水平距大于或等于300mm处,到梯段终了踏步前绦与顶部梯梁内边缘线的水平距大于或等于300mm处的范围内的梯段净高应大于或等于2.2m,并不是仅指梯段本身长度的空间范围,不能忽略梯段两端向处延伸的300mm。
原因之二:部分结构设计人员作楼梯设计时,不论何种情况总喜欢用老一套的预制钢筋混凝土装配式的结构方式,即首先考虑设置楼梯横梁,有了横梁再考虑搭承平台板和斜段梯板,即使是现浇钢筋混凝土楼梯也要这种结构方式。这样一来,常常是本来就不宽松的梯段空间高度又被梯梁占据了400mm左右,同时还总要将梯梁置于斜梯板与平台板交接处,此处设梯梁正好与其下方起始踏步对应,此处的净空高度又被路步占去了300mm左右(两个踏步高度),因此就难免出现梯段净高不够问题。这种情况的解决方法很多,比如做板式楼梯,如果设梯梁更经济合理些,可以将梯梁向平台板中部移一些,即要求梯梁内绦与梯段的超始、终了踏步的前绦水平距大于或等于300rnrn,这样也有助于保证梯段的净高。
前面所举例子中,技术层的层高仅为2.2m ,这种情况只能采用板式楼梯或将楼梯梁向平台中部移去。要避免层高多种的综合楼的楼梯梯段净高不够问题,首先必须充分考虑好整个楼梯从上到下各层空间符合规范要求的高度,必要时适当调整楼层高度,使之与楼梯所需
的梯段净高相符。
原因之三:不重视楼梯设计。
三、楼梯坡度和踏步尺寸的问题
对楼梯坡度的选择,不仅要考虑人们上下舒适,更应从便于人流疏散,攀登效率和节省空间等方面考虑。一般来说,在人流量较大、安全标准较高或面积较充裕的场所(如大商场),其楼梯应较平缓(适宜坡度为30度左右 ));不经常使用的辅助楼梯或仅供少数人使用的楼梯(如住宅的套内楼梯),则允许坡度较陡(不应超过45度)。一般在设计中不去管它具体坡度是多少,而是根据楼层高度按照常用的踏步宽度和高度(如公共建筑踏步宽300mm ,高150mm;住宅建筑踏步宽27Ornrn、高165mm )先排排看,再根据楼梯在各层的空间变化情况等进行调整,最终确定踏步尺寸。在设计时可在规范规定的踏步最小宽要求和最大高度范围内适当选用,以符合需要的楼梯坡度。
对于踏步尺寸的确定,是按照《建筑设计资料集》中的公式计算:2r+g=S=600mm,式中:r为踏步高度,g为踏步宽度,600mm女子及儿童平均跨步长度(步距)。这是确定踏步尺寸的既科学又方便运用的公式。符合这一公式的楼梯最便于使用。
按上面公式可求得适宜的踏步尺寸为:踏步高/路步宽=130/340、140/320、150/300、160/280、170/260等。
四、楼梯平台的问题
楼梯平台包括楼层平台(与每层楼板连接的平台)和中间平台(在两层楼板之间的,也称休息平台)两部分。中间平台形状一般可按楼梯间的艺术需要设计成多种多样,可以是矩形、多边形或半圆形等等,但是不管是什么形状都必须适应不同功能及步伐规律所需尺度要求。中间平台的深度,对于最常用的双跑楼梯来说,应不小于梯段宽度,这一点在我们的设计中不容易犯错;但是对于直跑楼梯来说,就容易出问题。某工程设计的直跑楼梯中间平台深度仅为500mm左右,人们连正常的一步都迈不开。虽然规范对直跑楼梯中间平台无具体规定,但在《建筑设计资料集》等资料中都有明确规定,即:直跑楼梯中间平台深度至少应为2个踏步宽度加1个踏步高度。
俗话说“态度决定一切”,只要认识到楼梯设计的重要性,并熟悉楼梯设计知识及规范,做好楼梯设计不再是难题。