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【摘 要】 随着建筑的发展，建筑师对于楼梯的多样性有更多的要求。为了很好的实现建筑构想，需要结构设计师充分考虑建筑师的设计构想，通过合理的结构布置实现建筑和结构的统一。在自然灾害发生的时候，楼梯作为人流疏散的主要通道，可以说是生命通道。楼梯的结构设计是否安全可靠，成为保障人民生命安全的重要因素之一。
【关键词】 板式楼梯；悬挑楼梯；梁式楼梯；地震；折线形斜梁
引言：
当今建筑行业运用最多的楼梯就是钢筋混凝土楼梯，本文将对钢筋混凝土楼梯的结构设计展开论述。
一、楼梯的分类
随着建筑的发展，建筑师对于楼梯的多样性有更多的要求。为了很好的实现建筑构想，需要结构设计师充分考虑建筑师的设计构想，通过合理的结构布置实现建筑和结构的统一。楼梯单从材料上分：可以分为钢、木、钢筋混凝土、砖石砌体楼梯以及组合楼梯等。当今建筑行业最多的楼梯就是钢筋混凝土楼梯。从结构形式上分：可以分为梁式、梁板式，板式、折板式楼梯等。从外形上分：可以分为单跑式，双跑三分式，双跑折返式、三跑、四跑等。螺旋楼梯等，楼梯作为建筑的重要组成部件，以其在平面布局上的灵活性、在空间造型上的可塑性、在材料构造上的多样性，成为建筑师进行建筑创作和创新的重要手段之一。有些区域的楼梯的设计成功与否，也成为建筑设计成败的关键。
二、一般板式楼梯
在一般的建筑中最为常见的为板式楼梯。板式楼梯由斜梯段板、休息平台、结构柱和平台梁组成。斜梯段一般支撑在楼面梁或者平台梁上，底层下端支撑在地梁或者地垄墙上。板式楼梯在工程中最为常见，具有施工方便，斜梯板跨度不大的情况下外观比较轻巧。在楼梯结构设计中梯段板板厚一般取梯段板斜长的1/25～1/30，跨度如果稍大，其截面和配筋就为挠度控制，其缺点就是斜板较厚，混凝土和钢筋用量都较多，外观看上去笨重，往往不为建筑设计师所接受。板式楼梯最常用于于梯段板水平跨度不超过3m时。
板式楼梯的受力一般按两边简支于平台梁上。板式楼梯的传力途径为踏步板将荷载传给平台梁，平台梁传给结构柱。把梯段踏步板看成一块大的单向板，板式楼梯就是梯段踏步板直接支撑在两端的楼梯梁上。梁板式楼梯是梯段踏步板直接搁置在斜梁上，斜梁搁置在梯段两端的楼梯梁上。
梯段板可以简化为如下力学模型：（均布荷载q，跨度L）
梯段板跨中弯矩M=1/8qL2
梯段板跨中挠度为f=5/384qL4
由力学分析知，随着L的增大挠度增速更大，按照混凝土规范规定，L小于7m是挠度限制为L/200（L/250）.结合工程经验，L超过一定数值，截面配筋等均有挠度控制。
在实际工程中，斜板虽然按简支计算，但实际施工中，梯段板与平台梁或者楼面梁整浇，故工程设计中也可以近似跨中弯矩取M=1/10qL2。对于现浇楼梯考虑支座处易产生裂缝，应在板面处配置钢筋，此构造钢筋配置量应结合跨度与梯段板的受力筋大小综合考虑，以确保梯段板的安全经济适用性。
三、悬挑楼梯
在当今建筑业飞速发展的今天，悬挑楼梯因为布置的灵活多变，有时能达到很震撼的视觉效果，在很多公共建筑中也常采用。悬挑楼梯的形式有多种，笔者仅选最为常见的形式做简单的论述（以前做的工程实例为例）。
梯段板一端固结于楼面处，上梯段板内产生拉力，下梯段板内产生压力，由于梯段板只有一个平面内的约束，由于平台板上荷载的存在，两个梯段板内还将产生平面内弯矩和平面外弯矩。由此上梯段板按拉弯构件计算，下梯段板按压弯构件计算。
在实际工程计算中，悬挑楼梯应其自身的结构性能，要特别将上端梯板的纵向受力钢筋可靠的锚固在楼面梁板中，以保证其发挥其拉弯构件的功能。梯段板的纵向钢筋直径宜小，间距宜密，箍筋应采用封闭式。
两梯段板一端固结于楼面处，一端与平台板连接，为保证楼梯的力学性能，实际设计中，连接处一般设置暗梁，为减轻平台板自重带来的不利影响，平台板一般做成图示变断面形式。相对于一般的板式楼梯，悬挑楼梯的力学受力要复杂的多，在实际结构设计中，需要详细计算，确定最优断面和配筋，以保证其使用效果。
四、一般梁式楼梯
在工程设计中，很多情况下不可避免的的多跑楼梯中，每跑楼梯由于建筑层高等原因造成每跑楼梯踏步数偏多，按一般的板式楼梯做结构布置，会造成梯段板厚度偏厚，钢筋混凝土用量均增加，视觉上梯板厚度过大，造成无法满足建筑师的要求，在条件允许的情况下，结构设计师一般考虑做做梁式楼梯。
梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成。与悬挑楼梯相比，梁式楼梯具有荷载传力明确的特点。梯段上的荷载（均布荷载）传给踏步板，踏步板上的均布荷载传给斜梁，斜梁上的荷载传给平台梁或者楼面梁。
上图中斜梁处有建筑的填充墙体，结构在梯段的一边布置斜梁，斜梁暗藏与填充墙内，踏步板应固结与斜梁处，形成悬挑板，懸挑板考虑减少自重并考虑周围建筑的简洁效果，可以考虑做成变断面悬挑板，悬挑板的根部板厚一般取挑出长度的1/10。此斜梁因为为悬挑板提供一边的固定约束，故此斜梁设计中需要考虑受扭，此斜边梁可按两端简支考虑。此斜梁为弯剪扭构件。
上图中由于建筑布置，楼梯斜梁跨度较大，考虑两边设置斜梁，此时踏步板为两端简支于斜梁上的单向板，计算一般取一个踏步作为计算单元，踏步板为梯形截面，板的计算高度取折算高度。此斜边梁可按两端简支考虑，踏步板可能位于斜梁截面高度的上部，也可能位于其下部，计算时可以近似取矩形截面。如果斜梁跨度较大，除按内力计算其截面配筋外，还需要特别注意其裂缝和挠度。裂缝与挠度均需满足混凝土规范的限值要求。
五、对于现浇楼梯在实际工程应用中的一些问题的思考
1.在板式楼梯设计中，常遇到在踏步末端直接设置平台梁或者楼面梁，会导致楼梯净高不能满足建筑要求的情况，按照建筑相关规范规定，楼梯平台的上部和下部过道处的净高不应小于2m，楼段净高不宜小于2.2m。为满足建筑要求，在这种情况下可将平台梁或者楼面梁内移，此时梯段板将变为折线形板。不同的楼梯在结合建筑的踏步布置形成不同的折线形板，折线形梯板的配筋构造可参考《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》〈现浇混凝土板式楼梯〉（11G101-2）。 2.在楼梯设计中，为了结构不布置的方便，需要设置梯柱，一般住宅建筑中，楼梯的建筑布置比较简单，一般梯柱的设置不太会影响建筑使用；在一些复杂的商业建筑中，如果梯柱按一般情况设置，很有可能影响建筑的使用，此时就要求结构工程师充分理解建筑师的设计意图，以通过合理的梯柱设置，满足建筑的使用要求。
3.在梁式楼梯的设计中，为满足建筑要求，不可避免的需要将斜梁设计为折线形斜梁，折线形斜梁的折角处的纵向钢筋应分开配置，并各自延伸以满足锚固要求，同时还应在折角处按照《混凝土结构设计规范》中9.2.12条增设箍筋。
4.近年来，我国地震灾害频发，以2008年5月12日汶川8.0级特大地震最为严重。在自然灾害发生的时候，楼梯作为人流疏散的主要通道，可以说是生命通道。楼梯的结构设计是否安全可靠，成为保障人民生命安全的重要因素之一。汶川地震中，一些现场工程实例表明，楼梯构件受损和破坏的最主要和最直接的原因就是地震作用。比如板式楼梯，平台梁或者梯梁独立支撑于短梯柱上，而梯柱又未能与框架主体有效锚固连接，不能形成有效的抗侧力体系。在地震发生时，梯柱、平台梁和梯段板均发生不同程度的破坏。在实际工程的结构设计中，梯柱往往因为层高等建筑布置因素，形成短柱，楼梯的抗震设计需要考虑此短柱问题，以解决短柱带来的结构受力弊端。楼梯的结构设计需要按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.6.6条的规定，在建筑的整體结构计算中应考虑楼梯构件的影响。
六、结束语
楼梯的结构设计，既要满足建筑的使用要求，而且要满足结构设计的安全经济的要求。经过上文的介绍，对建筑设计中常用的楼梯形式有详细的了解，作为结构工程师，应加强对特殊造型的楼梯安全性研究，只有在结构工程师和建筑师的共同努力下，才能做到建筑和结构的完美融合，从而保障人民对建筑楼梯多方面需求。
参考文献：
[1]车宏亚、严德姮、程文瀼主编混凝土结构上册（第二版）1997.10.
[2]姜忠国、顾德民.钢筋混凝土悬挑楼梯的结构设计[J].建筑结构（2007年8月刊）
[3]中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范.2010年8月18日
[4]中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范.2010年5月31日
【关键词】 板式楼梯；悬挑楼梯；梁式楼梯；地震；折线形斜梁
引言：
当今建筑行业运用最多的楼梯就是钢筋混凝土楼梯，本文将对钢筋混凝土楼梯的结构设计展开论述。
一、楼梯的分类
随着建筑的发展，建筑师对于楼梯的多样性有更多的要求。为了很好的实现建筑构想，需要结构设计师充分考虑建筑师的设计构想，通过合理的结构布置实现建筑和结构的统一。楼梯单从材料上分：可以分为钢、木、钢筋混凝土、砖石砌体楼梯以及组合楼梯等。当今建筑行业最多的楼梯就是钢筋混凝土楼梯。从结构形式上分：可以分为梁式、梁板式，板式、折板式楼梯等。从外形上分：可以分为单跑式，双跑三分式，双跑折返式、三跑、四跑等。螺旋楼梯等，楼梯作为建筑的重要组成部件，以其在平面布局上的灵活性、在空间造型上的可塑性、在材料构造上的多样性，成为建筑师进行建筑创作和创新的重要手段之一。有些区域的楼梯的设计成功与否，也成为建筑设计成败的关键。
二、一般板式楼梯
在一般的建筑中最为常见的为板式楼梯。板式楼梯由斜梯段板、休息平台、结构柱和平台梁组成。斜梯段一般支撑在楼面梁或者平台梁上，底层下端支撑在地梁或者地垄墙上。板式楼梯在工程中最为常见，具有施工方便，斜梯板跨度不大的情况下外观比较轻巧。在楼梯结构设计中梯段板板厚一般取梯段板斜长的1/25～1/30，跨度如果稍大，其截面和配筋就为挠度控制，其缺点就是斜板较厚，混凝土和钢筋用量都较多，外观看上去笨重，往往不为建筑设计师所接受。板式楼梯最常用于于梯段板水平跨度不超过3m时。
板式楼梯的受力一般按两边简支于平台梁上。板式楼梯的传力途径为踏步板将荷载传给平台梁，平台梁传给结构柱。把梯段踏步板看成一块大的单向板，板式楼梯就是梯段踏步板直接支撑在两端的楼梯梁上。梁板式楼梯是梯段踏步板直接搁置在斜梁上，斜梁搁置在梯段两端的楼梯梁上。
梯段板可以简化为如下力学模型：（均布荷载q，跨度L）
梯段板跨中弯矩M=1/8qL2
梯段板跨中挠度为f=5/384qL4
由力学分析知，随着L的增大挠度增速更大，按照混凝土规范规定，L小于7m是挠度限制为L/200（L/250）.结合工程经验，L超过一定数值，截面配筋等均有挠度控制。
在实际工程中，斜板虽然按简支计算，但实际施工中，梯段板与平台梁或者楼面梁整浇，故工程设计中也可以近似跨中弯矩取M=1/10qL2。对于现浇楼梯考虑支座处易产生裂缝，应在板面处配置钢筋，此构造钢筋配置量应结合跨度与梯段板的受力筋大小综合考虑，以确保梯段板的安全经济适用性。
三、悬挑楼梯
在当今建筑业飞速发展的今天，悬挑楼梯因为布置的灵活多变，有时能达到很震撼的视觉效果，在很多公共建筑中也常采用。悬挑楼梯的形式有多种，笔者仅选最为常见的形式做简单的论述（以前做的工程实例为例）。
梯段板一端固结于楼面处，上梯段板内产生拉力，下梯段板内产生压力，由于梯段板只有一个平面内的约束，由于平台板上荷载的存在，两个梯段板内还将产生平面内弯矩和平面外弯矩。由此上梯段板按拉弯构件计算，下梯段板按压弯构件计算。
在实际工程计算中，悬挑楼梯应其自身的结构性能，要特别将上端梯板的纵向受力钢筋可靠的锚固在楼面梁板中，以保证其发挥其拉弯构件的功能。梯段板的纵向钢筋直径宜小，间距宜密，箍筋应采用封闭式。
两梯段板一端固结于楼面处，一端与平台板连接，为保证楼梯的力学性能，实际设计中，连接处一般设置暗梁，为减轻平台板自重带来的不利影响，平台板一般做成图示变断面形式。相对于一般的板式楼梯，悬挑楼梯的力学受力要复杂的多，在实际结构设计中，需要详细计算，确定最优断面和配筋，以保证其使用效果。
四、一般梁式楼梯
在工程设计中，很多情况下不可避免的的多跑楼梯中，每跑楼梯由于建筑层高等原因造成每跑楼梯踏步数偏多，按一般的板式楼梯做结构布置，会造成梯段板厚度偏厚，钢筋混凝土用量均增加，视觉上梯板厚度过大，造成无法满足建筑师的要求，在条件允许的情况下，结构设计师一般考虑做做梁式楼梯。
梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成。与悬挑楼梯相比，梁式楼梯具有荷载传力明确的特点。梯段上的荷载（均布荷载）传给踏步板，踏步板上的均布荷载传给斜梁，斜梁上的荷载传给平台梁或者楼面梁。
上图中斜梁处有建筑的填充墙体，结构在梯段的一边布置斜梁，斜梁暗藏与填充墙内，踏步板应固结与斜梁处，形成悬挑板，懸挑板考虑减少自重并考虑周围建筑的简洁效果，可以考虑做成变断面悬挑板，悬挑板的根部板厚一般取挑出长度的1/10。此斜梁因为为悬挑板提供一边的固定约束，故此斜梁设计中需要考虑受扭，此斜边梁可按两端简支考虑。此斜梁为弯剪扭构件。
上图中由于建筑布置，楼梯斜梁跨度较大，考虑两边设置斜梁，此时踏步板为两端简支于斜梁上的单向板，计算一般取一个踏步作为计算单元，踏步板为梯形截面，板的计算高度取折算高度。此斜边梁可按两端简支考虑，踏步板可能位于斜梁截面高度的上部，也可能位于其下部，计算时可以近似取矩形截面。如果斜梁跨度较大，除按内力计算其截面配筋外，还需要特别注意其裂缝和挠度。裂缝与挠度均需满足混凝土规范的限值要求。
五、对于现浇楼梯在实际工程应用中的一些问题的思考
1.在板式楼梯设计中，常遇到在踏步末端直接设置平台梁或者楼面梁，会导致楼梯净高不能满足建筑要求的情况，按照建筑相关规范规定，楼梯平台的上部和下部过道处的净高不应小于2m，楼段净高不宜小于2.2m。为满足建筑要求，在这种情况下可将平台梁或者楼面梁内移，此时梯段板将变为折线形板。不同的楼梯在结合建筑的踏步布置形成不同的折线形板，折线形梯板的配筋构造可参考《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》〈现浇混凝土板式楼梯〉（11G101-2）。 2.在楼梯设计中，为了结构不布置的方便，需要设置梯柱，一般住宅建筑中，楼梯的建筑布置比较简单，一般梯柱的设置不太会影响建筑使用；在一些复杂的商业建筑中，如果梯柱按一般情况设置，很有可能影响建筑的使用，此时就要求结构工程师充分理解建筑师的设计意图，以通过合理的梯柱设置，满足建筑的使用要求。
3.在梁式楼梯的设计中，为满足建筑要求，不可避免的需要将斜梁设计为折线形斜梁，折线形斜梁的折角处的纵向钢筋应分开配置，并各自延伸以满足锚固要求，同时还应在折角处按照《混凝土结构设计规范》中9.2.12条增设箍筋。
4.近年来，我国地震灾害频发，以2008年5月12日汶川8.0级特大地震最为严重。在自然灾害发生的时候，楼梯作为人流疏散的主要通道，可以说是生命通道。楼梯的结构设计是否安全可靠，成为保障人民生命安全的重要因素之一。汶川地震中，一些现场工程实例表明，楼梯构件受损和破坏的最主要和最直接的原因就是地震作用。比如板式楼梯，平台梁或者梯梁独立支撑于短梯柱上，而梯柱又未能与框架主体有效锚固连接，不能形成有效的抗侧力体系。在地震发生时，梯柱、平台梁和梯段板均发生不同程度的破坏。在实际工程的结构设计中，梯柱往往因为层高等建筑布置因素，形成短柱，楼梯的抗震设计需要考虑此短柱问题，以解决短柱带来的结构受力弊端。楼梯的结构设计需要按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.6.6条的规定，在建筑的整體结构计算中应考虑楼梯构件的影响。
六、结束语
楼梯的结构设计，既要满足建筑的使用要求，而且要满足结构设计的安全经济的要求。经过上文的介绍，对建筑设计中常用的楼梯形式有详细的了解，作为结构工程师，应加强对特殊造型的楼梯安全性研究，只有在结构工程师和建筑师的共同努力下，才能做到建筑和结构的完美融合，从而保障人民对建筑楼梯多方面需求。
参考文献：
[1]车宏亚、严德姮、程文瀼主编混凝土结构上册（第二版）1997.10.
[2]姜忠国、顾德民.钢筋混凝土悬挑楼梯的结构设计[J].建筑结构（2007年8月刊）
[3]中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范.2010年8月18日
[4]中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范.2010年5月31日