木楼梯扶手与立柱的结构优化设计开题报告

1. 研究目的与意义

因为木材料的特殊性能，实木楼梯是目前市场上占有率最大的一种。

但木质楼梯在使用过程中会出现一些问题，如小立柱的损坏，这就需要能够方便快速的更换，然而现在市场上的楼梯扶手与立柱结构没有很好的实现这一需求，使得这次研究很有必要，这次研究重点在达到可拆卸的目的。

2. 国内外研究现状分析

法国时装大师库雷热（Ａｎｄｒｅ Ｃｏｕｒｒｅｇｅｓ）曾说过：出色的设计师应该是一个社会学家，他应当了解并引导人们的生活方式和需求。建筑师在创作中可以把楼梯当成一种空间的装饰品来设计，可以在满足其功能的情况下超越纯功能，充分发挥自己的想像力。在进行楼梯设计时，必须考虑楼梯本身及其周围空间的关系，即楼梯内与外的两个因素。内部是指楼梯本身的结构及构造方式，材料的选择、楼梯踏步及栏杆扶手的处理；而外部是指其周围空间的特征。只有两者统一考虑，才能使它们完美结合。金丽萍在《功能主义思想与中国当代家具设计关系的研究》中提到家具是体现物质与精神文化的工业产品，将功能主义思想与中国当代家具设计相结合。通过收集大量的资料发现，木质楼梯结构的研究在不断的深化，不仅仅是楼梯的外观造型上进行创新设计，也不断在结构设计上进行突破，使楼梯有着非常精细的细部构造，结构设计也更加安全。结构的安全性首先在材料的选择上，即木材质量均应纹理顺直、颜色一致，不得有腐朽、节疤、裂缝、扭曲等缺陷；其次木楼梯的扶手与栏杆之间应该有可靠的连接方式，《楼梯扶手制作及安装工艺》中，马德昌总结了楼梯结构安装使用时容易产生的一些问题，如粘接对缝不严或开裂，接槎不平。调查发现，现有楼梯制造厂采用立柱上端与扶手采用木方中禅连接或者立柱的上端做凸榫插入扶手。从美步楼梯了解到，栏杆与扶手连接也可以采用直径10mm的木销连接，当扶手带垫板时可采用自攻螺钉进行连接。并建议纯木楼梯的安装一般要求金属连接件部分尽可能的隐藏起来，外面加木质装饰盖，以达到整体纯木质的效果。

艾伦布兰克与西尔维娅布兰克在《楼梯材料形式构造》中总结到楼梯的稳固性必须依靠外弦的有效连接，其必要结构总结如下：（1）纵向强度最大的未加工的梯弦。（2）使用足够的胶粘，榫接的实心板或多层踏步。（3）用螺栓端头把梯弦固定在一起的横向钢拉杆。楼梯栏杆柱在传统的木架楼梯中成了结构构件，它为梯段和扶手以及扶手定位线的隐式跳跃提供承载平台。格里《木材高性能连接方法的现状与发展》提供了高性能的木材连接方法，用机械连接方法（钉子，螺栓），其连接效率最高（η=2/3）。也就是说在拉伸连接Ⅱ型（垂直于纤维方向），能达到弯曲梁承载能力的2/3，使用螺栓时，直径越小，效率越高(截面减少很少且受力均匀)。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容

1．绪论

研究目的与意义；

4. 研究创新点