多層輕鋼房屋樓梯設(shè)計(jì)分析 類型不同差異大

樓梯是樓層間的垂直交通樞紐，是樓房的重要組成部分。不同的建筑類型（工業(yè)建筑和民用建筑），對樓梯性能的要求不同，樓梯的形式也不一樣。民用建筑樓梯踏板的做法也有很大的差別。在此，我們給出了大量的算例，結(jié)果列表以供參考。
　　
　　1樓梯的類型與構(gòu)造
　　
　　1.1概述
　　
　　樓梯是樓層間的垂直交通樞紐，是樓房的重要構(gòu)件。在高層建筑中雖然以電梯和自動扶梯作垂直交通的重要手段，但樓梯仍是必不可少的。
　　
　　多層輕鋼結(jié)構(gòu)樓梯主要用于兩大類建筑：工業(yè)建筑和民用建筑，而民用建筑又包括公共建筑和住宅兩類。在不同的建筑類型，對樓梯性能的要求不同，樓梯的形式也不一樣。
　　
　　這兩類建筑樓梯形式主要的區(qū)別列表如下：
　　
　　表1
　　
　　工業(yè)建筑樓梯民用建筑樓梯
　　
　　美觀要求低要求高，一般裝飾的比較精美
　　
　　剛度要求低要求高，必須適應(yīng)人的舒適度的要求。
　　
　　噪音要求低要求高，必須適應(yīng)人的舒適度的要求。
　　
　　建筑材料鋼材鋼材＋混凝土
　　
　　活載取值取值大，因?yàn)楹苡锌赡芤^各種儀器設(shè)備。一般取值都≥3.5KN/m2取值相對要小，一般要求僅≥2.5KN/m2
　　
　　恒載取值取值小，通常僅一層鋼板取值大，上面鋪約150mm的混凝土，自重大。
　　
　　1.2工業(yè)建筑樓梯
　　
　　在工業(yè)建筑中樓梯用途廣泛，其形式有斜梯，也有角度較陡的爬梯，一般在工業(yè)建筑中用在以下地方：露天吊車鋼梯；屋面檢修鋼梯；作業(yè)臺鋼梯；吊車鋼梯；夾層部分的樓梯。
　　
　　樓梯的一般梯梁斜梯采用槽鋼，直梯可用角鋼。有時候，也可以采用一定厚度的鋼板來代替槽鋼作為樓梯梁，這樣所帶來的后果是剛度過小，因而在民用建筑是不允許的。
　　
　　除了踏步的差異外，工業(yè)建筑和民用建筑樓梯外觀上的另外一個區(qū)別在樓梯的欄桿上。工業(yè)建筑的樓梯一般比較簡陋，用圓鋼管作為豎向的欄桿，鋼板作為橫向的欄桿，較粗的圓鋼管作為樓梯的扶手，鋼管直接搭焊在梯梁上。欄桿滿足功能要求即可，可以不作美觀上的特殊處理。

　　1.3民用建筑樓梯
　　
　　鋼結(jié)構(gòu)民用建筑的樓梯對美觀的要求高，使結(jié)構(gòu)造型和裝修設(shè)計(jì)相互結(jié)合，創(chuàng)造出使用功能與周圍環(huán)境和諧的氣氛，使的人們能對周圍環(huán)境收到強(qiáng)烈的感染力，對于公共建筑尤其如此。其形式也不像工業(yè)建筑那樣只有直線型，還有圓弧線型和直圓弧線型。
　　
　　因?yàn)橛袆偠纫?，鋼板上混凝土的厚度至少?0mm才能滿足。樓梯梁多采用熱軋槽鋼，和樓面梁鉸接，按簡支梁計(jì)算。槽鋼經(jīng)過接口后彎成所需要的“之”字型的樓梯梁的形式。
　　
　　彎曲成“之”字型后，與樓層或者層間梁用螺栓進(jìn)行鉸接連接，需要根據(jù)剪力來確定所需要的螺栓的大小和數(shù)目。
　　
　　1.4節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
　　
　　工業(yè)建筑的樓梯，樓梯梁與平臺的連接節(jié)點(diǎn)的一般做法如右圖：
　　
　　民用建筑的樓梯，樓梯梁與平臺以及與基礎(chǔ)相連的節(jié)點(diǎn)
　　
　　的做法如下圖所示：
　　
　　1.5踏步板的構(gòu)造
　　
　　工業(yè)建筑的樓梯，踏步的做法一般都直接采用鋼板，一般是花紋鋼板踏步，踏步的寬度取245mm左右，鋼板厚度取4mm。主要的踏步形式有z型和c型的兩種
　　
　　民用建筑的樓梯樓梯踏板的做法卻有很大的差別，主要是有如下的4種：
　　
　　1)鋼板模板＋現(xiàn)澆混凝土：用鋼板做模板，采用現(xiàn)澆混凝土的方法
　　
　　2)支模＋現(xiàn)澆混凝土：在樓梯梁安裝完畢后，支上模板，再在上面打混凝土
　　
　　3)壓型鋼板＋現(xiàn)澆混凝土：采用壓型鋼板組合樓蓋
　　
　　4)預(yù)制板裝配＋現(xiàn)澆混凝土
　　
　　四種方法的比較：
　　
　　優(yōu)先種方法用鋼板做模板，現(xiàn)澆混凝土，這樣的施工方法相對比較簡單，但是因?yàn)樗捎玫匿摪逍枰欢ǖ暮穸?，使得用鋼量比較大，造價太高。
　　
　　第二種方法沒有多余的鋼板，所支的模板可以拆卸，重復(fù)利用，所以造價相對比較便宜。但是施工步驟多，工期長，比較麻煩。
　　
　　第三種方法是目前比較常用的一種。采用壓型鋼板，形成組合樓蓋，一方面可以利用壓型鋼板的強(qiáng)度，減少配筋；另一方面在上面直接澆注混凝土，也少了支模的麻煩。相對上兩種而言，既經(jīng)濟(jì)又，所以成為現(xiàn)在施工常用的方法。
　　
　　第四種方法的初始意圖是覺得采用預(yù)制的構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)建筑本身相符，施工方便、速度快。但在施工的實(shí)踐中，卻發(fā)覺其很多不足。首先是施工上的問題，采用的混凝土構(gòu)件尺寸控制難度大，精度達(dá)不到鋼結(jié)構(gòu)的要求，所以裝配上會有因尺寸問題裝不上的事故。其次是在運(yùn)輸過程中容易掉角、掉邊，對構(gòu)件的損傷很大。再有是裝配的結(jié)構(gòu)整體性相對要差很多，抗震能力低。，這樣的建造方式的施工總成本也相對比較高。所以，目前這樣的施工方式已經(jīng)用得很少了。