Расчет ступеней лестницы, в зависимости от ее конструкции

Какие еще требования существуют

Конечно же, при проектировании лестницы принимать во внимание требования в отношении ширины ее марша, глубины и высоты ступеней следует обязательно. Однако существуют и другие нормативы ГОСТ и СНиП, учитывать которые также необходимо

Так, к примеру:

1. Допустимый угол наклона домовой лестницы составляет 20-60 градусов. Оптимальным же показателем считаются в данном случае 45 гр.
2. Приставная лестница может быть установлена под углом до 75 градусов.

Конечно же, при строительстве подобных конструкций должна быть правильно выбрана и высота перил. Считается, что безопасным передвижение по лестнице будет только при минимальном показателе в 90 см. Балясины в перилах, согласно нормативам, должны располагаться с шагом не более чем в 15 см. В этом случае между ними, к примеру, не сможет просунуть голову ребенок.

Коротко о главном

Когда небольшая площадь помещения не позволяет установить прямолинейный лестничный пролёт под необходимым углом, то можно применить более компактную конструкцию. Лестница с забежными ступенями прекрасно впишется в любой интерьер и выполнит функции подъёмника не хуже других сооружений. А главное сэкономит пространство и обеспечит комфортный угол подъёма.

Но чтобы не испортить дизайн комнаты, необходимо подобрать достойную модель. Ведь одна и та же лестница может совсем по-разному выглядеть. Это касается и материалов, которые будут участвовать в строительстве, и конструктивных решений. Но самое главное при выборе такого непростого сооружения – это грамотные расчёты. Их выполняют либо самостоятельно, либо доверяют работу специалистам.

Оценок 0

Как рассчитать уклон и другие параметры лестницы

На безопасность и удобство лестницы влияет не только её уклон, но и другие параметры конструкции. Причем все они взаимосвязаны. Например, высота ступеней влияет на крутизну, а угол наклона лестницы на количество ступеней и т.д.

Основные параметры для расчетов

Чтобы определить угол наклона лестницы в частном доме, вам потребуются следующие данные:

Глубина ступени (или ширина проступи). Она должна быть такой, чтобы стопа взрослого человека удобно вставала на неё как при подъеме, так и при спуске. Если она будет небольшой, комфортно встать на ступеньку не получится, а угол наклона лестницы на второй этаж увеличится, что сделает её опасной. А слишком широкая проступь вынуждает сбиваться с шага и делает лестницу пологой, занимающей много места.

Схемы лестниц с разной глубиной ступеней для сравнения

• Высота ступени – это то расстояние, на которое вы поднимаетесь по вертикали при каждом шаге. Чем оно больше, тем меньше ступеней будет у лестницы, и тем круче она получится.
• Длина шага – расстояние, преодолеваемое взрослым человеком среднего роста за один шаг по горизонтальной поверхности.

Оптимальные значения этих параметров давно определены и известны. Как и соотношения между ними, позволяющие создавать комфортный наклон лестницы. Изменяя эти значения в допустимых пределах, можно разработать несколько проектов лестницы и выбрать из них самый подходящий.

Пример расчета

Самые удобные и безопасные лестницы для наклонной поверхности те, при ходьбе по которым не приходится искусственно уменьшать или увеличивать привычную длину шага. Для каждого человека она своя, но её значение обычно находится в пределах 60-65 см.

Возьмём для наших расчетов размер шага, равный 63 см. Высоту ступеней рекомендуется делать 16-19 см, а ширину проступи 25-33 см.

На схеме видно, что параметры ступеней изменяются в зависимости от уклона

Опытным путем высчитано, что наиболее удобной является лестница, у которой сумма ширины проступи и двойной высоты ступени равна длине шага. Эта формула дает оптимальный угол наклона лестницы.

Формула для подбора параметров ступеней

Путем подбора выясняем, что нам более всего подходят значения h = 17 см, s = 29 см. Приступаем к расчетам.

• Чтобы определить количество ступеней, нам потребуется измерить высоту этажа. Допустим, она равна 260 см.
• Количество ступеней узнаем, разделив высоту этажа на высоту одной ступени: 260 делим на 17, получаем 15,3. Округляем это значение до 15.
• Так как оно получилось не целым, высота ступени изменится. Её точное значение определяем обратным делением: 260 : 15 = 17,33 см.
• Теперь, используя приведенную выше формулу, рассчитаем ширину проступи: 63 – 17,33х2 = 28,34 см.
• Умножив полученную ширину проступи на количество ступеней, узнаем, сколько метров займет лестница в горизонтальной проекции. Мы вправе сделать это, так как угол наклона ступеней лестницы равен 180 градусам – то есть, они должны располагаться строго горизонтально и параллельно полу. 28,34 х 15 = 425,1 см или 4,25 метра.

Схема лестничного марша

Здесь придется прерваться и убедиться в том, что у вас есть эти четыре с лишним метра для установки лестницы. Если нет, что чаще всего и случается, придется начать все расчеты сначала и подумать над винтовой или двухмаршевой конструкцией с поворотом на 90 или 180 градусов. В этом случае, каждый пролет рассчитывается по отдельности.

Но пока допустим, что мы располагаем необходимым пространством, и продолжим. Используя теорему Пифагора, узнаем длину пролета. Квадрат этой длины должен быть равен сумме квадратов катетов, коими являются длина горизонтальной поверхности и высота этажа: 2602 + 4252  = 248225

Извлекаем квадратный корень и получаем длину пролета 498 см. Это гипотенуза нашего прямоугольного треугольника, которая и поможет нам определить угол наклона лестницы. Синус этого угла находим, разделив высоту этажа на длину пролета: 260 : 498 = 0,522

Воспользовавшись найденной в интернете таблицей Брадиса, узнаем, какому углу соответствует найденный результат.

Таблица Брадиса для определения углов

Получаем примерно 31,5 градуса. Это стандартный угол наклона лестницы для жилых помещений. Значит, наши расчеты верны, и лестница получится вполне удобной. И у нас даже есть возможность увеличить этот угол, чтобы уменьшить занимаемое ею место.

Например, если сделать его равным 40 градусам, то в горизонтальной проекции лестница займет уже 404 см: 260 : 0,643 = 404.

Однако изменятся и параметры ступеней. Если оставить прежним их количество и высоту подступенка, ширина проступи станет равной 404 : 15 = 26,9 см. Что вписывается в рекомендуемые значения. Но вы можете ещё «поиграть» с цифрами, изменяя количество ступеней, их глубину и высоту, чтобы подобрать оптимальные для себя размеры.

Размеры винтовой лестницы на второй этаж дома

Чтобы понять, как рассчитать винтовую лестницу, необходимо разобраться, какие размеры и параметры важны для проектирования. При расчете винтовой лестницы на второй этаж мы будем оперировать следующими параметрами:

• Н – высота лестницы – это сумма расстояния до потолка и толщины перекрытия;
• Н₁ – расстояние между витками;
• h – высота ступени;
• h₁ – глубина ступени или проступь;
• R – внешний радиус;
• R₁ – радиус основной линии подъема;
• r – радиус внутренней опоры.

На чертеже, как сделать винтовую лестницу разных типов, видно, как меняется форма ступени в зависимости от конструкции и радиуса опорного столба

Учитывая то, что безопасность конструкции стоит на первом месте и следуя требованиям ГОСТ, СНиП и прочим нормам, надо обязательно брать во внимание ограничения на параметры и размеры ступеней. Оптимальные размеры винтовой лестницы должны соответствовать следующим требованиям:

1. расстояние между витками Н₁ должно быть не меньше, чем рост человека, иначе вы будете биться головой о ступеньку над вами. Рекомендуемое значение при построении винтовой лестницы – не менее 2 м;
2. надо помнить, что движение осуществляется в основном по линии подъема, отстоящей от внешнего края ступени примерно на треть ее радиуса. В этом месте глубина проступи должна быть самой удобной – от 20 до 30 см;
3. ширина ступени возле центральной опоры не должна быть меньше 10 см;
4. из соображений безопасности диаметр винтовой лестницы должен быть либо не менее трех метров, либо установка перил обязательна. Высота поручня составляет 90 – 100 см.
5. для экономии пространства зачастую подступенки не используются, но при этом расстояние между ступенями должно находиться в границах безопасных норм, то есть от 12 до 22 см.

Как рассчитать лестницу на второй этаж

Использование онлайн-программы по расчету лестниц, которую вы можете найти на нашем сайте, является одним из самых простых способов расчета.

Также для расчета вы можете воспользоваться формулами из данной статьи.

Размер потолочного проема

Расчет потолочного проема необходимо выполнять, чтобы избежать неудобств при эксплуатации лестницы. Расстояние от лестницы до края потолочного проема должно быть таким, чтоб человеку не нужно было наклоняться при спуске и подъеме.

Потолочные проемы классифицируются по форме исполнения и подразделяются на:

1. Прямоугольные – наиболее распространенный вариант потолочного проема для простых одномаршевых и многомаршевых лестниц, по ширине проем должен быть на 5 % больше ширины марша, по длине согласно описанным ранее параметрам, чтоб расстояние от лестницы до края проема было не менее роста человека.
2. Круглые – используются совместно с винтовыми конструкциями, диаметр круга также должен совпадать по диаметру с винтовой лестницей.
3. Полукруглые – возможно использование в комбинированных вариантах маршевых и винтовых конструкций, параметры по длине и ширине должны так же соблюдаться, как и в ранее описанных вариантах.
4. Нестандартной формы – самые разнообразные дизайнерские варианты или ситуации, в которых нет возможности использовать ранее предложенные типы проемов.

Ширина марша на 2 этаж будет зависеть от функционала лестницы:

• Для безопасного использования ширина пролета должна быть не менее 90-100 см.
• Для переноса мебели между этажами и для спокойного расхождения двух людей во встречном направлении необходима ширина 125-150 см.

Длина косоура или тетивы

Для того чтобы определить, какой длины должна быть тетива (косоур), необходимо воспользоваться формулой

a2+b2=c2_,

где а – длина марша; b – высота лестницы; c – длина тетивы (косоура).

Особенности лестничных конструкций различного типа

Как рассчитать ступени лестницы, во многом зависит от типа конструкции. На сегодня в строительстве в основном используются такие виды лестниц:

• маршевые прямые — самые простые, но и наиболее габаритные, состоят из расположенных в прямой последовательности ступеней на второй этаж;
• маршевые поворотные — похожи на прямые марши, но на определенных участках могут сворачивать в сторону;
• винтовые — каждый следующий элемент повернут по отношению к предыдущему. Подъем на второй этаж конструируется с постоянным поворотом, а ступени крепятся к опорной оси.

Лестничные конструкции существуют разных видов, но подсчет ступеней имеют почти одинаковый

Несмотря на то что эти конструкции отличаются друг от друга, принципы расчетов для ступеней примерно одинаковые.

Как рассчитать лестницу с забежными ступенями

Прежде чем приступать к проектированию, вы должны понимать, что любой расчет это сложная процедура, которая требует определенных знаний и применение специальных формул. Поэтому чтобы избежать ошибок и проблем в дальнейшем рекомендуется использовать специальные программы, например AutoCAD, StairDesigner, Compass, или воспользоваться услугами специалистов.

Изготовление любой лестницы из дерева начинается с расчетов габаритов и представления ее графически. Перед расчетом габаритов следует помнить о рекомендуемых размерах элементов лестницы, а именно:

• ширина марша лестницы в частном доме должна составлять 600 — 700 мм для одного человека, но не стоит забывать о возможности встречного движения, поэтому оптимальной шириной будет 900 мм
• угол наклона. Идеальным соотношением высоты марша к его горизонтальной проекции равняется 1:2 — 1:1.75, в таком случае наклон лестницы около 30º. Если места недостаточно, то максимальным допустимым наклоном считается 40º, что в соотношении марша к проекции равно 1:1.25
• толщина проступи обычно зависит от ширины марша в соотношении 1:20, так например для марша шириной 900 мм толщина проступи должна быть около 45 мм
• особых требований к подступенку нет, он может быть изготовлен из любого дерева, а рекомендованная толщина 15 — 25 мм. Также часто для изготовления подступенков используется шпонированная фанера
• косоуры должны быть прямыми и без сучков, ширина доски из которого они изготовлены должна быть 250 — 300 мм, а толщина 40 — 70 мм
• для удобного спуска и подъема перила устанавливаются на уровне около 900 мм
• размеры ступеней должны соответствовать формуле 2*h + b = 600…650 мм, где h это высота ступени, и b ее ширина. Комфортной высотой считается размер 140 — 180 мм, а ширина 250 — 300 мм
• количество забежных ступеней рекомендуется делать три, реже четыре штуки. Все зависит от конкретной ситуации

Лестница с тремя забежными ступенями (отмечены зеленым)

Ограждения и балясины

Немалую роль в интерьере играют декоративные элементы лестницы – перила и балясины. Их покупают готовыми. Но если у мастера золотые руки, ничего не мешает их изготовить самостоятельно.

Крепить балясины к ступеням саморезами нельзя – не надежно. Лучше использовать шканты – небольшие деревянные стержни по типу нагелей. Для них специально высверливаются отверстия в краях ступеней, которое должно быть меньше стержня на пару миллиметров. Перед вставкой шканта, отверстие заливается клеем или эпоксидной смолой.

В самих балясинах также просверливаются отверстия, увлажняются фиксирующим составом и элементы надеваются на деревянные стержни

Конструкцию осторожно подбивают киянкой для лучшей адгезии

На верхнюю балясину и опорный столб натягивается шнур или леска. Ее предварительно чернят, чтобы сделать точные отметки на всех декоративных элементах. Все лишние верхние части отрезают, соблюдая параллель с косоуром – так, ограждение ляжет ровно. Поручень либо надевается на балясины и прикручивается саморезами снизу, либо фиксируется сверху, но тогда места крепежа придется шпаклевать.

Готовую лестницу следует пройти сверху донизу шлифовальной машинкой или наждачной бумагой и очистить от мелкой стружечной пыли. После решают, какое оформление декоративными составами требуется – обычно, деревянные поверхности вскрывают лаком, морят или красят, если качество материала не лучшее.

Параметры лестницы с поворотом на 90 градусов

Рис. 1 Общий чертеж лестницы

• Y — высота проёма – как правило определяется высотой этажей Вашего дома
• X — длина проема – зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• E — ширина лестницы – зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• Z — толщина ступеней – геометрический параметр материала (например, досок), из которых Вы планируете строить лестницу
• F — выступ ступеней – расстояние на которое верхняя ступень будет нависать над нижней
• C — всего ступеней – за сколько шагов Вам будет комфортней всего переместится с этажа на этаж
• P — нижние ступени – количество ступеней до верхнего пролёта (в сумме с площадкой), зависит от Ваших предпочтений и геометрических характеристик дома

Рис.2 Обозначение ступеней

Функция “Показывать подступенки: H”

Рис.3 Исполнение лестницы с подступеньками

Вы можете строить свою лестницу с подступеньками, или без них. Данная функция позволяет увидеть, как будет выглядеть конструкция при обоих вариантах.

Функция “Верхняя ступень ниже пола 2 этажа: SP”

Рис. 4 Исполнение лестницы с верхней ступеней ниже пола 2 этажа

В зависимости от взаиморазмещения конструкции и пола верхнего этажа:

1. Верхняя плоскость верхней ступеньки на одном уровне с плоскостью пола верхнего этажа;
2. Верхняя плоскость верхней ступеньки ниже плоскостью пола верхнего этажа на высоту ступени.

Выбор того, или иного взаиморазмещения может зависеть от: толщины межэтажных перекрытий, желаемого взаимоотношения количества ступеней и их высоты, длины заготовок для косоуров и длины проёма, желаемого угла наклона лестницы, или просто вкусов и предпочтений хозяина дома

Обратите внимание, на рисунке, на котором верхняя ступень ниже пола 2 этажа, толщина межэтажного перекрытия больше, чем на рисунке, на котором, верхняя ступень на уровне пола 2 этажа. При толщине перекрытия, меньше высоты ступеньки, косоур просто не упрётся в перекрытие (поэтому при демонстрации второго варианта, эту толщину пришлось увеличить)

Функция “Черно-белый чертеж:”

Рис. 5 Черно-белый чертеж лестницы

Использовать данную функцию целесообразно в двух случаях:

1. Если Вы привыкли работать со стандартными ГОСТироваными чертежами, и, соответственно, лучше воспринимаете графику без цветового наполнения.
2. Если Вы собираетесь распечатать результаты работы калькулятора. Тогда и меньше краски/тонера потратите и визуальное восприятие рисунков на бумаге будет лучше. И, конечно же, данная функция используется при печати на чёрно-белом принтере.

Функция “Изменить направление подъема: LR”

Рис. 6 Вид лестниц с разными направлениями подъёма

К конкретной лестнице, которая размещена определённым образом в доме можно подойти сбоку с двух сторон или только с одной – когда лестница соприкасается со стеной. В последнем случае существует два варианта размещения конструкции относительно наблюдателя:

1. Подъём слева направо;
2. Подъём справа налево.

Данная функция позволяет визуализировать оба этих варианта.

Расчет лестницы с забежными ступенями

Расчет забежной лестницы выполняется на основании таких данных:

• планируемая конструкция (угол поворота, тип поворотных элементов, количество поворотов и способ монтажа);
• предполагаемый угол подъема, ширина и высота пролета с учетом эргономики и необходимого психологически комфорта;
• намеченный к использованию материал.

Первый пункт требует анализа геометрии здания в целом, возможностей по размещению конструкции. Так, если требуется подъем на второй этаж в ограниченном пространстве, имеет смысл остановиться на таком варианте, как П-образная забежная лестница. При этом выбор количество поворотов выясняется автоматически – два, тип поворотного элемента (радиусный или угловой) выбирается исходя из опыта монтажников, поскольку при радиусной конструкции установка ступеней и выполнение закругления стыка между стенами создает дополнительные сложности.

Ниже представлено два варианта П-образной модели. Они различаются как по соотношению длин прямых участков, так и типу поворота. Слева представлен общий поворот на 180 градусов, справа – два отдельных, на 90 градусов каждый. Первый вариант можно считать комбинацией обычного прямого подъема с винтовым участком, но ступени на повороте являются именно забежными – то есть при виде сверху их внутренняя часть выглядит не треугольником, а трапецией.

Построение геометрических элементов в таких конструкциях выполняется графически, на основании нормативов.

Помимо минимальных размеров узкой стороны проступи учитывается также стандартная ширина ступеней, высчитываемая эмпирически в зависимости от ширины шага человека.

Ниже показан ход построения геометрии забежных ступеней.

Если необходимо выполнить поворот с большим количеством ступеней, число отрезков на центральной линии увеличивается до желаемого, соблюдается условие – ширина забежных ступеней по линии хода примерно равна ширине прямых ступеней. При изменении угла поворота (более или менее 90 градусов) угловая лестница должна быть перестроена с учетом этого параметра.

Расчет угла подъема и величины проема

Эргономика при расчетах лестничных маршей учитывается не только в отношении ширины проступи. Необходимо выдержать удобный для подъема (спуска) угол наклона, требуемую , комфортные высоту и ширину проемов. Как ясно из иллюстрации выше, высота проема, измеряемая по нормали к направлению хода, должна быть примерно равна среднему росту пользователей, измеренная по нормали к поверхности проступи – на 10% больше. Таким образом, средняя высота проема принимается равной 2 м.

Угол наклона и габариты ступеней выбираются из соображений комфорта, причем наличие в доме пожилых людей с ограниченной подвижностью требует выбора меньшего угла из стандартного диапазона.

Оптимальный угол наклона поворотно-забежной лестницы

Поворотно-забежная лестница подразумевает оптимальный угол наклона в 35…45 градусов и ступени высотой 20…21 и шириной 21…23 см.

Вычисление количества обычных и забежных ступеней

При известной высоте этажа и длине проема, который может быть выделен для устройства конструкции, расчет ступеней опирается на графический метод с подстановкой собственных значений.

Для высоты этажа 3,0 м и стандартной высоте подступенка 0,19…0,21 мы можем выбрать количество ступеней равным 14, 15 или 16, причем в первом и третьем случае придется немного уменьшать высоту первой или последней ступени. Оптимальный вариант – 15.

Учитывая необходимую глубину проступи 21…23 см и считая, что между прямыми участками располагаются шесть забежных ступеней, получаем длину прямого участка равной:

Однако половину ступени использовать нельзя, то есть нам придется разделить 9 прямых ступеней на две неравные части – 4 и 5. Выбирать, какая из них будет вверху, какая внизу, следует в зависимости от конфигурации помещения. Обычно «нечетную» ступень добавляют в нижний пролет и делают радиусной, расширяя таким образом нижнюю часть лестницы. Соответственно получаем верхний прямой участок длиной 88 см и нижний 110 см (принята ширина проступи 22 см).

Определить длину поворотного участка можно, добавив к большему из двух прямых ширину пролета (иногда этот размер немного увеличивается или уменьшается для экономии места). Таким образом, вся длина проема составит 110+100 = 210 см.

Ширина проема принимается равной двум ширинам пролета (марша) с небольшим зазором (50…60 мм). При стандартной ширине марша 1 м проем будет шириной 2,05…2,06 м.

Более точно построить геометрию можно на основании замеров помещения, где конструкция будет смонтирована.

справка

Расчет лестниц с поворотными ступенями на 90°.

Деревянная лестница с поворотными ступенями позволяет значительно съэкономить пространство в доме без потери удобства и функциональности.

При расчете обратите внимание на оптимальное число поворотных ступеней. По моему опыту оптимально 3 ступени при ширине лестницы в 80 см

Больше — ступени будут слишком узкими и поэтому неудобными.

Если проем располагается только над верхней частью лестницы, то важна высота в месте поворота до перекрытия, во избежание травм головы. Она должна быть не менее 2 метров.

При данной конструкции ширина лестницы играет важную роль. Поскольку напрямую влияет на удобство поворотных ступеней. Чем шире лестница — тем большее количество ступеней возможно применить без потери удобства.

В силу разнообразия проектов и конструкций, перила для лестниц в программе никак не рассчитываются и не показываются.

Важно! Обратите внимание на размеры поворотных ступеней. Что бы получить размеры ступени — не забудьте прибавить к этим размерам величину выступа

Расчет каменной лестницы для ничем не отличается от расчета деревянной или металлической лестницы. Главное — правильно рассчитать размеры ступеней. Их высота обязательно должна быть одинаковой для всех ее частей.

Расчет удобства лестницы вычисляется по формуле, основанной на длине шага. Длина шага человека составляет от 60 до 66 см, в среднем — 63 см. Удобная лестница соответствует формуле: 2 высоты ступени + глубина ступени = 63±3 см.

Наиболее удобный наклон лестницы — от 30° до 40°. Глубина ступеней лестницы должна соответствовать 45 размеру обуви — не меньше 28-30 см. Недостаток глубины можно компенсировать выступом ступени. Высота ступени должна быть до 20-25 см.

Программа нарисует чертежи лестницы с поворотными ступенями с основными углами и размерами. На чертежах показаны общие размеры лестницы, разметка верха ступеней на тетивах, углов ступеней и основные размеры самих ступеней.

Надеюсь, программа поможет вам спроектировать и изготовить лестницу для дачи или дома своими руками.

Как рассчитать ступени лестницы

Приведем известную формулу французского архитектора Франсуа Блонделя, для расчета чаще всего используют именно его формулу удобства ступеней лестницы, она основана на средней длине человеческого шага в 63 см.

Безопасность поворотной лестницы с забежными ступенями

Рекомендуем делать количество ступеней поворотной лестницы не четным, чтобы начиная восхождение и спускаясь, вы смогли это сделать с одной и той же ноги, с опорной, это гораздо удобнее. Желательно, чтобы в одном лестничном марше было минимум 3 ступеньки. Чтобы ваша лестницы была максимально безопасной, необходимо знать, что высота ограждений лестницы должны быть всегда выше центра тяжести человека, таким образом, безопасной высотой ограждения считается 90 — 120 см.

Чертеж забежной лестницы

Калькулятор онлайн автоматически по вашим параметрам выведет чертеж забежной лестницы на 90 градусов и выдаст полные расчеты деревянной лестницы с косоурами, рассчитает угол наклона и размеры верхней и нижней тетивы. А также покажет рекомендации связанные с количеством ступеней, угла наклона лестницы и длиной проема, если таковые понадобятся, относительно заданных вами размеров. При желании вы сможете сохранить итоговые расчеты и чертеж лестницы на ваш компьютер.