Расчёт винтовой лестницы
Независимо от вида конструкции, деревянные и бетонные винтовые лестницы
в одинаковой степени нуждаются в точном расчёте всех их параметров.
Рассмотрим пример расчёта строения лестницы из металла своими руками,
в которой в качестве опоры будет выступать стальная трубка толщиной 5 мм, диаметром 6-8 см.
Для сварки консолей в данном случае будет использоваться стальной уголок,
а для обустройства ступеней – деревянный массив.
Так как винтовая лестница на чердак или на второй этаж является правильной окружностью,
то её диаметр должен соответствовать размеру проёма, окружность которого определяется по формуле:
L=2?*(2R/3)*n,
где L –длина окружности, R –внешний радиус консоли лестницы, 2R/3 – радиус движения, Y – оборот конструкции, угловая величина, которая демонстрирует разницу в высоте между ступенями винтовой кованой лестницы, n – длина одной ступеньки, которая составляет разницу между радиусом проёма и внешнего радиуса опорной трубы.
Угол наклона проёма рассчитывается по формуле:
Y=Y: число ступеней.
Ширину проступи рассчитываем по формуле:
W=2R*sinY,
где W – ширина поступи, R –внешний радиус консоли лестницы, Y – угол наклона лестницы. Наиболее удобными в использовании являются винтовые лестницы с шириной поступи 20-30 см.
Зная ширину и угол ступени, рассчитываем наибольшую ширину проступи:
W1=R*sinY,
где W1 – максимальная ширина проступи.
Для того чтобы определить число ступеней, необходимо высоту всего проёма от пола первого этажа до уровня второго разделить на высоту одной ступеньки.
Значение высоты одной ступени при этом должно быть в пределах 15-20 см – наиболее оптимального размера для взрослого человека.
Дополнительная защита обшивки
Когда лестница уже будет облицована древесиной, можно затонировать элементы практически в любую цветовую гамму. Но перед этим пропитываем антисептиком, он не дает материалам загнивать от плесени и влажности.
Еще один из способов покрытия облицовки – рельеф. Применяем ручную шлифовальную машинку (насадка – щетка из стали). Методично «расчесываем» волокна облицовки. Как результат: мягкие удаляются, а твердые создают отличные рельефные рисунки. Затем уже, с помощью лака, придаем ступеням необходимые тона. И в финале: снова обрабатываем шлифмашинкой поверхности ступенек. От этого лак будет оставаться лишь в углублениях рельефа.
Помогла ли вам статья?
ПомоглаНе нравится
Условия комфорта и безопасности
Чтобы металлическая лестница получилась удобной и красивой, нужно осознать несколько чётких непременных правил.
- Глубина проступи с учётом свеса (но об этом позже) должна быть не менее 270 мм.
- Глубина проступи с учётом свеса должна быть не более 350 мм. В противном случае, на каждой проступи вам придётся совершать по два шага вверх и по столько же вниз.
- Высота подступенка должна быть не менее 150 мм. Иначе, нужно будет делать большее количество проступей, а значит, вы своими руками утяжелите конструкцию.
- Высота подступенка должна быть не более 180 мм. Иначе, каждый подъём будет для вас испытанием.
Оптимальные размеры ступеней
- Ступеньки на второй этаж будут очень удобными, если каждая следующая верхняя проступь будет нависать над предыдущей на 20-50 мм. Оптимально, конечно, 30 мм. Это проверено многими разбитыми носами и стёсанными каблуками.
- Ширина проступи для лестниц с одним маршем может быть и 800 мм. Если в вашей голове прорисовывается образ двух маршей с промежуточной площадкой с цветами в горшках или простым цветным витражом, то расстояние от стены до перил должно быть не менее одного метра. Если вы планируете обеспечить свободное хождение вверх-вниз для многочисленных гостей, то ширина проступи должна быть 1300 мм и более.
Оптимальная ширина проступи
Тщательное соблюдение элементарных правил обеспечит появление в вашем доме удобных и безопасных лестничных маршей. Вы, ваша семья и многочисленные друзья будут с удовольствием пользоваться ею.
В чем преимущества чертежей будущих конструкций
Начертив схему конструкции будущей лестницы, человек облегчает свою задачу в процессе установления сходней.
Процесс установки металлической лестницы
Это поможет:
- Сделать процесс установки быстро;
- Самостоятельные чертежи сэкономят средства;
- Включить в процесс разработки плана будущей конструкции фантазию;
- Сделать такую лестницу, о которой мечтается, а не по шаблонам компаний-производителей;
- Ощутить себя настоящим хозяином дома;
- Исключить банальные шаблоны из стен собственного дома;
- Создать идеально вписывающуюся в интерьер конструкцию.
Поэтому стоит отдать должное вопросу самостоятельного осуществления чертежных работ по планированию будущей лестницы.
Расчеты основных параметров лестницы
Нормативные параметры лестницы: ширина ступени 30 см, высота 15 см. Лестницы именно с такими параметрами устанавливают в многоэтажках. Но для дома такая лестница будет слишком громоздка. Чтобы сделать лестницу более компактной, увеличивают угол ее крутизны. Нежелательно увеличивать угол крутизны более 45°.
Калькулятор зависимости длины горизонтальной проекции лестницы от угла ее крутизны
Длина горизонтальной проекции зависит от высоты этажа следующим образом:
Высота этажа обязательно включает в себя толщину перекрытия с толщиной покрытия пола.
Калькулятор расчета длины лестничного марша
Длина лестничного марша рассчитывается двумя способами:
- Если есть угол крутизны, то длина равна высоте этажа, деленной на sin α; или длине проекции на горизонталь, деленной на cos α.
- По теореме Пифагора: корень квадратный из суммы квадратов длины проекции и высоты этажа.
Калькулятор расчета размера ступеней маршевой лестницы
Оптимальная высота ступеней — 15 см, допускаются от 12 до 20 см. Высоту этажа делят на 0,15 м, получают дробное число, выбирают ближайшее целое число (большее или меньшее) – это и есть число ступеней. Высоту этажа делят на точное число ступеней и получают точную высоту ступеньки (с точностью до мм).
Глубина проступи должна составлять не менее 30 см. Эта величина позволяет удобно пользоваться ступеньками даже мужчинам с большим размером ноги. При необходимости можно уменьшить глубину проступи на 3 см, но не больше. Если горизонтальная проекция марша слишком мала для размещения нужного количества ступеней, то ступени делают забежными – верхняя ступенька нависает над нижней
Пользоваться такой лестницей следует с осторожностью при спуске
Ширина проступи обычно находится в диапазоне от 80 до 120 см, в самом крайнем случае ее можно уменьшить до 70 см.
Отделочные работы
Работа будет производиться с помощью следующих инструментов :
- шуроповёрта и саморезов;
- молотка с резиновой головкой, предназначенного для возможной фиксации;
- инструментов для резьбы по дереву;
- тесанка;
- строительного уровня;
- линейки и карандаша по дереву;
Подготовка деталей
- Первый этап — замер всех элементов лестничной конструкции, которые планируется обшивать. Делать это нужно внимательно, исключая возможность образования щелей или слишком плотного крепления. Это может привести к деформациям и трещинам.
- После этого проведённые замеры переносят на древесину.
- По выполненной разметке производят нарезку деталей.
- Если ступени имеют разную форму, то стоит произвести на них нумерацию, чтобы не перепутать в процессе сборки.
- При обработке деталей стоит немного скруглить углы, расположенные на лицевой стороне. Это обеспечит более комфортную эксплуатацию, снизив риск возможной порчи дерева и повысив безопасность.
- После подготовки ступеней переходят к обработке перил и балясин, если конструкция предполагает их обшивку. При выпиливании перил сначала определяются с длиной, после этого корректируют ширину и форму.
Профессионалы рекомендуют замерять каждую ступень для обшивки. Даже если они кажутся одинаковыми. Это позволит исключить ошибки и последующую неправильную установку.
Этапы работ
Крепление ступеней
Для начала необходимо определиться с дизайном лестницы и вариантом, которым будет производиться обшивка каркаса. В соответствии с требованиями, необходимо выбрать тип древесины для обшивки. После производят подготовку деталей обшивки. Массив дерева подгоняют под размер каркаса. Если работы простые, не имеющие особых декоративных изысков, то можно обойтись ручной пилой по дереву и крупным напильником. Проступи следует крепить таким образом, чтобы они имели небольшой выступ впереди до одного сантиметра. Это не только придаст симпатичный вид, но и позволит сделать максимально безопасное крепление. Закрепляют их сверху вниз
После установки необходимо проверить каждую на прочность, а также насколько ровно они закреплены строительным уровнем
При установке подступенков важно соблюдать следующее требование: они должны максимально плотно упираться в металлический каркас. Закрепляют их так же, начиная сверху, и после крепления проверяют на прочность и ровность. При условии, что проводится полная обшивка каркаса, следующим этапом будет выбор балюстрады
При условии, что проводится полная обшивка каркаса, следующим этапом будет выбор балюстрады
Они не только выполняют защитную и опорную функцию, но и являются важным декоративным элементом лестничной конструкции. Баллюстрады устанавливаются с шагом в 15-20 сантиметров. При наличии в доме детей этот шаг стоит сократить до 9-10 сантиметров. Далее производим крепление подготовленных деталей из древесины. Делают это при помощи саморезов. Необходимо просверлить отверстия в каркасе в тех местах, где будет производиться крепление обшивки. Используя саморезы, облицовку из древесины прикрепляют к металлическому каркасу. Вкручивать саморез в древесину необходимо с углублением шляпки на 5 мм. Крепление балясин осуществляют к проступям с помощью саморезов. Далее на них укладывают перила.
Обшивка металлической лестницы
Можно также обшить металлический каркас. Это делают при помощи гипсокартона, шурупов и деревянных панелей. Начинают работу с обшивки боковой поверхности деревянными панелями. Их размеры подбираются заранее. Крепление производят шуроповертом на саморезы к балясинам. Нижнюю маршевую часть лестницы обшивают гипсокартоном. Закрепляют его на боковых и нижних частях ступеней.
Отделывать металлический каркас совсем не обязательно, если он имеет внешне привлекательный вид. Но такой вариант отделки сможет скрыть имеющиеся недостатки.
Покрытие деревянных элементов отделки лаком или краской — завершающий этап. Можно также прокрасить металлические части, оставшиеся на виду.
Изготовление каркаса
Подробную информацию по изготовлению каркаса для лестницы из металла своими руками вы сможете найти на нашем сайте. В данной же статье кратко опишем этапы изготовления одного из каркасов.
В случае если вы, не имея опыта, собираетесь делать лестницу на сварном металлическом каркасе, подумайте над тем, чтобы он был закрытого типа. Без опыта у вас может не получиться красивый шов, что может испортить вид всей конструкции.
Рассмотрим пошагово изготовление простого прямого каркаса на косоурах:
- Для несущих балок используем швеллер 80-100 мм. Устанавливаем его на ребро, предварительно срезав основание под нужным углом для плотного прилегания к поверхности.
- Подготавливаем полочки под ступени, используя уголки. Удобнее будет подготовить шаблон, по которому будут сделаны несколько пар однотипных кобылок.
- Симметрично друг к другу привариваем подготовленные кобылки, предварительно контролируя, чтобы поверхность, на которой будут располагаться ступени, располагалась четко горизонтально.
- В зависимости от используемой проступи возможно дополнительное усиление плоскости, в которой она будет расположена.
Каркас готов, после того как вы тщательно проварили все соединения, необходимо обработать его для исключения образования коррозии и покрасить, после этого приступать к монтажу ступеней и перил.
Лестницы на металлокаркасе в интерьере
При правильном подходе обыкновенная лестница может стать настоящим украшением помещения. Яркие детали, нестандартная геометрия и грамотно подобранные фактуры позволяют сделать ее центром интерьера.
В зависимости от расположения она может делить пространство на функциональные зоны или влиять на расстановку предметов мебели. При необходимости конструкцию даже дополняют подсветкой.
Лестница, выполняющая свое непосредственное назначение, не нуждается в богатом декоре. Например, для деревянной конструкции, ведущей на мансарду дачи, вполне достаточно качественного лакового покрытия. Естественная структура древесины красива и сама по себе.
При создании определенного стиля учитываются не только элементы декора, но и цветовое решение. Классический коричневый и его всевозможные оттенки всегда придают комнате солидности, а белый влияет на зрительное восприятие пространства, добавляя простора и света.
Уход за изделиями
Особых правил по уходу за металлическими конструкциями нет. Рекомендуется каждый год обновлять декоративное покрытие. В местах повреждения металла нужно повторно наносить антикоррозийные составы. Если металлические ступеньки прогибаются, их можно заменить на новые или с помощью молотка выпрямлять старые.
Лестницы нужны для подъема на разные этажи. Их устанавливают в общественном транспорте, на входе в здания. Переносные изделия необходимы строителям, монтажникам, пожарникам. Лестницы из металла весят меньше чем бетонные, а по привлекательности превосходят деревянные (массивные кованые конструкции).
Нормы для проектирования
Разрабатывая проект лестницы, важно сделать так, чтобы она была удобной и безопасной. Есть вполне конкретные цифры и рекомендации, которые касаются параметров ступеней и общего угла подъема:
- Угол наклона должен находиться в пределах 30-50°. Оптимальный наклон — 45°, при меньшем угле ходить удобно, но требуется много места, при большем слишком крутой подъем вызывает затруднения. Желательно чтобы угол наклона лестницы вписывался в данный сектор. В таблице приведены стандартные размеры проступи и подступенка для каждого угла наклона
- Количество ступеней нечетное.
- Ширина ступени (проступи) находится в пределах 22-30 см. Самые удобные ступеньки имеют ширину порядка 25 см — на них становишься всей ступней. При более узких пятка висит, и основная нагрузка приходится на носок.
- Высота подступенка (расстояние от одной ступени до другой) 15-20 см. При слишком маленькой высоте приходится часто переставлять ноги, что некомфортно, при большой сложно задирать ноги (особенно пожилым людям).
- Высота перил 90-120 см.
- Минимальная ширина лестницы — 80 см.
Количество ступеней определяется путем элементарного деления высоты планируемой лестницы на выбранную высоту подступенка. Например, высота помещения 285 см. Решено сделать угол подъема в 40°. По таблице видим, что высота подступенка 19 см. Делим 285 см / 19 см = 15 ступеней. Если количество получается четным, соответственно чуть корректируем размер, чтобы получить нечетное число.
Если одна из ступеней получается меньше на несколько сантиметров, эту высоту «отбирают» у первой ступеньки. Все остальные, включая последнюю, должны быть одинаковыми.
При выборе размеров ступеней комфортность можно проверить. Если удвоенную высоту подступенка сложить с выбранной шириной ступени, результат должен быть от 60 мс до 64 см. Второй вариант проверки — сумма длин проступи и подступенка оптимально равна 45 см, но допустимы отклонения на 2 см в обе стороны.
Как проверить комфортность и безопасность лестницы
Все эти параметры должны закладываться при проектировании дома. Если же дом уже построен, приходится исходить из того, что есть и подгонять размеры к существующим габаритам.
Монтаж лестницы из швеллера
Поставленный на ребро швеллер — основа простой лестницы. Для обшивки лестницы подойдет деревянный или листовой материал. Ступени обшиваются нескользящим рифленым металлом. Ограждения делаются из угловой стали.
На швеллере размещаем нарезанные кобылки из арматуры. Размеры и необходимое количество кобылок можно взять из расчетной документации.
Так как на кобылках будут лежать ступени, привариваем к ним крепежные кронштейны.
Собираем всю конструкцию воедино, приваривая детали. Если после установки кобылок на первый швеллер, видны отклонения на втором, поправьте разметку. Для крепежа простой лестницы будет достаточно пары косуоров или тетивы.
Обработайте лестницу грунтовкой и дайте ей высохнуть. После наносим на лестницу специальный антикоррозийный состав.
Функцию опоры или так называемый каркас лестницы будет выполнять дополнительная стойка, которая может быть сделана из швеллера, к которому приваривается лестница с помощью уголков. Во время проделывания всех сварочных работ, можно использовать магнитные держатели для сварки, это в разы упростит работу как опытному так и начинающему сварщику. Они могут выдержать нагрузку от 11 до 34 кг, в зависимости от модели. Вы можете подобрать для себя что-то из этого списка магнитных держателей.
После завершения сборки можно приступать к обшивке конструкции.
готовая лестница
Видео по строительству железной лестницы
Преимущества пользования конструктором для расчета лестниц
Любой из вышеперечисленных видов лестничных пролетов возможно обсчитать онлайн, введя данные в форму калькулятора. Достаточно выбрать тип конструкции для расчета, масштаб, задать нужные величины и получить результат в виде чертежа, всех видов сбоку в проекциях, в том числе 3D, и, что особенно ценно, рекомендаций в случае, если какие-либо значения превышают ГОСТы или СНиП.
В таком случае значительно снизятся временные затраты для пересчета, вероятность пропущенной ошибки, некорректность выбора конструкции или значений для нее, что поможет инженеру-конструктору в утверждении проекта. Автоматизация расчета по основным видам лестниц помогает проектировщику ускорить процесс расчета деревянной лестницы (а так же из любого другого материала) и сверить собственные представления с визуальной интерпретацией в считанные секунды.
Выбор профиля
На этапе подготовки и планирования необходимо определиться с выбором профиля. Для этого следует провести некоторые расчеты.
Важно! Необходимо оптимально подобрать профиль по толщине стенок под конкретную конструкцию лестницы. При слишком толстых стенках изделие получится чрезмерно тяжелым, что окажет давление на фундамент
При очень тонких стенках конструкция может быстро деформироваться от нагрузок.
Оптимальная толщина сечения – 5-7 мм. Что же касается ширины сечения профиля, однозначного ответа нет. Трубы нужно подбирать исходя из особенностей конструкции.
- для каркаса с единственным косоуром ломаного типа по центру можно выбрать профиль 6*8 см;
- для каркаса с единственным косоуром прямого типа выбирают профиль сечением 5*10 см;
- если каркас состоит из двух прямых косоуров, можно выбирать между профилями 6*8 см и 5*10 см. Для изготовления каркаса ступене отдельно используется профиль сечением 2,5*2,5 см.
В таблице ниже вы можете увидеть, какие параметры профиля наиболее оптимальны для различных нагрузок на пролет, учитывая его длину:
Нагрузка на пролет в зависимости от длины и параметров профиля.
Изначально нужно определиться с габаритами лестницы и ее видом, сделать расчеты, нарисовать или подобрать чертеж. И только после этого можно выбирать профиль.
Технология обшивки ступеней
Допустим вы сделали металлическую лестницу и теперь вам остается только ее обшить деревянными накладками. При выполнение этой работы учитывайте дополнительные крепежные детали, которые вам понадобятся.
металлическая лестница с забежными ступеньками
От торца ступеней отходим 2 см и начинаем размечать отверстия под саморезы и болты с шагом в 15 см. К металлическому каркасу ступеней монтируем фанеру. Закрепляем ее при помощи монтажного клея с эффектом заполнения. Благодаря этому клею можно устранить даже проблемы и косяки при сварке. Кстати, крепить фанеру на монтажную пену, категорически нельзя, потому что она очень мягкая.
После того как вы изучили самые простые конструкции лестницы, теперь вы можете построить что-то элементарное, допустим для погреба. А затем уже постараться сделать более элегантную и эстетическую лестницу, которой будет и не стыдно похвастаться.
Существующие нормы
Богатый ассортимент позволяет сегодня реализовывать любые, даже самые смелые проекты, но в погоне за красотой нельзя забывать о том, что перила должны в первую очередь обеспечивать безопасность и снижать риски получения травмы. Добиваться этого помогает соблюдение норм и стандартов.
Для того чтобы по лестнице было комфортно спускаться и подниматься, нужно подобрать оптимальную высоту перилл. Сделать это можно методом эксперимента: взрослый человек должен, спускаясь по лестнице, вытянуть руку перед собой. Его помощник, вооружившись рулеткой, должен измерить расстояние от руки до ступеньки, находящейся под ней.
Оптимальная высота лестничного ограждения – 90 смИсточник devynoh.sadunibo.ru.net
При изготовлении стандартных конструкций поручни устанавливаются на высоте 90 см от маршевого пролета. Если в доме есть маленькие дети, можно ставить два поручня: один для взрослых высотой от 90 до 110 см, другой для детей – высотой 50 см.
Расстояние между балясинами при любом виде их исполнения не должно превышать 50 см. А если в доме есть маленький ребенок, то в целях безопасности расстояние между балясинами должно составлять 15 см. Это исключит риск выпадения малыша с лестничного марша.
Двойные поручни: для взрослых и для детейИсточник vseolestnicah.ru
Количество балясин регулируется весом поручня. Их должно быть ровно столько, сколько, сколько нужно для устранения провисания опорного элемента. В классическом исполнении к каждой ступеньке крепится одна балясина. Есть необычные перила, у них на каждой ступеньке крепятся по несколько балясин. Смотрится всегда это эффектно, но такой прием оправдан лишь тогда, когда при помощи него формируется исполнение какой-нибудь конкретной стилистической концепции. Если ширина лестницы больше метра, нужно ставить ограждения с двух сторон.
Ограждение с двух сторон лестничной конструкцииИсточник huxatem.mebocap.ru.net
