《计算机辅助设计（BIM）》课件-第七章：扶手、楼梯和坡道

8.1楼梯组成与尺度楼梯是建筑中各楼层间的主要交通设施，其除具有交通联系的主要功能外，还是紧急情况下安全疏散的主要通道。设计楼梯时要充分考虑其造型美观、人流通行顺畅、行走舒适、结构坚固及防火安全，同时还应满足施工和经济条件的要求。因此，需要合理地选择楼梯的形式、坡度、材料和构造做法，精心地处理好其细部构造。8.1.1楼梯的组成楼梯一般由梯段、楼梯平台、扶手等3部分组成，如图10-1所示。图10-1楼梯的组成8.1.1楼梯的组成梯段1.梯段又称梯跑，它是楼梯的主要使用和承重部分，是联系两个平台的倾斜构件。梯段通常为板式楼梯，也可以是由踏步板和梯斜梁组成的板式梯段。为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人行走的习惯，梯段的踏步数一般不宜超过18级，但也不宜少于3级，因为梯段的踏步数太多会使人疲劳，太少又会不易被人察觉。8.1.1楼梯的组成楼梯平台2.楼梯平台是指两梯段之间的水平板，按平台所处位置和标高的不同，楼梯平台有楼层平台和中间平台之分。两楼层之间的平台称为中间平台，其主要作用在于缓解疲劳，让人们在连续上楼时可以在平台上稍加休息，故又称为休息平台。与楼层地面标高齐平的平台称为楼层平台，其除有与中间平台相同的作用外，还有分配从楼梯到各楼层人流的作用。8.1.1楼梯的组成扶手3.扶手是设在梯段和平台边缘上的安全设施。当梯段的宽度不大时，可只在梯段的临空面设置扶手；当梯段的宽度较大时，在非临空面也应加设靠墙扶手；当梯段的宽度很大时，则需要在梯段的中间加设中间扶手。8.1.2楼梯的形式直行单跑楼梯1.直行单跑楼梯无中间平台，由于单跑梯段的踏步数一般不超过18级，因而其仅用于层高不高的建筑，如图10-2所示。图10-2直行单跑楼梯8.1.2楼梯的形式直行多跑楼梯2.直行多跑楼梯是直行单跑楼梯的延伸，仅增设了中间平台，将单梯段变为多梯段。直行多跑楼梯一般为双跑梯段，适用于层高较大的建筑，如图10-3所示。图10-3直行多跑楼梯8.1.2楼梯的形式直行多跑楼梯给人以直接、顺畅的感觉，导向性较强，在公共建筑中常用于人流较多的大厅。但是由于其缺乏方位上回转上升的连续性，因此当用于需要上下多层楼面的建筑时，会增加交通面积和人流行走的距离。提示8.1.2楼梯的形式平行双跑楼梯3.由于上完一层楼刚好回到原起步方位，与楼梯上升的空间回转往复性吻合，因此当上下多层楼面时，平行双跑楼梯比直跑楼梯节约交通面积，并且可以缩短人流行走距离，是常用的楼梯形式之一，如图10-4所示。图10-4平行双跑楼梯8.1.2楼梯的形式平行双分（双合）楼梯4.平行双分楼梯是在平行双跑楼梯的基础上演变而来的，其梯段平行而行走方向相反，且第一跑在中部上行，其中间平台处往两边以第一跑的1/2梯段宽，各上一跑到楼层面。平行双分楼梯通常在人流多、梯段宽度较大时采用，如图10-5所示。由于其造型的对称严谨性，常用作办公类建筑的主要楼梯。平行双合楼梯与平行双分楼梯类似，区别仅在于楼层平台起步第一跑梯段，前者在中间而后者在两边。8.1.2楼梯的形式图10-5平行双分楼梯8.1.2楼梯的形式折行多跑楼梯5.折行多跑楼梯的人流导向比较自由，折角可为90°，也可大于或小于90°，如图10-6所示。仅上一层楼的影剧院、体育馆等建筑的门厅中；当折角小于90°时，其行进方向回转延续性有所改观，形成三角形楼梯间，可用于上多层楼的建筑中。图10-6折行多跑楼梯8.1.2楼梯的形式折行三跑楼梯的中部形成较大的梯井，由于有三跑梯段，因而常用于层高较大的公共建筑中；因楼梯井较大，不安全，故供少年儿童使用的建筑不宜采用此种楼梯。注意8.1.2楼梯的形式交叉跑（剪刀）楼梯6.交叉跑(剪刀)楼梯可认为是由两个直行单跑楼梯交叉并列布置而成的，其通行的人流量较大，且为上下楼层的人流提供了两个方向。这种楼梯对于空间开敞、楼层高较大，人流多方向的空间有利，但仅适合层高小的建筑，如图10-7所示。图10-7交叉跑（剪刀）楼梯8.1.2楼梯的形式螺旋形楼梯7.螺旋形楼梯通常是围绕一根单柱布置的，其平面呈圆形。螺旋形楼梯的平台和踏步均为扇形平面，踏步内侧的宽度很小，并形成较陡的坡度，行走时不安全，且构造较复杂。这种楼梯不能作为主要人流交通和疏散楼梯，但由于其具有流线型设计，因而常作为建筑小品布置在庭院或室内，如图10-8所示。图10-8螺旋形楼梯8.1.2楼梯的形式为了克服螺旋形楼梯内侧坡度过陡的缺点，在较大型的楼梯中，可将中间的单柱变为群柱或筒体。提示8.1.2楼梯的形式弧形楼梯8.弧形楼梯（见图10-9）与螺旋形楼梯的不同之处在于它围绕一个较大的轴心空间旋转，未构成水平投影圆，仅为一段孤环，并且曲率半径较大。其扇形踏步的内侧宽度比较大，使坡度不至于过陡，可以用来通行较多的人流。弧形楼梯是折行楼梯的演变形式，当布置在公共建筑的门厅里时，具有明显的导向性和优美轻盈的造型。图10-9弧形楼梯8.1.3楼梯的尺度踏步尺度1.楼梯的坡度在实际应用中由踏步的高宽比决定。踏步的高宽比需要根据人流行走的舒适性、安全性和楼梯间的尺度、面积等因素进行综合权衡。常用的楼梯坡度约为1∶2。人流量大、安全要求高的楼梯坡度应该平缓一些，反之则可陡一些，以利于减小楼梯水平投影面积。楼梯踏步的最小宽度和最大高度一般根据经验数据确定，见表10-1。8.1.3楼梯的尺度踏步的高度，成人以150mm左右较适宜，不应高于175mm；踏步的宽度（水平投影度）以300mm左右为宜，不应窄于260mm。当踏步的宽度过宽时，将导致梯段水平投影面积增加；当踏步的宽度过窄时，会使人流行走不安全。为了在踏步宽度一定的情况下增加行走舒适度，常将踏步出挑20～30mm，使踏步的实际宽度大于其水平投影宽度。8.1.3楼梯的尺度梯段尺度2.梯段尺度分为梯段宽度和梯段长度。梯段宽度应根据紧急疏散时要求通过的人流股数来确定，每股人流按梯段宽度为550～600mm考虑，双人通行时的梯段宽度为1100～1200mm，三人通行时的梯段宽度为1650～1800mm，以此类推。同时，需要满足各类建筑设计规范中对梯段宽度的最低要求。梯段长度是指两个楼梯平台梁间的楼梯踏步段的长度，梯段长度与踏步宽度和该梯段的踏步数量有关。8.1.3楼梯的尺度平台宽度3.平台宽度分为中间平台宽度和楼层平台宽度。对于平行和折行多跑等类型的楼梯，其中间平台宽度应不小于梯段宽度，并不得小于1200mm，以保证通行和梯段同股数人流，同时应便于家具搬运；医院建筑还应保证担架在平台处能转向通行，其中间平台宽度应不小于1800mm。对于直行多跑楼梯，其中间平台宽度不宜小于1200mm。楼层平台宽度应比中间平台宽度更大一些，以利于人流的分配和停留。8.1.3楼梯的尺度梯井宽度4.所谓梯井，系指梯段之间形成的空当，此空当从顶层到底层贯通。在平行多跑楼梯中可无梯井，但为了梯段安装和平台转变缓冲，可设梯井。为了安全，梯井宽度应以60～200mm为宜。8.1.3楼梯的尺度梯段扶手高度5.梯段扶手高度指踏步前缘到扶手顶面的垂直距离，其高度根据人体重心高度和楼梯坡度大小等因素确定，一般不应低于900mm。当靠楼梯井一侧的水平扶手的长度超过500mm时，其扶手高度不应小于1050mm；供儿童使用的楼梯应在500～600mm的高度上增设扶手。8.1.3楼梯的尺度楼梯净空高度6.为保证正常通行或搬运物件时不受影响，楼梯净空高度在平台处应大于2m，在梯段处应大于2.2m。8.2创建楼梯和扶手切换至“建筑”主选项卡，单击“楼梯坡道”子选项卡中的“楼梯”按钮，在弹出的下拉列表中选择“楼梯（按草图）”命令（按草图绘制的楼梯比按构件绘制的楼梯修改起来更加灵活），进入绘制楼梯草图模式，自动激活“修改|创建楼梯草图”选项卡，单击“绘制”面板中的“梯段”按钮，即可开始绘制楼梯。实例属性1.在“属性”选项板中主要需要确定“楼梯类型”“限制条件”和“尺寸标注”三大内容，如图10-10所示。根据设置的“限制条件”可确定楼梯的高度（1F与2F之间的高度为4m）。“尺寸标注”可确定楼梯的宽度、所需踢面数及实际踏板深度，通过设定的参数，软件可自动计算出实际的踏步数和踢面高度。图10-10设置楼梯的实例属性类型属性2.单击“属性”选项板中的“编辑类型”按钮，在弹出的“类型属性”对话框中设置楼梯的“踏板”“踢面”和“梯边梁”等参数，如图10-11所示。图10-11设置楼梯的类型属性如果实际设定的踏板深度值小于最小踏板深度，系统将显示一条警告。提示如果选中“开始于踢面”复选框，则会在楼梯的开始部分添加踢面。如果取消选中此复选框，则可能会出现实际踢面数超出所需踢面数的警告。要解决此问题，需选中“结束于踢面”复选框，或修改所需的踢面数量。如果选中“结束于踢面”复选框，则会在楼梯的末端部分添加踢面。如果取消选中此复选框，则会删除末端踢面。选中“结束于踢面”复选框后需要设置“踢面厚度”才能在图中看到结束于踢面的效果。选中与取消选中“开始/结束于踢面”复选框对整个楼梯的绘制有很大的不同。在图10-12~图10-15中，板1和板2相距3500mm，“最小踏板深度”为250mm，“最大踢面高度”为160mm，踢面数设为22，在选中与取消选中“开始/结束于踢面”复选框的情况下，对楼梯的影响情况如下：图10-12取消选中“开始/结束于踢面”复选框（1）取消选中“开始/结束于踢面”复选框，绘制有23个踏面、22个踢面，楼梯可升至板2，如图10-12所示。（2）仅选中“开始于踢面”复选框，绘制有22个踏面、22个踢面，楼梯的第一个台阶为踢面，楼梯升不到板2处，如图10-13所示。图10-13仅选中“开始于踢面”复选框（3）仅选中“结束于踢面”复选框，需要设置踢面和踏面的厚度，才能看到楼梯结束于踢面，绘制有22个踏面，其未升至板2，原因是当前的踢面数已达到22，如图10-14所示。图10-14仅选中“结束于踢面”复选框（4）两者均选中，楼梯第一个台阶为踢面，最后以踢面结束，绘制有21个踏面、22个踢面，如图10-15所示。图10-15同时选中“开始于踢面”“结束于踢面”当“最大踢面高度”设置不同时，所生成的楼梯踢面数也不同。提示完成楼梯的参数设置后，可直接在平面视图中进行绘制。单击“梯段”按钮，捕捉平面上的一点作为楼梯起点，向上拖动鼠标，在梯段草图的下方会提示“创建了10个踢面，剩余13个”，如图10-16所示。图10-16绘制梯段在打开的“修改|创建楼梯草图”选项卡中单击“工作平面”面板中的“参照平面”按钮，在距离第10个踢面1000mm处绘制一个水平参照平面，捕捉参照平面与楼梯中线的交点继续向上绘制楼梯，直至梯段草图下方提示“创建了23个踢面，剩余0个”，如图10-17所示。图10-17绘制参照平面和楼梯完成草图绘制的楼梯如图10-18（a）所示，单击“完成编辑模式”按钮，楼梯扶手自动生成，切换到默认三维视图，如图10-18（b）。图10-18绘制完成的楼梯楼梯扶手除了可以自动生成外，还可以单独绘制。切换至“建筑”主选项卡，单击“楼梯坡道”子选项卡中的“栏杆扶手”按钮，在弹出的下拉列表中有“绘制路径”和“放置在主体上”两个命令。其中，“放置在主体上”命令主要用于将栏杆扶手放置在楼梯或坡道上。若选择“绘制路径”命令，则绘制的路径必须是一条单一且连续的线，如果要将扶手分为几个部分，则需要创建两个或多个单独的扶手；但是楼梯平台处和梯段处的栏杆是要断开的，如图10-19所示。图10-19梯段处断开的栏杆对于绘制完成的栏杆路径，在打开的“修改|扶手”选项卡中单击“工具”面板中的“拾取新主体”按钮，或设置偏移量，才能使栏杆落在主体上，如图10-20所示。图10-20栏杆落在主体上与否的不同效果8.3编辑楼梯和扶手8.3.1编辑楼梯选中楼梯后，单击“修改|创建楼梯”选项卡的“构件”面板中的“创建草图”按钮，进入编辑楼梯草图模式。先单击“绘制”面板中的“踢面”按钮，再单击“起点终点半径弧”按钮，单击捕捉第一跑梯段最右端的踢面线端点，再捕捉弧线中间一个端点绘制一段圆弧。8.3.1编辑楼梯选择上述绘制的圆弧踢面，单击“修改”面板中的“复制”按钮，在选项栏中选中“约束”和“多个”复选框，如图10-21所示。图10-21选中“约束”和“多个”复选框8.3.1编辑楼梯选择圆弧踢面的端点作为复制的基点，水平向左移动鼠标指针，在之前直线踢面的端点处单击放置圆弧踢面，如图10-22所示。图10-22放置圆弧踢面8.3.1编辑楼梯在放置完第一跑梯段的所有圆弧踢面后，按住Ctrl键选择第二跑梯段的所有直线踢面，再按Delete键删除。单击“完成编辑模式”按钮，即可创建圆弧踢面楼梯，如图10-23所示。图10-23创建圆弧踢面楼梯8.3.1编辑楼梯楼梯需要采用按草图的方法绘制，楼梯按踢面来计算台阶数，楼梯的宽度不包含梯边梁；当边界线呈绿色时，可改变楼梯的轮廓；当踏面线呈黑色时，可改变楼梯的宽度。提示8.3.1编辑楼梯对于楼梯边界，可通过单击“绘制”面板中的“边界”按钮进行修改，如图10-24所示。图10-24使用“边界”按钮修改楼梯边界8.3.2编辑扶手完成楼梯的绘制后，系统将自动生成扶手；选中栏杆，在“属性”选项板的类型选择器中可选择其他扶手替换。如果类型选择器中没有所需的栏杆，可通过“载入族”的方式载入。选择扶手后，单击“属性”选项板中的“编辑类型”按钮，弹出“类型属性”对话框，如图10-25所示。图10-25扶手“类型属性”对话框8.3.2编辑扶手（1）扶栏结构（非连续）。单击“扶栏结构（非连续）”右侧的“编辑”按钮，打开“编辑扶手（非连续）”对话框，如图10-26所示。在该对话框中可以插入新的扶手，设置扶手的名称、高度、偏移和材质；“轮廓”可通过载入“轮廓族”来选择。图10-26“编辑扶手（非连续）”对话框8.3.2编辑扶手（2）栏杆位置。单击“栏杆位置”右侧的“编辑”按钮，打开“编辑栏杆位置”对话框，如图10-27所示。在该对话框中可以编辑1100mm圆管的“栏杆族”的族轮廓和偏移等参数。图10-27“编辑栏杆位置”对话框8.3.2编辑扶手（3）栏杆偏移。栏杆偏移是指栏杆相对于扶手路径内侧或外侧的距离。如果“栏杆偏移”为-25，说明生成的栏杆距离扶手路径为25mm。栏杆的方向可通过“翻转箭头”控件来