陳光

摘要： 本文通過(guò)工程實(shí)例從樓梯設(shè)計(jì)理念、工程概況、設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)方案、施工要求和結(jié)構(gòu)計(jì)算六個(gè)方面對(duì)樓梯設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為樓梯設(shè)計(jì)研究提供參考。

Abstract： Through the engineering examples， this paper analyzes the stair design form six aspects of staircase design， engineering survey， design condition and design parameters， design plan， construction requirements and structural calculation and summarizes the experience to provide reference for the design of the stairs.

關(guān)鍵詞： 大懸挑樓面；荷載；建設(shè)；預(yù)應(yīng)力；作用；情況

Key words： large cantilever floor；load；construction；prestress；affect；situation

中圖分類號(hào)：TU756.4+7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）06-0154-02

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，社會(huì)對(duì)建筑，裝修的美觀的要求越來(lái)越高。每個(gè)建筑中，人們每天使用，與建筑功能息息相關(guān)的重要結(jié)構(gòu)就是樓梯了。樓梯可以做的很普通，也可以做的很漂亮。如圖1。

由于建筑設(shè)計(jì)中，樓梯往往沒有得到足夠的重視，所以令人驚艷的樓梯設(shè)計(jì)往往出現(xiàn)在裝修中。但裝飾設(shè)計(jì)同行往往對(duì)結(jié)構(gòu)不夠重視，設(shè)計(jì)出的樓梯經(jīng)常美觀由于，強(qiáng)度不足。因此，還需做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各位同仁能夠給予樓梯足夠的重視，適當(dāng)處理，就可以是樓梯本身結(jié)構(gòu)美觀，或者給裝飾留下一個(gè)好骨架。

1 常見樣式

建筑中常見樓梯設(shè)計(jì)形式有：兩跑往返，兩跑L型，三跑/四跑口字型，螺旋樓梯等等。樓梯說(shuō)起來(lái)是簡(jiǎn)單構(gòu)件，但是除了單純的兩跑樓梯以外。其它樓梯形式，受力都相對(duì)復(fù)雜。以螺旋樓梯為例，見圖2。

螺旋樓梯因?yàn)槭芰Ρ容^大，梯板比較厚，要想設(shè)計(jì)美觀，并不容易。對(duì)于小于90度旋轉(zhuǎn)的螺旋樓梯，受力簡(jiǎn)單，計(jì)算方便，只需選擇合適板厚，按計(jì)算配筋即可。但是對(duì)于超過(guò)180度的螺旋樓梯，就要比較小心。梯板及相關(guān)構(gòu)件如果過(guò)為笨重，影響美觀?？梢栽诳缰懈浇O(shè)置一個(gè)梯柱，這樣梯柱看起來(lái)不突兀。切記不要在梯板兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)，那樣顯得很突兀。單個(gè)梯柱選擇位置設(shè)置在豎向力合力作用點(diǎn)處，可以僅承受豎向力，以及很小的彎矩。截面可以比較小。另外螺旋樓梯厚度比較大，側(cè)面看起來(lái)比較笨重?？梢詫⒅黧w兩端各加一個(gè)翼板，這樣側(cè)面看起來(lái)會(huì)比較輕薄美觀。

2 計(jì)算方法

螺旋樓梯的計(jì)算軟件比較常見，計(jì)算樓梯本身不難。雖然計(jì)算軟件能夠給出樓梯本身的內(nèi)力，但是支座反力不明確。這時(shí)可以將樓梯本身作為一個(gè)剛性梯，整體用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法即可得出給支座施加的外力。此時(shí)還不能忘了與樓梯端部?jī)?nèi)力進(jìn)行疊加。螺旋樓梯一般端部彎矩都比較大，端部支座除了考慮豎向荷載意外，還有很大彎矩。需要設(shè)置厚板，寬梁以平衡彎矩。計(jì)算時(shí)，可將螺旋樓梯本身作為一個(gè)邊梁，計(jì)算其所承受的彎矩，剪力，扭矩以得到配筋。配筋時(shí)縱向鋼筋主要放在外邊緣以承受扭矩。

對(duì)于別墅，網(wǎng)點(diǎn)等建筑內(nèi)常常用到的L型兩跑，以及三跑，四跑樓梯，如果設(shè)計(jì)成梁式樓梯，則在小空間內(nèi)顯得很笨重，而且厚度大，不美觀。

以圖3一個(gè)別墅中的四跑樓梯為例：可將將樓梯簡(jiǎn)化為四塊梯板計(jì)算：梯板一，梯板二，梯板三，梯板四。

分別按兩端跨度計(jì)算梯板受力并配筋。在各個(gè)梯板重合處，有應(yīng)力疊加。將此方法與有限元計(jì)算結(jié)果比對(duì)后發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力較大處在梯板重合處，因泊松效應(yīng)的緣故，一個(gè)方向的受力對(duì)另一個(gè)方向的變形及應(yīng)力有影響。多次計(jì)算后，發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)化計(jì)算方法比實(shí)際受力小15%以內(nèi)。故可將梯板重疊區(qū)域的應(yīng)力 x1.15系數(shù)后，進(jìn)行計(jì)算配筋即可。此方法經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)數(shù)十例工程應(yīng)用后，證明計(jì)算結(jié)果安全可靠。

3 施工要點(diǎn)

設(shè)計(jì)完善后，重點(diǎn)就是施工實(shí)現(xiàn)了。樓梯通常都是在主體結(jié)構(gòu)完成后后做。所以在施工主體結(jié)構(gòu)時(shí)，需要預(yù)先留置的鋼筋，埋件，必須預(yù)先埋設(shè)好。新老砼接茬處，需要鑿毛，清理干凈，并用砼界面劑處理方可保證砼的完整性。大型樓梯，尤其是螺旋樓梯時(shí)，由于受力大且受力狀況復(fù)雜，必須砼養(yǎng)護(hù)達(dá)到100%強(qiáng)度后方可拆模，以減少裂縫。

4 結(jié)束語(yǔ)

樓梯作為常常被忽視的重要構(gòu)件。若設(shè)計(jì)方法得當(dāng)，也并不需要花太多精力就能達(dá)到很好的效果。對(duì)整個(gè)建筑空間往往能達(dá)到畫龍點(diǎn)睛的效果。建筑整體的品質(zhì)因而能夠得到提高。

參考文獻(xiàn)：

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