Как рассчитать лестницу на металлокаркасе

Расчет размера ступеней лестницы выполняется с учетом типа конструкции. Если она прямолинейная, используют одни формулы. Если поворотная, важно не забить про расчет забежных ступеней, особенность которых заключается в отличии размеров наружного и внутреннего края. Существует множество онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро произвести вычисления. Но если знать, как правильно рассчитать ступени на лестнице, каждому под силу справиться с этой не такой уж сложной задачей самостоятельно.

Изготовление лестницы по металлическому каркасу

В зависимости от конструктивных решений и планировки дома лестницы могут быть одно и двухмаршевыми.

В тех случаях, когда лестничный марш рассчитан на большое количество ступеней (более 10 в одном марше) передвижение по лестнице становится затруднительным и неудобным.

Поэтому марши делят на два и более пролёта и отделяют друг от друга лестничными промежуточными площадками.

Устройство лестниц начинают в следующем порядке:

  • устанавливают подмости из инвентарных элементов
  • с помощью рулетки и уровня размечают расположение гнёзд под опорные балки;
  • пробивают гнёзда отбойными молотками (размеры гнёзд принимают соответственно площади сечения стальных балок с учётом требуемой глубины заделки 200…250 мм и предусмотренным проектом анкеровки);
  • одно гнездо из каждой пары пробивают на глубину, вдвое превышающую глубину заделки;
  • укладывают стальные балки (рис.1 поз.1) — при укладке балку вначале вводят одним концом в глубокое гнездо до упора, а затем заводят в противоположное гнездо;
  • при массе балки до 200 кг монтаж допускается осуществлять вручную;
  • уложенную балку выверяют с подливкой цементным раствором на опорах;
  • нижние полки балок обёртывают металлической тканой сеткой;
  • гнёзда заделывают кирпичом на цементном растворе, тщательно заклинивая все пустоты;
  • укладывают стальные балки косоуров, с креплением в размеченных заранее местах (рис.2);
  • по полкам балок укладывают плоские ж/б плиты лестничных площадок (рис.4);

Как рассчитать размер ступеней лестницы по высоте подступенка и ширине проступи

Для выбора параметров ступеней можно использовать два правила, в основе которых лежит высота подступенка (h) и ширина проступи (5):

  • первое правило представляет собой «формулу удобства»: b-h — 120 мм;
  • второе правило при расчете ступеней лестницы называют «формулой безопасности»: b + h = 460 мм.

Согласно вышеизложенному, чтобы рассчитать ступени правильно, так, как того требует технология возведения конструкции, лучше всего выбирать соотношение между шириной проступи и высотой подступенка, которое близко к оптимальному. Например, удобными будут считаться лестничные конструкции, имеющие ширину проступи 295 мм при высоте подступенка 150 мм или

С шириной проступи 230 мм и высотой подступенка 215 мм, так как в обоих случаях в сумме получается 445 мм, что не противоречит формуле безопасности. Хотя при расчете лестничных ступеней многое будет зависеть от месторасположения и формы лестницы, площади помещения и других условий.

Существуют определенные требования по жесткости несущих элементов сооружения, так как оно представляет собой конструкцию, на которую в процессе эксплуатации большое воздействие оказывают динамические нагрузки.

Помимо собственного веса лестницы, имеются и временные нагрузки, которые в домах составляют примерно 300 кг/м2. Так, прогиб не должен быть более 1/400 пролета.

Нужно учитывать, что как слишком узкие (менее 260 мм), так и очень широкие (более 320 мм) проступи являются неудобными в эксплуатации. При узкой проступи происходит уменьшение площади опоры ноги, во время подъема над передним краем ступени пятка заметно нависает, а при спуске свисает передняя часть стопы. Из-за этого нога может соскользнуть — возникает риск получения травмы. Чрезмерно широкая проступь (стопа целиком встает на нее) требует увеличения ширины шага. Из-за этого понадобится приложить больше усилий во время перемещения по лестнице.

Ниже описано, как рассчитать размер ступеней графическим способом.

Параметры металлической лестницы

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
  • W — 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
  • A — толщина тетевы — геометрический параметр материала (например, труб), из которого Вы планируете делать тетиву лестницы
  • B — толщина опоры — геометрический параметр материала (например, труб), из которого Вы планируете делать опоры лестницы
  • H — высота ступени над тетивой — расстояние между ступенью и тетивой по вертикали
  • D — размер — расстояние, на которое ступень будет свисать за опору по направлению подъёма
  • U — угол наклона опоры к вертикали
  • C — количество ступеней — за сколько шагов Вам будет комфортнее всего переместиться с этажа на этаж
Параметры металлической лестницы

Функция «Верхняя ступень ниже пола 2 этажа: SP»

Рис. 2 Исполнение лестницы с верхней ступенью ниже пола 2 этажа

Читайте также:  Лестница на второй этаж в частном доме, выбираем подходящий проект

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.
Параметры металлической лестницы

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. 2 Черно-белый чертеж лестницы

Использовать данную функцию целесообразно в двух случаях:

Параметры металлической лестницы
  1. Если Вы привыкли работать со стандартными ГОСТировыными 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. 4 Вид лестниц с разными направдениями подъема

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:

Параметры металлической лестницы
  1. Подъём слева направо;
  2. Подъём справа налево.

Данная функция позволяет визуализировать оба этих варианта.

Инструкция: как рассчитать косоур для лестницы на второй этаж

При желании создать лестницу из металла своими руками, важно особое внимание обратить на расчет (такие внутренние параметры, как толщина материала). Ведь эта конструкция, по сути, сложное инженерное сооружение. Рассчитать поможет онлайн калькулятор.

Все размеры условны и подгоняются под величину лестничного проема. Но есть строительные правила и нормы, которых желательно все-таки придерживаться

Все соединения и узлы должны быть перепроверены для того, чтобы в итоге получилась безопасная конструкция.

В процессе проектирования лестницы необходимо учитывать ее составляющие функции и элементы декорации. Изготовление лестницы на второй этаж из металла и из дерева аналогичен, но всегда есть свои тонкости и нюансы. Хозяин жилища имеет возможность выбирать конфигурацию лестницы. Если решено делать косоуры своими руками, надо рассмотреть в подробностях расчеты количества и качества всех деталей.

Для этого нужно:

  • Определить высоту и угол наклона лестницы.
  • Величину ступеней.
  • Форму перил и так далее.

Есть 2 типа формирования лестницы на косоурах (материал – метал) – со ступенью из фризы и без ступени из фризы. Отличие состоит в том, что фризовая ступенька считается продолжением лестничной площадки. Ступень же без фризы по-другому стыкуется, что формирует более длинную лестницу.

Как правильно рассчитать угол наклона конструкции

Для комфортного использования лестницы, для безопасного подъема на второй этаж и мансарду важно правильно заложить угол наклона. При значении угла менее 20 градусов, лестница будет похожа на пандус, а если угол наклона будет превышать 50 градусов, то спускаться по ней можно будет только спиной вперед как по приставным чердачным и пожарным лестницам.

Рекомендуемый угол наклона лестницы не превышает 30-38 градусов, размер подступенек напрямую зависит от угла наклона. Максимальная их высота не должна превышать 20 см, а минимальная должна составлять 15 сантиметров. Допустимая глубина ступеней составляет 35 см, а минимальная может колебаться в пределах 25 сантиметров.

Особенности проектирования марша из дерева в частном доме

Проект лестницы принято делать на этапе планирования дома. Если такое решение остается на последний момент, марш придется приспосабливать к имеющемуся пространству.

В межэтажном пространстве жилого второго этажа ставят лестницы, по которым удобно передвигаться, проносить грузы и эвакуироваться в случае непредвиденных ситуаций. Во вспомогательных помещениях можно спроектировать менее удобную конструкцию.

При проведении расчета обратите внимание:

  1. Толщина несущей деревянной балки — не менее 5 см, максимальная ширина перекрытия — 30 см, в самом узком месте — не меньше 12 см.
  2. При высоте потолков 2,7 м подъем осуществляется на 3 метра с учетом ширины перекрытия в 30 см. Длина лестницы составит 5,32 м. При ширине марша 1 м она займет площадь 5,32 м2.
  3. Высота пролета меньше 2 метров затрудняет подъем, особенно людям высокого роста.
  4. Не планируйте ширину марша уже 0,6 м. На лестнице должен развернуться минимум один человек.
  5. Для захода на первую ступень, выхода и прохода рядом с лестницей нужно оставить место, что увеличит площадь размещения конструкции до 12 м2. В частном доме на 80 квадратов, 12 из них займет марш.
  6. Чтобы спроектировать деревянную лестницу, составьте план первого этажа, замерьте размеры дверей, окон, ниш, выступов, нарисуйте их на плане. Обозначьте направление движения по ступеням снизу вверх, начало входа, для правильного размещения проекции.
  7. Прямая конструкция на второй этаж займет много места. Для экономии пространства и безопасности спуска-подъема рекомендуем двухмаршевую П-образную с площадкой или забежными ступенями. Винтовые лестницы — самые компактные, но менее удобные для детей и пожилых людей. Их лучше ставить в малопосещаемые чердаки, подвалы, мансарды.
  8. Дерево для элементов выбирайте, исходя из свойств древесины. Хвойные породы — мягкие, легко поддаются обработке. Сосна годится для изготовления косоуров, подступенков и опорных стоек. Из ели лучше делать подступенки, для других элементов она малопригодна из-за подверженности гниению. Лиственница — самая прочная и твердая из хвойных деревьев, чего ее сложно обрабатывать. Из лиственницы изготавливают все лестничные элементы. Дуб — износостойкий, прочный и гибкий материал. Деревянный дубовый марш простоит до 100 лет при правильном уходе. Ясень по свойствам близок к дубу, хорошо справляется с нагрузками, подходит для производства косоуров, тетив, перил.
Читайте также:  Люк с лестницей на чердак: сооружаем конструкцию самостоятельно

Есть много программ, которые сделают расчеты, выдадут чертеж, 3d изображение будущей конструкции на основании ваших замеров — SolidWorks. ArchiCad, AutoCad и другие. Производители лестниц также оказывают услуги проектирования. У них вы можете не только заказать чертеж, но и изготовление деревянных элементов для самостоятельной сборки марша.

Инструкция по изготовлению лестницы

Сам процесс можно поделить на несколько этапов.

  • Установка косоуров. Несущие балки требуется крепко зафиксировать, для чего швеллеры идеально точно подгоняют с поверхностями нижнего и второго этажей. Если вы используете сварку, озаботьтесь точностью прилегания и максимальной прочностью сварного шва. Если вы предпочли болтовое соединение, проверьте, чтобы не было перекосов.

Ступени можно сформировать разными способами

Инструкция по изготовлению лестницы
  • Изготовление ступеней. Самый простой вариант – сварка каркаса из уголка. Каким образом его ориентировать, зависит от намерений в отношении дизайна. Если вы собираетесь делать ступени из дерева или листового металла, уголок монтируется полками вниз. Если запланирована заливка бетоном или укладка керамики – полками вверх. Каркасы заготавливаются по числу ступеней и привариваются к косоурам по заранее выполненной разметке. Для укрепления ступенек ставятся косынки либо дополнительные опоры.
  • Ступени можно соорудить и более сложным способом, при помощи изготовления кобылок, то есть опор под ступеньки в виде буквы Г. Кобылок нужно 2 на каждый элемент; детали привариваются к косоурам, соединяются поперечинами и дополняются косынками. Этот метод предполагает более трудно исполнимую разметку и увеличение числа швов от сварки.
  • Когда конструкция собрана, шлифовальным кругом зачищаются все элементы в местах, где велись сварочные работы. Заусенцы снимаются, швы выравниваются. Готовый каркас загрунтовывается и, в большинстве случаев, окрашивается.
  • На последнем этапе на лестницу монтируются платформы ступеней, устанавливаются перила и навешиваются декоративные элементы, если они предусмотрены эскизом.

Обращаем ваше внимание: если лестничная конструкция сооружается на стадии возведения дома, то ее декор откладывается до этапа общих отделочных работ.

И еще одна тонкость: если вы не уверены, что сумеете правильно сделать все необходимые расчеты, доверьте их специалистам. Проектирование без возведения конструкции обойдется вам значительно дешевле, чем ошибки в чертеже: вам придется переделывать слишком многое, тратить лишние материалы, силы и время. А хуже всего то, что неправильные расчеты могут сделать эксплуатацию лестницы небезопасной.

Удобно, надежно, красиво

Посмотреть, как проводится монтаж металлической лестницы, можно здесь:

Инструкция по изготовлению лестницы

Как сделать каркас лестницы из металла

Если вы – счастливый обладатель дома в несколько этажей, то обязательным элементом вашего интерьера будет лестница.

Без нее не обойтись, поэтому следует позаботиться о ее не только функциональном, но и удобном использовании.

Чтобы обеспечить прочность конструкции, в изготовлении применяют металлический каркас.

Процесс его изготовления достаточно трудоемкий и ответственный и требует определенного мастерства.

Но если вы изучите всю информацию и подготовитесь к проектированию такой конструкции, то сделать каркас лестницы из металла сможете своими руками.

Нужно только уделить особое внимание стыкам сварочных швов и надежно их скрепить.

Ведь лестница будет использоваться в вашем доме достаточно долгое время и весьма активно, а потому не пренебрегайте прочностью ее конструкции.

Каркас самодельной лестницы

Самодельная металлическая лестница

Уличная лестница из металла

Исходя из того, какая лестница планируется в вашем доме, необходимо подбирать и вид каркаса для нее. Все эти моменты учитываются еще на этапе планировки.

Это может быть:

  • спиральная;
  • поворотная;
  • маршевая;
  • винтовая;
  • дугообразная;
  • закрытая или открытая;
  • с площадкой или без.

Виды основ из металла:

  1. Скрытый. Такой каркас нужно будет скрыть под отделкой, которую можете выбрать по вашему усмотрению и в соответствии с дизайном комнаты.
  2. Открытый. Изготовлен он так, что уже не требует дополнительной отделки и хорошо вписывается в дизайн интерьера.

Так как металлическая конструкция очень прочная, она может выдерживать не только большое количество людей, но и разнообразные декоративные детали из металла и перила, а возможно, и некоторые предметы интерьера.

Что вам потребуется, чтобы сделать металлический каркас своими руками:

  • сварочный аппарат;
  • электроды для сварки;
  • прямоугольная труба, квадратная, уголки, профиль, швеллер (что более подходит для вашей конструкции);
  • шлифовальная машинка и диски для нее;
  • грунтовка и преобразователь ржавчины.

Делаем закрытый каркас своими руками

При его изготовлении часто используют швеллеры и уголки.

О внешнем его виде не особо задумываются, так как он подлежит отделке и будет скрыт ступенями и другими панелями.

Но такое легкомысленное отношение к внешнему виду конструкции не должно влиять на прочность и надежность.

Составляющие конструкции

Несущая основа из швеллеров, которые соединяются парами. На них крепятся уголки, которые и послужат основой для ступеней.

Вместо уголков можно использовать листовой металл, но работать с ним будет сложно и неудобно.

После того, как конструкция будет собрана и вся работа закончена, боковую сторону лестницы закрывают деревом или другим подходящим материалом.

Нормативные требования для успешной эксплуатации конструкции:

  • 80 см-1 м – оптимальная ширина для удобного лестничного марша;
  • высота перил должна быть не ниже 90 см;
  • высота ступени не более 20 см;
  • ширина ступени не более 30 см;
  • шаг – 63 см;
  • лестница должна выдержать нагрузку в 200 кг, перила – 100 кг;
  • 38-45 градусов – допустимый уклон лестницы;
  • между лестничным маршем и стеной комнат должно быть расстояние не более 5 см.
Читайте также:  Классификация парадных лестниц и отделочные работы

Перед началом работы необходимо только правильно и точно произвести все необходимые расчеты.

Сделать, собрать, сварить и установить простую конструкцию вам уже будет несложно.

Открытые каркасы

Основой такого вида служит косоур – наклонная металлическая балка, несущий элемент лестничного каркаса, который является готовой основой для ступеней.

Может изготавливаться из металла, дерева или железобетона. Устанавливать его довольно быстро и просто.

Такой каркас имеет уже в полной мере пригодный к использованию вид, следует только установить подходящие ступени.

Естественно, что цена его будет намного выше, чем закрытого. И установка потребует особой аккуратности в произведении сварочных швов и других крепежных работ.

  • С одним – это балка с прикрепленными подножками, на которые крепятся ступени. Эта конструкция выглядит воздушной и невесомой. Но для прочности все же в нескольких местах добавляют дополнительные крепления.
  • С двумя – это два профиля, которые повторяются в своем виде и напоминают по форме лесенку.

Металлическая лестница на косоурах

Чертеж металлической лестницы сделать гораздо проще, если структура обустраивается с помощью косоуров. Это обусловлено тем, что нужно просчитать расстояние для каждой ступеньки и подготовить материал, который впоследствии будет закреплен на основание. Косоуры – это база (основа) в форме будущей лестницы. Она может быть произведена из разных материалов и быть закреплена, как этого требует помещение. Конечно, для приобретения подходящих косоуров замеры все же осуществить требуется.

Ведь конструкция должна подходить под параметры выделяемого под лестницу пространства. Лестница по металлическим косоурам поможет даже неопытным мастерам реализовать задачу установки.

Главное — правильно сделать чертежи лестницы с отметкой места, где будет расположены сходни. А также иметь под рукой инструменты и материалы, необходимые для воплощения этой идеи в собственном доме.

Преимущества

Благодаря тому, что сходни, оборудованные с использованием косоуров, заслужили призвание, положительные стороны такого решения очевидны:

Металлическая лестница на косоурах
  • Это облегчает процесс работы;
  • Позволяет с легкостью организовать порядок действий;
  • Такие конструкции прочны и долговечны;
  • Благодаря косоурам даже неопытный специалист или просто хозяин дома, сможет реализовать задуманное и воплотить его в реальность;
  • Этот элемент позволяет уделить больше времени деталям и дизайнерским экспериментам, которые украсят проект лестницы на второй этаж.

Это далеко не все позитивные стороны лестниц на косоурах, каждый владелец частного дома находит свои независимые преимущества.

Недостатки

Нужно правильно определить размер основы под ступеньки, чтобы конструкция четко вписалась в интерьер. Сделать такие расчеты несложно. Достаточно просто измерить высоту, угол наклона и ширину требуемой установки.

Винтовые лестницы с металлическим каркасом

Винтовая лестница сама по себе сложна в изготовлении, однако эстетическими достоинствами и возможностями использования в любом интерьере оправдывает свое применение.

На приводится конструкция винтовой лестницы на металлическом каркасе для высоты этажа 2,75 м. По расчету она имеет 12 ступеней высотой 23 см.

Конструкция винтовой лестницы на металлическом каркасе (цифры в кружках обозначают номера ступеней)

Основой лестницы служит центральная стойка из стальной трубы, которая с помощью фланцев закреплена к полу над балкой перекрытия и к потолку второго этажа под балкой перекрытия. Стойка может быть короче с закреплением к полу второго этажа.

Деревянные ступени из шпунтованных досок закреплены одним концом с помощью шурупов к отрезкам стальных уголков, приваренных к центральной стойке. Другие концы ступеней с помощью деревянных планок или стальных уголков крепятся непосредственно к стенам или стойкам ограждения. Поручень выполняется из стальной трубы Ш 30 мм или стальной полосы 30×3 мм. Ограждение лестницы выполняется индивидуально.

Другая конструкция винтовой лестницы для высоты этажа 3,0 м приведена на В ней 13 ступеней высотой 23 см.

Конструкция винтовой лестницы с металлическим каркасом (дизайн-класс РААИ)

Основой этой лестницы также служит стальная труба Ш 200 мм. К ней привариваются кронштейны Т — образного профиля, выполненные из листовой стали толщиной 10 мм. К кронштейнам крепятся на шурупах деревянные ступени из досок толщиной 40 мм.

Поручень выполнен из гнутой хромированной трубы Ш 50 мм. Стойки поручня в виде металлических стержней Ш 18-20 мм закреплены к каждой ступени лестницы.

Принципиально говоря, во всех винтовых лестницах с центральной стойкой используют в качестве центральной стойки металлическую трубу, поэтому в этом разделе приводятся и другие конструктивные решения таких лестниц (, 18).

Винтовая лестница с деревянными ступенями:

1 — опорный фланец;

2 — втулка между ступенями;

3 — центральный стержень,

5 — стойки перил

Они изготовляются в виде комплекта деталей и состоят из центрального стержня, установленного на опорный фланец, и ступеней, «нанизанных» на стержень. Внешние края ступенек поддерживаются стойками перил. Соединяет стойки перил спиральный поручень.

Деталировка винтовой лестницы

Такие лестницы удобны и легки в сборке, как правило, имеют эстетический вид, безопасны в эксплуатации.

Наиболее удобными в эксплуатации являются лестницы с диаметром 220 см. Высота ступеней винтовой лестницы обычно не менее 18 см и чаще всего находится в пределах 18-20 см. Она регулируется выбором высоты промежуточных втулок. Ширина ступеней по средней линии не должна быть меньше 20 см.