Расчёт лестницы

  • автор:

Итак, каким образом профессионалы советуют выполнять расчет в XXI веке?

Проектирование лестницы может быть выполнено различными способами. В основе каждого заложены оптимальные размеры лестничного марша, необходимые для комфортного и безопасного движения.

Естественно, самой удобной будет пологая и не узкая лестница, но, как правило, практические обстоятельства диктуют ограничения на выбор ключевых параметров к которым относят: вид лестницы, высоту подъема, площадь в плане, угол наклона, количество ступеней, ширину и высоту каждой.

Эти показатели связаны между собой и не могут быть определены по отдельности. Например, для простой одномаршевой лестницы высота подъема и угол наклона жестко задают площадь в плане и напротив, знание площади в плане и высоты не оставит сомнений в величине угла наклона лестницы.

В этой статье мы не будем рассматривать экзотические варианты, вроде лестниц с элементами трехмерной кривизны, а остановимся на привычных и посильных домашнему мастеру конструкций на косоурах и косынках.

О процессе изготовления мы уже говорили в статье — как сделать лестницу на второй этаж своими руками.

Маршевая лестница

Самая распространенная и популярная конструкция в мире. Маршевая лестница состоит из фрагментов-пролетов (маршей). В каждом из них не менее 3-х но, обычно, не более 15-и ступенек. Чаще всего, 10-11. Если лестница слишком длинная, правильной будет установка промежуточных площадок.

Перила

Вертикальные элементы лестниц с поручнем сверху, высотой от ступенек минимум 90 см (по стройтехнормам). Назначение — обеспечивать точку опоры для человека при ходьбе по лестнице, предотвращая падение за периметр. Перила включают стойки (каркас), поручень (обеспечивает опору), заполнение (декоративная и оградительная функции). Стойки (или балясины) обычно закрепляются в основание через фланец анкерными болтами.

Балясины

Столбики, фигурные и не слишком высокие, в форме колонн (или же с резными декорами), которые поддерживают перила ограждений лестниц (а также – балконов и др. архитектурных сооружений). Балясины обычно изготовляются из металла, дерева, других материалов. Фрагменты используются для многих типов лестничных конструкций.

Балюстрада

Ограждение лестничных конструкций, невысокое, состоящее из множества балясин (небольших резных колонн), которые соединены сверху перилами (как вариант, горизонтальной балкой).

Поручень

Элемент, выполняющий опорную функцию. Если с краю лестничного пролета установлены перила, там, где конструкция лестницы примыкает к стенке, зачастую устанавливается поручень. Устроены элементы, как правило, просто и состоят из поручней плюс элементы креплений, которыми они фиксируются. Поручень — важный аксессуар в больницах или домах престарелых, для посетителей с ограниченными возможностями.

Тетива

Тетива – несущая конструкция пролета лестницы, что представлена как балка с вырезами с внутренней из сторон. В вырезах в виде пазов или гнезд располагаются ступеньки. Данный вид креплений позволяет ступеням сливаться с тетивою, не показывая своих торцов. Здесь вы можете прочитать статью об изготовлении лестницы на тетивах своими руками.

Установка лестницы к крыльцу деревянного дома

Подготовительные работы

Соблюдение главных этапов по монтажу лестницы для крыльца, позволят сделать конструкцию надежной и долговечной.

Итак, для ее установки необходимо купить:

  1. Доски и бруски;
  2. Ножовку;
  3. Саморезы;
  4. Шуруповерт ;
  5. Уровень ;
  6. Цементный раствор;
  7. Крупные камни или щебенка;
  8. Антисептики;
  9. Наждачку;
  10. Лако-красочные материалы.

На начальном этапе по установке деревянной лестницы на крыльцо необходимо залить фундамент под нее. В местах касания древесины с грунтом, нужно проложить изоляцию в три слоя из цемента, щебеня и песка.

Важно! Под опорные балки перил кладут камни, которые служат защитой древесины от гнили и проседания лестницы под тяжестью своего веса.

  1. Следующим этапом по установке будет изготовление деталей.
  2. Заготовки делают прямоугольными.
  3. Заготавливают куски брусков для ограждений и балясин.
  4. Изготавливают косоуры при помощи разметки на лекалах из картона, фанеры или оргалита.
  5. Защитная обработка деталей производится с помощью антисептических составов.

Работа по монтажу

Монтаж деревянной лестницы на крыльцо следует начать с установки косоуров, которые закрепляют на верхней площадке крыльца, на части бруса, закрепляя уголками из металла.

Важно! Для увеличения прочности лестницы, косоуры крепят совместно с фундаментом самой конструкции. Таим образом низ косоуров соединяет с 1-м подступенком и проверяют уровень конструкции.

Фиксация

Далее прикладывают оставшиеся элементы, и фиксируют их цементом.

  • Для закрепления деревянных ступенек на крыльцо не используют гвозди, поскольку это грозит деформацией и разрушением лестницы. В работе предпочтительней всего применять саморезы или шип-пазы. Первую ступень устанавливают наверху нижнего подступенка, а каждый последующий опирают на него.
  • Простую деревянную лестницу на крыльцо своими руками, на этапе описанном выше, чаще всего завершают и переходят к закреплению перил и козырька. Стойки опоры для прочности фиксируют в точках примыкания к косоурам.
  • Перила являются самым слабым местом деревянной лестницы. Для надежности их сажают на саморезы, а стыки проклеивают.

После завершения работ по установке деревянной лестницы для крыльца дома все элементы необходимо отшлифовать и покрыть краской или лаком .

Существует и классификация за формой:

  • в виде клина;
  • прямоугольные;
  • треугольные;
  • округлые.

Окрашивание

Важно! При окрашивании соснового материала нужно взять во внимание тот факт, что смолы в древесине пропитываются неоднородно. Поэтому перед нанесением краски или лака, удалите лишнюю смолу на поверхности материала, используя растворитель.

Обработку конструкций из дерева проводят с использованием эмалей, лаков, красок, пропиток. Выбирая средства для финишной обработки древесины, учитывайте ее вид, выбирайте оттенок близко к натуральному.

Определившись с цветом, переходите к выбору краски. Высоко пигментированная краска для лестницы деревянной на крыльцо предназначены для перекрытия дефектов, ее наносят поверх шпаклевки. Их недостаток в том, что они скрывают всю красоту дерева.

Размер ступеней

Размеры ступеней — это, пожалуй, одни из главных характеристик лестницы. От них зависит, насколько комфортно и безопасно домочадцы смогут подниматься на второй этаж и спускаться вниз.

Рекомендованные значения

Мастер Новицкий Олег Вадимович в книге «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» (наилучшие пожелания автору и этому изумительному труду) упоминает рекомендованные и неоднократно проверенные практикой значения для подъема (h) и проступи (a) ступеней:

h×a = 150×300, 160×300, 170×290 мм.

Эти размеры хороши, но, к сожалению, не могут быть использованы, если дом уже построен и общая высота лестницы (H) не кратна отдельно взятой ступени (h). В таком случае мы можем обратиться к формулам расчета.

Формулы удобства и безопасности

Широко известна формула удобства:

a — h = 12 см.

Согласно этому соотношению, лестница будет наиболее удобной.

Лестница считается безопасной если сумма размеров (с) ширины проступи и высоты подступёнка равняется 45 см:

30+15; 27+18; 25+20.

Соответственно, данное уравнение носит название формулы безопасности :

c = a + h = 45 см.

Сложность в том, что формулы применимы в небольшом диапазоне размеров и не всегда удается реализовать необходимую пропорцию на практике. В таком случае следует с минимальным отклонением «попасть» в указанные пропорции или воспользоваться универсальной формулой Блонделя, которая учитывает средний шаг человека. Об этом ниже.

В специальной литературе под авторством Самойлова В.С. «Современный загородный дом» рекомендована следующая таблица высоты и ширины ступеней при их различном количестве и уклоне:

Обратите внимание: в одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов (ступеней). Предельная высота ступени — 220 мм (СНиП 21-01-97).

Пример расчета:

Для проектирования простой деревянной лестницы на косоурах замерьте высоту между этажами (расстояние по вертикали от пола нижнего этажа до пола верхнего).

К слову высота между этажами — это самый «больной» размер. В домах из камня сплошь и рядом встречаются отклонения от проекта на 4-5 см, а деревянные подвержены усушке и усадке (до 15 см на этаж). В идеале следует дождаться полной усушки сруба за несколько лет.

Также размеры для расчета лестницы лучше снимать, когда настелены чистовые полы или придется четко задавать горизонтальные уровни высот.

Итак, пусть высота в нашем случае:

H = 278 см.

Выбираем высоту подступёнка:

h = 18 см.

Разделив высоту между этажами на высоту подступёнков, получаем необходимое количество ступеней:

270 : 18 = 15 штук.

Для определения оптимальной ширины ступени используйте формулу удобства:

a — h = 12 , h = 18 см.

Удобная ширина проступи:

a = 12 + h = 30 см.

Значит, необходимо 15 ступеней шириной 30 см и длиной, зависящей от ширины проема в межэтажном перекрытии. Проверяем лестницу по формуле безопасности:

a + h = 46 + 3 см

В данном случае:

18 + 30 = 48 см.

Лестница безопасна и удобна в эксплуатации.

Этот пример вычислений приводит Столяров А.Н. в книге «Строим лестницы».

Формула Блонделя

Французский архитектор и инженер еще в далеком 1672 году предложил следующее соотношение:

a = S — 2h

Где S — это средний шаг человека, который находится в пределах 600-640 мм .

Формула Блонделя может быть преобразована в неравенство:

Нижним приемлемым для практики результатом будет минимальный подъем ступени:

h = 120 мм, a = 400 мм, уклон 17 градусов.

С меньшим углом выполняют уже не лестницу, а пандус (рампу) — пологую наклонную площадку.

Верхний подъем ступени:

h = 220 мм, a = 200 мм, уклон 48 градусов.

На верхнем пределе формулы получается не самая удобная лестница, пригодная к эксплуатации только при движении лицом к ступеням.

Спуск по лесенке опаснее, чем подъем, следовательно, удобство использования оценивают на движении вниз. Пример размышлений мастера согласно формуле Блонделя:

Замеряем высоту между этажами:

H = 3050 мм.

Определяем подъем ступеней h путем деления H на возможное число подъемов (n). Варианты значений:

  • При 17 подъемах: h = H / n = 3050 / 17 = 179,4 мм.

  • При 18: h = H / n = 3050/18=169,4 мм.

  • При 19: h = H / n = 3050/19 = 160,5 мм.

Далее вычисляем линию хода:

А = 5000 мм.

Длина линии хода не должна быть меньше высоты между этажами (H), иначе лестница будет непрактично крутая. В нашем примере:

А (5000) > H (3050).

При n = 18 проступь a = 5000 / ( n — 1 ) = 294 мм.

Действительное число ступеней на 1 меньше расчетного значения. Данный факт легко принять, если первую ступень считать на уровне пола.

Параметр шага по Блонделю:

169 × 2 + 294 = 632 мм.

Следовательно, размер приемлем, органичен и лежит в пределах среднего шага человека. Мы определили ширину проступи и высоту подступёнка для удобного перемещения, но этого недостаточно для возведения комфортной и безопасной лестницы.

Поехали дальше. Только что в размышлениях была упомянута линия хода (А). Давайте рассмотрим подробнее этот и другие параметры, которые необходимо учитывать при проектировании лестницы.

Линия хода и средняя линия марша

Линия хода (A) — это горизонтальная проекция воображаемого движения человека по ступеням. Проходит на расстоянии 300-500 мм от внутреннего края лестницы. Этот усредненный размер определяет комфорт пользования поручнем. Дети будут идти ближе к перилам, взрослые — дальше.

Иногда для прямого марша этим размером пренебрегают, поскольку грани ступеней параллельны.

Если ширина лестницы до 1000 мм, то линия хода совпадет со средней линией марша. Если больше 1000 мм, то линия хода смещается к поручню. Алгоритм расчета таков:

  1. С помощью мела или отвеса нанесите на пол предполагаемую линию (или линии) хода. Зафиксируйте размер рулеткой и соотнесите его с высотой лестницы. Замечательно, если линия хода больше, чем высота в 1,7 раза — значит уклон составит 30°.

  2. Далее разделите линию на (n-1) по каждому предполагаемому варианту подъема ступени.

  3. Все полученные показатели размера проступи рассчитайте с помощью формулы Блонделя, чтобы определить оптимальный.

Относительная величина подъема марша (угол подъема)

В строительной практике угол подъема, как правило, находится в диапазоне от 20 до 50 градусов, но самыми удобными считаются лестницы с углом от 30 до 45 градусов.

Таблица зависимости размеров ступеней от угла наклона:

Ширина Высота Угол наклона
40 10 14°10′
38 11 16°20′
36 12 18°30′
34 13 21°00′
32 14 23°10′
30 15 26°40′
28 16 29°50′
26 17 33°10′
24 18 37°00′
22 19 40°50′
20 20 45°00′

Выбор угла наклона обуславливает запас расстояния (критической высоты) не менее 2000 мм от любой ступени до потолка или какого-либо выступающего элемента здания (балки, парапета):

Критическую высоту удобно проверять, нарисовав рассчитанные ступени на любом листовом материале или прямо на стене. Как показывает практика проектирования, очень часто линия, проведенная от потолка или опасного выступа, будет меньше искомого значения.

Именно по этой причине нет возможности спроектировать лестницу достаточно пологой. С увеличением угла наклона понижается комфорт, потому при невысоком среднем росте всех домашних, иногда все же этот размер занижают.

Но мы все же рекомендуем корректировать уклон лестницы или рассматривать другое место для ее монтажа. Перебор вариантов расположения — это разумная и распространенная практика.

В уже упомянутом труде Новицкого О.В. «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» рассмотрен реальный практический случай, в котором последовательно и аргументировано перебраны аж 6 вариантов расположения лестницы в помещении.

В любом случае, окончательный результат — это обычно золотая середина между множеством противоречивых аргументов.

Ширина марша

Ширина марша определяется пропускной способностью лестницы (количество людей в минуту в самом узком месте) и предполагает комфортное перемещение взрослого человека.

Для внутриквартирных лестничных маршей строительные нормы определяют это значение (размер от стены до перил или между двумя перилами с левой и правой стороны) как минимум в 900 мм, в домах повышенной комфортности 1250-1600 мм.

Предусмотрены исключения для ширины лестничного марша (0,8 м) некоторых типов лестниц (например, в садовых домиках), но ориентироваться при проектировании лестницы на этот размер следует только в условиях жесткого недостатка свободной площади помещения.

Ширину менее 0,8 м могут себе позволить вспомогательные конструкции, например, лестница в подвал или на чердак.

Пандус

Пологий скат, наклонная площадка, которая соединяет две горизонтальные поверхности различной высоты, обычно обустраивается для перемещения колёсных средств с одной плоскости на другую. Пандус часто применяется для обеспечения комфортного перемещения инвалидных средств передвижения и детских колясок.

Полезная ширина лестничного марша

Расстояние между стенкой, получившей финальную отделку, и внутренней частью поручня. Иногда – расстояние меж поверхностями 2-х поручней. Полезная ширина лестничного марша вычисляется по высоте поручней уже готовой лестничной конструкции.

Стандартные элементы

Каждый хороший хозяин умеет считать деньги. Строительство лестницы — не исключение. Можно неплохо сэкономить, если детали лестницы на этапе проектирования получится подогнать к стандарту заготовок, принятых на территории РФ.

Экономические соображения могут стать тем ключевым аргументом, который позволит хозяину выбрать единственный вариант расположения лестницы из нескольких возможных.

1. Стандарты на ступени.

Выпускаются с галтелью R 12,5. Пригласительные ступени:

Размер, мм
1 H 220×400×1200, R200
2 H220×400×1400, R200

Забежная треугольная ступень нестандартного размера на заказ рассчитывается как прямоугольная (из нее просто вырезают необходимую). Потому целесообразно заказывать прямоугольные. Стоимость идентична, а обрезки пригодятся в работе.

Крупные ступени можно изготовить из мебельного щита размеров:

Размер (В×Ш×Д), мм
1 38×400×2000
2 38×500×1500
3 38×500×2000
4 38×700×1500
5 38×1000×1000
6 38×1100×1100
7 38×1200×1200

2. Подступёнки.

Размер (В×Ш×Д), мм
1 18×180×900
2 18×180×1000
3 18×180×1100
4 18×180×1200
5 18×180×1300
6 18×180×1400
7 18×120×900
8 18×120×1000
9 18×120×1100
10 18×120×1200
11 18×120×1300
12 18×120×1400

3. Облицовочная доска.

Размер (В×Ш×Д), мм
1 18×200×2000
2 18×300×2000
3 18×350×1000
4 18×350×1500
5 18×350×2000
6 18×350×2500
7 18×350×3000
8 18×350×3500

4. Брус.

Размер (В×Ш×Д), мм
1 80×80×1200
2 80×80×2000
3 80×80×2500
4 80×80×3000
5 100×100×1200
6 100×100×2000
7 100×100×2500
8 100×100×3000

5. Тетивы.

Размер (В×Ш×Д), мм
1 40×350×2500
2 40×350×3000
3 40×350×3500
4 40×400×4000
5 50×300×3500
6 50×350×3500
7 50×400×4500

6. Поручни.

Длина поручней может варьироваться от 3500 до 6000 мм. А вот размеры сечений постоянны:

Сечение (Ш×В), мм
1 40×70
2 45×70
3 45×80
4 45×90
5 60×60
6 70×70
7 70×90
8 80×100

7. Балясины.

Диаметр круглых балясин — 30 или 47 мм. Длина всех разновидностей — до 900 мм. Сечения квадратных изделий:

Сечение (Ш×В), мм
1 40×40
2 45×45
3 50×50
4 60×60
6 70×70
7 80×80

8. Декоративные шары.

Диаметр, мм
1 75
2 95
3 115
4 140
5 145

Узнайте больше про выбор деревянных деталей.

Еще на этапе расчетов следует ознакомиться с прайс-листом ближайшего поставщика в шаговой доступности.

Итак, не боги горшки обжигают. Надеемся, что нам несколько удалось развеять миф о том, что проектирование и возведение лестниц доступно только избранным. Почитайте статьи, литературу, на которую мы ссылались в этом тексте, выполните замеры, эскизы и чертежи.

Задача в сухом остатке выглядит просто: исходя из планировки дома, места размещения лестницы, эстетических предпочтений хозяев, нужно произвести вычисления параметров, приведенных в статье. Останется лишь органично вписать показатели в нормы комфортного и безопасного движения по загородному дому или многоуровневой квартире.

Желаем уюта и добра вашему дому.

Больцы

Название данного элемента – от немецкого слова «bolz» («болт»). Больцы — крепеж, удерживающий лестницу. С помощью них можно фиксировать одну из сторон марша к стене, а противоположную — на поручень, что и станет несущим элементом. Подробнее читайте в статье изготовление лестницы на больцах.

Опорный столб

Вертикальная опора, что обычно несет главную нагрузку в оградительных конструкциях. Опорный столб предназначается для того, чтоб придавать жесткости перилам – к столбу крепятся поручневые конструкции. Этот элемент обеспечивает поддержку площадкок лестницы, забежных ступеней. А в винтовой лестнице – всей конструкции целиком.

Лестница с «гусиным шагом»

Компактная модульная конструкция с так называемым «переменным» шагом. Своим наименованием «гусиный шаг» обязан контурам своих ступенек – присутствуют овальные (косые) попеременные вырезы. Такую конструкцию целесообразно применить в тех случаях, когда мало места. «Гусиный шаг» обычно делается под 45 градусов, однако встречаются вариации, что поднимаются под угол в 70 гр.

Лестница закрытая

Лестничная конструкция с подступёнками. Ключевая особенность — обустройство подступенков, которые не оставляют свободных просветов. Такое решение обеспечивает закрытую лестницу максимальной безопасностью: по ней комфортно спускаются/поднимаются даже малыши.

Лестница изогнутая

Конструкция с поворотами по дуге (угол до 180 градусов) по всему протяжению марша. Лестница изогнутая – очень изящная, и состоит из сплошного марша. Поворотные (забежные) ступеньки являются своеобразной изюминкой конструкции. Установка ее осуществляется, по обыкновению, вплотную к стенке. Однако при наличии свободного пространства монтаж может проводиться и «навесным» путем.

Лестница комбинированная

Лестничная конструкция с переменными формами, сочетающая несколько функционалов для различных видов лестниц. Лестница комбинированная включает взаимодействующие элементы, организованные для достижения сразу нескольких практических или декоративных задач. Такое название конструкции носит условный характер, подразумевая, что в здесь присутствуют элементы нескольких типов по различным характеристикам.

Лестница на больцах

Особый вид лестничной конструкции, отличающийся от других по структуре, по способам монтажа. Причем, можно собрать данным способом конструкцию любых форм: с прямым или с поворотным маршем; винтовую; «гусиный шаг»; с площадками. Лестница на больцах отличается специфическим крепежом – больцами. Эти элементы в такой модели обеспечивают конструкции повышенную прочность и эстетичность внешнего вида. Что позволяет сделать конструкцию визуально «воздушной», ее структура не будет препятствовать проникновению лучей света.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *