При проведении проектирования и возведения лестницы в частном доме на второй этаж своими руками обязательно нужно провести расчет всей конструкции. При этом важны такие показатели как ширина ступеней, диаметр, количество. Все это очень важно учитывать, чтобы подготовить правильные чертежи и сделать всю конструкцию эргономичной и полностью безопасной. Такая достаточно оригинальная конструкция пользуется большой популярностью, так как для ее возведения не требуется большая площадь, однако, чтобы изделие получилось прочным и надежным, нужно все тщательно продумать и учитывать все нюансы. Кроме того, большим преимуществом винтовой лестницы является то, что она вписывается в совершенно любой интерьер и становится самым настоящим его украшением. Чтобы было удобно ходить по ступеням веерного типа, нужно правильно обозначить их размеры. Поворот спирали вполне возможно сделать совершенно любым, все зависит от дизайнерской задумки и наличия свободного места.
Проектирование винтовых лестниц подразумевает под собой определение всех требуемых параметров изделия, а также составление схематической модели конструкции с обозначений. Схема винтовой лестницы, независимо от ее конфигурации должна быть выполнена в вертикальной и горизонтальной проекции. Это позволит прорисовать все основные детали конструкции полностью, а также определить преимущества и недостатки каждого способа обустройства ступеней.
Лестница может иметь самую различную конфигурацию, а именно:
- С опорой на центральную ось;
- С частичным вхождением ступеней в центральную опору;
- С упором на боковые тетивы;
- Консольное расположение.
Чертежи каждого типа лестницы будут различаться между собой, и это обязательно нужно учитывать при проведении расчетов и составлении плана конструкции. При этом значительно различаются размеры используемых деталей для винтовых лестниц, так как способы крепления в той или иной мере отнимают определенное пространство, предназначенное для передвижения.
Проектирование лестницы в частном доме – это сложный процесс, который включает в себя определение длины и ширины лестничного марша, угла поворота и наклона конструкции, размерных характеристик и количества ступеней. Поможем не запутаться в этом в материале: .
Функциональная винтовая лестница: чертежи и количество ступеней
Прежде чем выполнить проект винтовой лестницы, стоит правильно все рассчитать, а также определить количество ступеней. Именно поэтому, на основе полученных данных будет разрабатываться и возводиться конструкция.
Для возведения лестницы нужно определить:
- Количество ступеней;
- Высоту подступенка;
Изначально нужно определить оптимальное количество ступеней. Идеальным вариантом будет 11-13 ступенек. Обязательно должно быть нечетное количество для большего комфорта передвижения. Отсчет должен идти сверху вниз. Верхняя ступенька должна выступать в качестве площадки, а ее размеры нисколько не отличаются от остальных имеющихся элементов.
Для определения оптимальной высоты подступенка нужно разделить полученное расстояние от потолка и до пола на количество ступенек. Идеальным вариантом будет высота ступени в пределах 15-20 сантиметров.
Для винтовой лестницы больше всего подойдут забежные ступени, именно поэтому, чтобы определить оптимальные параметры, нужно предварительно подготовить чертеж.
Расчет винтовой лестницы: особенности конструкции
Винтовая лестница состоит из забежных ступеней и изготавливается преимущественно из дерева или металла. Существуют стандартные модели винтовых лестниц, которые можно сделать в доме или выполнить свою оригинальную конструкцию, но для этого нужно все правильно и точно рассчитать, а также учитывать особенности готового изделия. Прежде чем приступить к возведению конструкции, нужно подобрать оптимальный тип изделия.
В частности винтовые лестницы могут быть:
- Прямоугольные;
- Многоугольные;
- Круглые.
Прямоугольные и многоугольные конструкции могут быть использованы, если лестница будет монтироваться рядом со стеной. Если же она будет находиться посредине комнаты, то лучше всего отдать предпочтение круглой конструкции. Винтовые лестницы могут выполняться с подступенками и без них. Лестница без подступенок гораздо удобнее в использовании, так как ширина забежной ступеньки намного уже стопы, поэтому может быть соскальзывание ноги, если выполнен подступенок, так как он занимает определенное пространство.
Важно! Отсутствие подступенков дает возможность становиться полностью всей стопой на проступь, поэтому движение по такой лестнице будет более удобным и безопасным.
Как подготовить чертеж винтовой лестницы
Чтобы подготовить чертеж винтовой лестницы, важно все правильно просчитать, а также учитывать габариты каждого элемента конструкции.
Прежде чем нарисовать макет, нужно продумать:
- Особенности ступеней;
- Ширину проступи;
- Размеры проема.
Просмотрев имеющиеся готовые образцы можно подобрать для себя оптимальный вариант, который затем немного изменить под имеющиеся параметры и особенности интерьера дома. Одним из основных характеристик лестницы считается ширина проступи. Для определения этого параметра нужно не только подготовить рисунок, но и воспользоваться специальными формулами, которые помогут определить требуемую ширину ступеньки.
На подготавливаемом плане обязательно нужно отобразить:
- Внешний диаметр;
- Градус разворота;
- Ширину проступи.
Дополнительно, при проведении расчетов нужно учитывать место для фиксации ступеней, а также зону для перил. Помимо этого, нужно учитывать требуемую площадь для оформления проема. При движении вверх или вниз человек любого роста должен легко и свободно проходить, не задевая при этом потолочных балок. Оптимальный размер обустраиваемого проема должен равняться приблизительно 2 метрам. Минимальный диаметр находится в пределах 1,2-1,5 метров.
Как сделать расчет винтовой лестницы онлайн
Можно самостоятельно провести все требуемые расчеты и замеры при выполнении проекта винтовой лестницы. Однако, существуют специальные программы, которые помогают быстро и просто провести требуемые замеры, составить чертеж и визуализировать получившиеся рисунки. Таким образом, можно будет получить полное представление о том, как готовая лестница будет выглядеть в интерьере.
Придумать дизайн лестницы можно самостоятельно, главное – чтобы конструкция была практичной, комфортной и безопасной. Расскажем про то, как сделать всё самостоятельно: .
В частности это такие программы как:
- Онлайн-калькулятор;
- 3D конструктор;
- Autocad.
Наиболее популярными и востребованными считается онлайн-калькулятор, а также программа Автокад. Достаточно внести только требуемые данные и программа сама проведет расчет и предложит наиболее оптимальное решение. Можно получить визуализацию уже готовой конструкции со всех сторон, а также ее разрезы, что позволит определить, насколько она будет прочной и безопасной.
Если проводится расчет в Автокаде, то стоит помнить, что готовый файл будет иметь расширение dwg, которое совместимо не со всеми программами.
Проведение проектирования винтовой лестницы
Винтовая лестница устанавливается в основном, если нужно сэкономить свободное пространство.
Она отлично подойдет в качестве лестницы на:
- Второй этаж;
- Мансарду;
- Чердак.
Чтобы совершенно точно и правильно выполнить проектирование конструкции, важны все требования и нормы ГОСТ, так как это позволит сделать лестницу прочной, устойчивой и безопасной.
Проект винтовой лестницы обязательно должен быть продуман очень тщательно до мелочей, чтобы она получилась прочной и надежной. Подъем и спуск не должны доставлять ощущение дискомфорта. Материалы для изготовления деталей должны отличаться прочностью и полностью соответствовать оказываемым на конструкцию нагрузкам.
Определяем размеры винтовой лестницы (видео)
Винтовая лестница имеет просто превосходную конструкцию и оригинальный вид, поэтому она с легкостью может стать украшением совершенно любого интерьера дома, независимо от его стилистических особенностей.
Подробно: чертежи винтовых лестниц (фото примеров)
Винтовая лестница, как правило, устанавливается в тех случаях, когда необходимо сэкономить пространство или дополнить интерьер. Отлично подойдет для дачи или частного дома в качестве лестницы на второй этаж, чердак или мансарду. Может быть собрана на самых маленьких площадях. Уступает в компактности разве что раскладной лестнице.
Конструкция винтовых лестниц не очень практична. По ней сложно заносить габаритные вещи на 2 этаж и Вы вряд ли разминетесь с идущим навстречу человеком, если это, конечно, не монолитная конструкция из бетона. Также следует помнить о трудностях, с которыми сталкиваются пенсионеры или маленькие дети при подъеме по крутому маршу.
Спиральная лестница может быть как деревянной, так и металлической. Очень часто эти материалы комбинируют, чтобы объединить лучшие качества каждого из них.
Если Вы взвесили все «за» и «против» и решили сделать , сначала надо провести расчет ступеней лестницы.
Размеры винтовой лестницы на второй этаж дома
- Н – высота лестницы — это сумма расстояния до потолка и толщины перекрытия;
- Н 1 – расстояние между витками;
- h – высота ступени;
- h 1 – глубина ступени или проступь;
- R – внешний радиус;
- R 1 – радиус основной линии подъема;
- r – радиус внутренней опоры.
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:
- расстояние между витками Н 1 должно быть не меньше, чем рост человека, иначе, вы будете биться головой об ступеньку над вами. Рекомендуемое значение – не менее 2 м;
- 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;
- ширина ступени возле центральной опоры не должна быть меньше 10 см;
- из соображений безопасности диаметр винтовой лестницы должен быть либо не менее трех метров, либо установка перил обязательна. Высота поручня составляет 90 — 100 см.
- 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 винтовую лестницу — расчет лестничного марша
Конструкция винтовой лестницы требует тщательного проектирования. Только при условии правильности вычислений изделие будет безопасно, удобно и привлекательно внешне. Для удобство можно составить схему с размерами и по ней проводить расчет лестницы для дома.
Сначала необходимо определить площадь участка, на котором будет находиться изделие, так как от этого зависят минимальные размеры и расчет поворотной лестницы в целом. Далее измерьте расстояние между полом первого и второго этажа, а также толщину перекрытия, то есть, высоту лестницы. Определитесь, где у вас будет вход, а где выход – от этого будет зависеть угол, на который закручивается лестничный марш.
Когда все предварительные измерения сделаны, необходимо определить количество ступеней. Предположим, что нам надо провести расчет винтовой лестницы, радиус которой 1 м, высота 3 м и угол закручивания 360° (вход на лестницу расположен строго под выходом).
R = 1000 мм, H = 3000 мм, ω = 360°;
Для этого мы находим длину марша (L) по основной линии подъема. Она будет равна 2πR 1 , при этом R 1 = 2/3 R, так как эта линия отступает от внешнего края лестницы, примерно, на треть радиуса. Подставив в формулу наши значения:
L = 2πR 1 = 4/3πR = 4/3 * 3,14 * 1000 = 4190 мм (все расчеты проводятся в миллиметрах).
Получается, что длина окружности (L) равна 4,19 м. Теперь делим полученное число на глубину проступи (h 1), например, 25 см.
n = L / h 1 = 4190 / 250 = 16,796
Округлив ответ, выходит, что у нас должно быть 17 ступеней. Учитывая то, что последняя совпадает с полом второго этажа, уменьшаем общее количество ступенек на единицу. То есть, на о один виток нам надо 16 ступеней.
Мы возьмем глубину проступи у центральной опоры за 10 см (минимальное значение), а внешнюю рассчитаем по формуле:
h 1 внеш = L в / n , где
L в = 2πR = 2 * 3,14 * 1000 = 6280 мм подставляем в начальную формулу
h 1 внеш = 7536 / 17 = 0,369 м = 369 мм
— глубина проступи у внешнего края (показано на фото).
Высота подступени определяется делением общей высоты лестницы (H) на количество ступенек:
h = H / n = 3000 / 17 = 176 мм
Можно немного подкорректировать размеры ступеней, соблюдая при этом эталонную формулу — 2h + h 1 = 60..65 см — сумма глубины и удвоенной высоты ступени должна равняться, примерно, 60 – 65 см. Давайте попробуем увеличить высоту подступенка до 19 см и проверить по стандартам:
2 * 190 + 250 = 630 мм — удовлетворительно
Поскольку подступенки, как правило, не используются в конструкциях данной формы, то можно немного увеличить расстояние между ступенями и за счет этого внести небольшие коррективы в размеры лестницы.
Чтобы лучше усвоить материал посмотрите видео о том, как рассчитать лестницу:
Расчет площадки лестницы и высоты лестничного прохода
Особое внимание надо уделить расчету площадки на втором этаже. В случае разворота марша на 360°, начало находится непосредственно под этой площадкой (выходом). При подъеме на каждую ступеньку расстояние до нее уменьшается на высоту ступени, то есть на 19 см (в нашем случае). Преодолев 4 ступеньки, потеря высоты составит около 76 см. С учетом толщины перекрытия (h п) остается в запасе еще около 2 метров. То есть ширина лестничной площадки вполне может равняться ширине 4 ступеней, но не более. Ведь если увеличить до пяти ступеней, тогда расстояние до перекрытия будет менее 2 метров. В таком случае высокий человек будет цепляться головой, что неприемлемо.
Н 1 = H — 4h — h п = 300 – 76 – 20 = 204 см — удовлетворительно
Н 1 = H — 5h — h п = 300 – 95 – 20 = 185 см — не подходит
Проектирование винтовой лестницы — схемы и чертежи
Проектирование винтовых лестниц можно делать и через специальные программы. Такой способ более трудоемкий и не каждый захочет разбираться, моделировать самостоятельно.
Компьютерный расчет лестницы, как правило, нужен для крупного строительства и совсем не обязателен при сооружении самодельной конструкции. На видео объяснятся как сделать 3d модель лестницы.
Заключение
Проект винтовой лестницы должен быть продуман до мелочей, тогда изделие получится удобным и безопасным. Не рекомендуется делать ступени разного размера. Подъем и спуск ни в коем случае не должны создавать чувство дискомфорта. Материалы деталей и узлов должны быть прочными и полностью соответствовать нагрузкам, которые будет испытывать конструкция. То есть надо правильно рассчитать параметры лестницы.
Винтовые лестницы заслуженно привлекают внимание частных домовладельцев. Эта красивая конструкция придаст любому жилищу солидность и привлекательность. Технология изготовления винтовой лестницы своими руками довольно проста. С учетом доступности в наше время разнообразных строительных материалов сделать такую лестницу по силам любому хозяину, имеющему определенные познания в столярном деле. Единственным моментом, вызывающим затруднение в создании этого оригинального элемента интерьера, является определение правильных размеров винтовой лестницы при изготовлении чертежей. В этой статье мы расскажем, как рассчитать винтовую лестницу для вашего дома быстрым и практичным способом.
Основные параметры лестницы: рассчитываем ступени
Первое, с чего следует начинать расчет винтовой лестницы – правильное вычисление размеров ступеней конструкции. Для этого нужно ориентироваться в условных обозначениях параметров, представленных ниже:
- Н – высота конструкции. Определяется она суммой расстояния от пола до потолочных перекрытий с учетом их толщины;
- H1 – междувитковое расстояние;
- h – высота ступенек;
- h1 – проступь;
- R – наружный радиус ступени;
- R1 – радиус по точке основной линии спуска-подъема.
Эти обозначения будут позже использоваться в проведении вычислений и чертежах. Необходимо помнить, что проектирование винтовых лестниц не является самодеятельностью. Такие их параметры, как диаметр, ширина или упомянутые уже размеры ступеней, должны четко укладываться в существующие ГОСТы и нормы СНиПов. Соблюдение всех требований к размерам ступеней и их другим параметрам обеспечит безопасность и прочность лестничной конструкции. Поэтому при изготовлении чертежей ступеней всегда учитывают следующие моменты:
Тонкости проектирования: как рассчитать лестничный марш
Расчет винтовой лестницы – процедура, требующая усидчивости. Только 100%-но правильные вычисления превратят вашу идею в красивую и безопасную конструкцию. Для удобной работы над проектом винтовой лестницы желательно составить предварительную схему с ее размерами, и уже по ней проводить все расчеты. В проведении таких работ хорошим помощником могут стать специальные строительные калькуляторы – программы, позволяющие качественно произвести все расчеты винтовой лестницы даже онлайн. Они просты в использовании, имеют интуитивно понятный интерфейс и превратят работу над проектом в настоящее удовольствие.
Если же программы в онлайне вам недоступны, можно приобрести диск с таким лицензионным софтом. Эта выгодная покупка позволит с помощью компьютера создавать качественные чертежи строительных конструкций по заданным параметрам ширины, высоты, диаметра и др. показателям, которые вводятся в специальные окна программы.
Расчет лестничного марша следует начинать с вычисления площади участка, отведенного под обустройство межэтажной конструкции. Этот важный показатель является основным для определения минимального диаметра винтовой лестницы, а также дальнейших вычислений габаритов конструкции.
После этого следует перейти к определению высоты элемента интерьера (Н). Для этого, как уже было указано в таблице, измеряют расстояние от полового покрытия первого этажа до второго, учитывая и толщину перекрытия. Здесь же следует определиться с точками входа-выхода, что позволит на чертеже определить угол, под которым будет закручиваться лестничный марш.
Завершив эти предварительные измерения, следует вычислить количество ступеней. Для примера используем условный расчет винтовой лестницы с диаметром 2000 мм (радиус — 1000 мм), высотой 3500 мм и вертикальным углом закручивания в 360 градусов. Получаем: R = 1000; Н = 3500; ω =360°.
Важно учесть, что все измерения и вычисления параметров для чертежей с применением формул производят исключительно в миллиметрах!
Алгоритм вычислений такой:
Исходя из того, что в винтовых конструкциях подступенок обычно не используют, можно скорректировать расстояние между ступеньками в сторону увеличения промежутков. Во время корректировки следует проверить на соответствие полученных результатов эталонным размерам, согласно которым удвоенная высота ступеньки в сумме с ее глубиной должна вписаться в промежуток от 60 до 65 см.
Рассчитываем диаметр лестницы и ширину лестничной площадки
На этом этапе все достаточно просто. Диаметр всегда должен быть немного меньше размеров проема винтовой лестницы. Исключение составляет вариант, когда балясины устанавливают по наружному краю ступеней. В этом случае ширина лестничного проема может совпадать с диаметром конструкции.
Для примера расчетов возьмем диаметр за 220 см и уменьшим его до 200 см (220-20 = 200), учитывая только часть проступи, предназначенную для ходьбы. В этом случае длина ступени будет равна радиусу: 200/2 = 100 см. При этом по ширине винтовая лестница будет на 1/2 меньше толщины опорной балки, но на расчетах это не отразится.
Расчет ширины верхней площадки производится путем вычисления потерь высоты при движении по ступеням. В случае нашей лестницы с разворотом марша на 360 градусов при подъеме на одну ступень расстояние до площадки уменьшится на 22 см. Поднявшись на 5 ступеней, потеря высоты составит около 110 см. Если принять во внимание толщину перекрытия (hп = 20 см), то в запасе остается еще более 2 метров. Таким образом, ширина верхней площадки может быть в пределах ширины 5 ступеней. Если же ее увеличить до 6, то двухметровый запас исчезнет, и голова поднимающегося будет цепляться за верхние конструкции.
Для проверки расчетов можно пользоваться формулой:
- H1 = H-5h-hп = 350-110-20 = 220 см (хороший результат).
Подставляя в эту формулу свои варианты, можно вычислить наиболее подходящие размеры.
Как видите, точный расчет всех параметров винтовых лестниц для дальнейшего изготовления чертежей – занятие кропотливое, но несложное и интересное. Пользуясь полученными навыками или прибегнув к помощи , вы легко сможете подготовить качественный проект и воплотить его в жизнь.
Такая задача, как расчет винтовой лестницы, может стать серьезной проблемой для новичка, особенно если всё выполнять своими руками. Здесь особую трудность составляет, пожалуй, распределение положения ступеней и определение их оптимальных размеров и количества. Поэтому стоит обратиться к уже прописанным стандартам и подыскать аналог планируемого сооружения. Если же ничего похожего вам найти не удалось, в любом случае придется разрабатывать отдельные чертежи практически с нуля.
Особенности конструкции
- Компактность. Это одна из определяющих особенностей винтовых лестниц. Благодаря особому устройству можно добиться оборудования удобного и вполне безопасного подъема в условиях ограниченного пространства. По сути, ступени образуют круг, который по диаметру должен соответствовать размерам проема на втором этаже.
- Эстетичность. В винтовом исполнении доступны различные конфигурации конструкции. Плавные линии забежных ступеней и спиральные закругления придают лестнице особый шарм и некую легкость. Она может стать одним из центральных украшений помещения.
- Устойчивость. Если чертежи были проработаны грамотно, а также использовались качественные материалы, при возведении своими руками вам удастся добиться гораздо большей устойчивости и прочности конструкции, чем в случае с маршевыми моделями. Упор приходится на центральную ось, которая надежно фиксируется сверху и снизу, соединяясь с межэтажными перекрытиями.
В некоторых случаях размещение винтовой лестницы может принести больше неудобств. Это относится в первую очередь к людям с ограниченными возможностями. Также по ней неудобно поднимать габаритные грузы.
Компактность – основная особенность при использования винтовой лестницы
Основные параметры для расчетов
Для того чтобы своими руками произвести расчет винтовой лестницы, необходимо определить целый ряд параметров:
- Уклон ступеней - определяет угол наклона прямой линии, по которой человек поднимается наверх. Для винтовой лестницы он может колебаться от 35 до 50 градусов. Чем больше уклон, тем круче конструкция, что негативно сказывается на её эргономичности и безопасности, но при этом позволяет сэкономить место.
- Количество ступеней - рассчитывается таким образом, чтобы рационально распределить высоту лестницы. По ней должно быть удобно подниматься с минимальными затратами сил. Рекомендуется делать нечетное количество, не более 15–17 штук.
- Ширина проступи - это, пожалуй, основной параметр, так как именно от него зависит, насколько комфортно будет передвигаться по ступеням. Он характеризует ширину той части, куда человек ставит ногу. В идеале стопа должна полностью опираться на поверхность ступени. Для винтовой лестницы этот показатель является скорее условным, так как по всей длине радиуса значение изменяется от меньшего к большему.
- Высота подступенка - это высота самой ступени, то есть от неё зависит, сколько усилий нужно приложить человеку для того, чтобы подняться на следующий уровень. Берется в среднем на уровне 15–20 см.
- Ширина лестницы - это общий показатель, который рассчитывается вместе с диаметром. Это длина одной ступени, то есть доступное пространство для прохождения пути.
Перечень основных параметров, необходимых для расчета винтовой лестницы
Параметры ступеней
Отдельно следует остановиться именно на расчете ступеней винтовой лестницы, рассмотрим, как это сделать своими руками. Практически весь смысл проектирования сводится к определению граничных параметров ступеней и их оптимального расположения на опорной оси.
Так как рассчитать винтовую лестницу своими руками нужно с нуля, в начале следует измерить расстояние от нижнего яруса до пола второго потолка. Это и будет сама опора, то есть высота лестницы. Полученную цифру нужно разделить на предполагаемое количество ступеней. Так вы получите высоту подступенка. Если этот показатель не вписывается в нормативные рамки, его можно подкорректировать и изменить показатели, участвующие в расчетах в пределах доступных отклонений.
Самым сложным этапом для выполнения своими руками является расчет ширины ступеней винтовой лестницы. Здесь нужно воспользоваться формулой для определения окружности конструкции. При этом учтите, что полезной считается не более 2/3 площади ступени, поэтому 2πR умножают на дробь. Результат делят на количество ступеней, за исключением верхней площадки, то есть на четное число. Вы получите ширину проступи в центральной части ступеней. Линия может идти неравномерно, так как элементы располагаются поворотным принципом по спирали.
Радиусом в данном случае выступает длина ступени. Ее следует брать не менее 100 см. При этом проход для двоих уже будет весьма затруднительным. Точное его значение можно определить посредством сопоставления диаметра конструкции с площадью проема. Учтите, что часть пространства займет опорный столб и ограждение с поручнями. То есть, если вы хотите сконструировать просторную лестницу, лучше взять небольшой запас. Если же такой необходимости нет, можно свести все параметры к минимуму, чтобы обеспечить комфортное передвижение для одного человека среднестатистической комплекции.
Схематическое построение винтовой лестницы и формулы для определения параметров ступеней
Способы крепления ступеней и их влияние на размеры конструкции
Винтовую лестницу можно сделать своими руками в разных вариантах при сохранении практически идентичной конфигурации. Речь идет, прежде всего, о расположении ступеней относительно их опорного крепления. Наиболее распространенными являются такие варианты:
- опора на периметральные стены;
- консольное защемление на оси;
- опора на тетивы;
- консольное опирание на осевую опору.
Типы крепления ступеней к винтовой лестнице
В зависимости от выбранной вами конструкции отличаются методы крепления ступеней. Это влияет на сами расчеты, так как в одном случае скрадывается больше полезного пространства, нежели в другом.
Самым просторным проектом можно считать лестницу с опорой на стены. В таком случае ступени фиксируются внешним краем к стене, а по внутренней линии образуют ось. Это позволяет сэкономить на установке массивных поручней и зафиксировать их к стене, чтобы они не мешали передвижению, но при этом сохранялся требуемый уровень безопасности. То же самое можно сказать и о модели с упором на гнутые тетивы.
А вот консольное крепление занимает гораздо больше места, поэтому необходимо прибавить 20–30 см к каждой стороне, чтобы добиться полноценного охвата полезной площади при подъеме. В этом случае часть ступени занимает примыкание к опорному столбу, а еще некоторая площадь уходит под фиксацию ограждения.
При недостатке жилой площади часто приходится выбирать такую конструкцию межэтажной лестницы, которая занимает минимум места. Оптимальным вариантом в таких случаях становится винтовая или спиралевидная конструкция. Чтобы построить её своими руками, прежде всего, нужно сделать расчет винтовой лестницы, определиться с её формой и габаритами.
В этой статье мы рассмотрим пример такого расчета для конструкции с центральной опорной стойкой как на картинке выше.
Как и при определении параметров обычной прямой лестницы, нам потребуется измерить некоторые существующие размеры и составить проект. Ниже дана краткая инструкция, которая поможет вам в этом.
Величина проема (просвета) в перекрытии второго этажа
Проем может быть круглым или квадратным. Если он ещё не сделан, то при его изготовлении следует учесть, что диаметр будущей лестницы будет примерно на 20 см меньше, чем ширина просвета – по 10 см с каждой стороны необходимо оставить для перил.
Высота этажа
Измеряется между «чистым» полом нижнего и верхнего уровня.
Совет. Проще всего определить высоту этажа, опустив отвес, как показано на рисунке выше, и измерив длину бечевки с грузом.
Точки входа и выхода
Кроме этого нужно определить место входа на первую ступень и выхода с последней на втором этаже. Это даст нам возможность узнать угол закручивания конструкции и, соответственно, вычислить её длину. Выбирать вход и выход нужно с учетом положения лестницы в помещении и наличия препятствий, мешающих комфортному движению .
Например, если она располагается в углу или у стены, вариантов положения первой ступени остается не так много. А если второй этаж мансардного типа со скошенным потолком, верхняя ступень должна находиться в таком месте, чтобы при выходе расстояние между площадкой и перекрытиями было больше человеческого роста.
Составив чертеж и обозначив на нем точки входа и выхода, вы сможете определить угол закручивания.
Пример расчета
Предположим, что после всех измерений и определений мы имеем следующие данные:
- Ширина проема 200 см;
- Высота этажа 250 см;
- Угол закручивания 270 0 .
Исходя из этого, начинаем расчет винтовых лестниц.
Диаметр лестницы и длина ступеней
- Как уже упоминалось выше, диаметр должен быть несколько меньше ширины проема. Однако, если крепить балясины под поручни на край ступеней, общий диаметр можно не уменьшать. Но для расчетов все же принимаем его равным 180 см (200 – 20 = 180), т.к. нам важна именно рабочая, ходовая часть проступи.
- Длина ступени будет равна радиусу или половине диаметра: 180: 2 = 90 см. При этом ходовая часть (ширина лестничного марша) окажется меньше на половину толщины опорной стойки. Но на расчеты это не влияет.
Длина лестницы
Чтобы упростить расчеты, нужно получить развертку винтовой конструкции, определив её длину по внешнему контуру и по линии движения.
Для этого воспользуемся формулами, известными всем из школьной программы.
- Длина окружности L = 2ПR. Подставив в формулу известное нам значение радиуса, получаем: 2 х 3,14 х 90 = 565 см. Но наша конструкция в плане не является полным кругом, поэтому полученное значение нужно умножить на ¾, что соответствует 270 0 . В итоге получаем протяженность лестницы по внешнему радиусу 424 см.
Внимание!
Если нужно сделать расчет полувинтовой лестницы (с углом поворота 180 0), полученную длину окружности следует разделить на 2.
Если при этом полувинтовая конструкция является частью двухмаршевой поворотной лестницы, прямые и поворотные секции рассчитываются по отдельности.
- Так как наиболее удобная линия движения по такой лестнице проходит на расстоянии 2/3R от её центра, то нужная нам расчетная длина будет равна 424 х 2/3 = 283 см.
Таким образом, мы получили данные, соответствующие прямой одномаршевой конструкции лестницы и позволяющие вычислить количество ступеней и их размеры.
Определение основных параметров
250: 17 = 14,7 .
Округлим полученное значение до целого числа и получим точную высоту шага:
250: 15 = 16,67 см.
Цифра получилась не очень удобной, так как при изготовлении подступенков придется каждый раз производить измерения с учетом сотых долей сантиметра. Чтобы избежать этого, округлим её до десятых (16,7 см), а первую ступеньку сделаем ниже:
250 – (14 х 16,7) = 16,2 см.
В итоге получаем высоту первой ступени 16,2 см, высоту всех остальных – 16,7 см. Всего их 15. Осталось вычислить ширину проступи по линии движения. Она должна попасть в «вилку» 20-40 см.
Разделим длину этой линии на количество проступей, т.е. на 14, так как последняя ступень уже является полом второго этажа. Получаем:
283: 14 = 20,2 см.
Этого достаточно, чтобы стопа при спуске и подъеме полностью опиралась на проступь.
- h – уже известная нам высота ступени;
- b – её ширина.
Подставляем полученные данные в формулу: 2 х 16,7 + 20,2 = 53,6 см. Видим, что в рекомендованные значения мы не попадаем. Значит, нужно увеличить либо высоту шага, либо длину линии движения. Но проще уменьшить количество ступенек, например, до 12 (плюс один подъем на верхнюю площадку = 13).
Снова производим расчет:
- Высота шага 250: 13 = 19,2 см;
- Ширина проступи 283: 12 = 23,6 см;
- 2 х 19,2 + 23,6 = 62 см.
Теперь все в порядке: все значения соответствуют нормативным, что очень важно. Цена вопроса – ваша безопасность и удобство передвижения.
Обратите внимание. Данные итоговых расчетов округлены, их нужно привести в соответствие с действительными, как было описано выше.
Определение формы ступеней
Мы определили ширину проступи только по линии движения. Но она имеет не прямоугольную форму, поэтому нам нужны размеры самой узкой и самой широкой её части.
Ширина узкой части зависит от диаметра опорной стойки, на которую ступени нанизываются и фиксируются в заданном положении. То есть, в этом месте проступь будет иметь отверстие. Для обеспечения нужной прочности её ширина должна быть увеличена на два диаметра отверстия.
Т.е. если диаметр опорной стойки равен 5 см, то ширина узкой части – минимум 15 см.
По внешнему краю ширина проступи вычисляется просто: длина окружности делится на количество ступенек: 424: 12 = 35,3 см.
Заключение
Как видите, расчет заключается преимущественно в подборе параметров ступеней исходя из существующих проектных данных. Они должны вписываться в рекомендованные нормативы, соответствующие размерам стопы и длине шага человека. Меняя количество и высоту подъемов, можно найти самую оптимальную форму ступеней.
В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
