单选题
3.有一双跑钢筋砼楼梯,楼梯间宽度为3m,楼梯井的宽度为0.67m,楼梯段与平台的宽度均为1.2m,楼梯段的长度为2.7m,楼梯踏步宽度270mm。⑶.一层楼梯间高3.52m,踏步高度( )mm。
A
150
B
160
C
170
D
180
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于楼梯构造尺寸计算的题目。我们需要根据给定的层高和踏步宽度,结合建筑规范中常用的踏步高宽关系或标准模数来推导踏步高度。
### 1. 梳理已知条件
* **一层楼梯间净高 ($H$)**:$3.52\text{ m} = 3520\text{ mm}$
* **踏步宽度 ($b$)**:$270\text{ mm}$
* **其他尺寸**(干扰项或用于验证):
* 楼梯间宽度:$3\text{ m}$
* 楼梯井宽度:$0.67\text{ m}$
* 楼梯段与平台宽度:$1.2\text{ m}$ ($1.2 + 0.67 + 1.2 \approx 3.07 > 3$,此处数据可能存在轻微矛盾或指净宽,但不影响高度计算)
* 楼梯段水平投影长度:$2.7\text{ m}$
### 2. 分析与计算逻辑
在楼梯设计中,踏步的高度 ($h$) 和宽度 ($b$) 通常遵循经验公式:
$$2h + b \approx 600 \sim 620\text{ mm}$$
或者
$$h + b \approx 450\text{ mm}$$
此外,最关键的约束条件是:**总高度必须能被踏步高度整除**,即踏步数量 ($N$) 必须是整数。
$$N = \frac{\text{层高 } H}{\text{踏步高度 } h}$$
我们可以利用选项代入法进行验证,看哪个选项符合“踏步数为整数”且“符合人体工程学常规范围”。
#### 方法一:利用踏步数量反推
假设踏步高度为选项中的数值,计算所需的踏步数量 $N$:
* **A. $h = 150\text{ mm}$**
$$N = \frac{3520}{150} \approx 23.47$$
不是整数,排除。
* **B. $h = 160\text{ mm}$**
$$N = \frac{3520}{160} = 22$$
**是整数**。这意味着如果踏步高 $160\text{ mm}$,则共有 $22$ 个踏步。这在双跑楼梯中是合理的(每跑 $11$ 步)。
* **C. $h = 170\text{ mm}$**
$$N = \frac{3520}{170} \approx 20.71$$
不是整数,排除。
* **D. $h = 180\text{ mm}$**
$$N = \frac{3520}{180} \approx 19.56$$
不是整数,排除。
只有选项 B 能使踏步数量为整数,这是楼梯设计的基本硬性要求。
#### 方法二:验证舒适度公式
我们再用经验公式 $2h + b \approx 600 \sim 620\text{ mm}$ 来验证选项 B 的合理性:
* 已知 $b = 270\text{ mm}$
* 若 $h = 160\text{ mm}$
* $2 \times 160 + 270 = 320 + 270 = 590\text{ mm}$
虽然 $590\text{ mm}$ 略小于标准的 $600\text{ mm}$,但在允许范围内(通常 $580 \sim 620\text{ mm}$ 均可接受,具体视规范版本而定,且公共建筑楼梯踏步高一般不超过 $175\text{ mm}$,住宅不超过 $175\text{ mm}$ 或 $180\text{ mm}$)。相比之下,其他选项连基本的整数步数都无法满足,因此 B 是唯一可行解。
#### 补充验证:楼梯段长度
题目给出楼梯段长度为 $2.7\text{ m} = 2700\text{ mm}$。
如果是双跑楼梯,总踏步数 $N=22$,则每跑踏步数为 $11$ 步。
注意:楼梯段的水平投影长度通常由 **(踏步数 - 1) $\times$ 踏步宽** 决定(因为最后一步踏入平台,不占梯段水平长,或者说 $n$ 个踏步有 $n-1$ 个踏面宽)。
* 每跑步数 $n = 11$
* 梯段水平长度 $L = (11 - 1) \times 270\text{ mm} = 10 \times 270 = 2700\text{ mm} = 2.7\text{ m}$
这与题目给出的“楼梯段的长度为 $2.7\text{ m}$”完全吻合!这进一步证实了每跑 $11$ 步、总步数 $22$ 步、踏步高 $160\text{ mm}$ 的设计是正确的。
### 3. 结论
1. 根据层高 $3520\text{ mm}$ 除以各选项高度,只有 **$160\text{ mm}$** 能得出整数踏步数 ($22$ 步)。
2. 根据梯段长 $2.7\text{ m}$ 和踏步宽 $270\text{ mm}$ 反推,$(2700 / 270) + 1 = 11$ 步/跑,总步数 $22$ 步,对应踏步高 $3520 / 22 = 160\text{ mm}$。
因此,正确答案是 **B**。
相关知识点:
双跑楼梯踏步高度算法
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