Дерево

Расчет винтовой лестницы

Расчет винтовой лестницы и подготовка лестничного проема

Прежде всего, следует определить габариты проема в перекрытии (от этого зависит длина проступи) и расстояние между этажами (определяет количество ступеней). Также необходимо продумать угол закручивания винтовой лестницы. При прохождении полного круга по винтовой лестнице вы заканчиваете движение в той же точке по горизонтали, откуда его и начали. Если вы строите лестницу посередине помещения, вход на лестницу и выход с нее можно устроить в любом удобном месте. Однако если вы планируете установку лестницы в углу или возле стены, обратите внимание на направление вращения и определите точку входа и выхода с лестницы, вполне вероятно, что вам придется отказаться от 360° вращения лестницы и взять за основу другой угол.

Расчет размеров винтовой лестницы

В домах мансардного типа нужно учесть высоту до перекрытия, чтобы не удариться головой о конструкции мансарды, как при движении, так и при выходе с лестницы.

Перед строительством лестницы нужно составить проект, в котором определяют длину проступи и количество ступеней. Предположим, что мы проектируем винтовую лестницу с углом поворота 360°, диаметром 2 и высотой 3 м.

Приступаем к проектированию лестницы. Длина окружности лестницы (рис. 13, 14) оборотом в 360° исчисляется по формуле: L =2πR. Длина окружности по линии движения вычисляется по формуле L =2πr, где r =2R/3, так как средняя линия движения по винтовой лестнице находится на расстоянии 2/3 радиуса лестницы. Таким образом, длина окружности по средней линии движения составит L =4πR/3 = 4×3,14×1000/3 = 4187 мм (4,19 м).

Этими вычислениями мы получили развертку лестницы, соответствующую обычной одномаршевой лестнице. При высоте этажа (от пола до пола) 3 м рационально принять высоту шага ступенек равной 150 или 200 мм, тогда количество подъемов будет 20 или 15. Предположим, что остановились на варианте лестницы с 15 подъемами. Для 15 подъемов требуется 14 ступенек, последняя 15 ступенька одновременно служит лестничной площадкой. Ширину последней ступени мы можем принять равной ширине двух рядовых ступеней либо трех–четырех.

Здесь важно понять, что вступая на первую ступень, общая высота уменьшается на высоту ступени, а в лестницах с поворотом на 360° над головой площадка. При 15 подъемах лестницы высота каждой ступеньки, получается, по 200 мм. Значит, при высоте этажа 3 м мы можем допустить установку площадки шириной в 4 ступени. Поднявшись на четвертую ступеньку, мы теряем 800 мм высоты, а над головой остается еще более 2 м.

Вычислим ширину проступи нашей лестницы по средней линии движения. Она должна подчиняться формулам: 2а+b = 600…640 мм или а+b = 450±20 мм. Подставляя высоту ступеньки в формулы получаем, что ширина проступи по первой формуле должна быть в пределах 200–240 мм, по второй 230–270 мм. А что мы имеем на самом деле? Делим длину развертки 4187 мм на 14 ступенек, получаем 299 мм. Это размеры стандартной лестницы продающейся на строительном рынке, мы ее несколько изменим, поскольку ступенька для такой высоты подъема не проходит по формулам эргономики — она слишком широкая. В ней получается увеличенная ширина шага (2×200+299=699 вместо 620 мм). Целесообразно довести количество подъемов до 17 (16 ступенек плюс площадка). Тогда ширина проступи составит: 4187/16=262 мм, а высота подъемов 3000/17=177 мм. Причем 16 подъемов будут по 177 мм, а самый первый подъем на 9 мм ниже — 168 мм (168+16×177=3000 мм). Эти размеры ступенек удовлетворяют требованиям эргономики и позволяют нам сделать верхнюю площадку шириной до пяти ступенек, поскольку поднимаясь по лестнице, мы можем позволить себе потерять в высоте до одного метра, а это как минимум 5 подъемов.

Необходимо добавить, что подсчет количества ступенек ведется обычным методом подбора. Надо просто делить высоту этажа на разное количество подъемов и смотреть, какие получаются размеры высоты и ширины ступенек и как они соответствуют нормативным формулам, то есть ширине шага человека. Когда высота лестницы не делится без остатка на количество подъемов с точностью до миллиметра, следует увеличить или уменьшить высоту первой ступени. Разница в размерах не превышает 10 мм, то есть практически незаметна. Все остальные ступеньки марша должны быть абсолютно одинаковыми как по ширине, так и по высоте. Небольшое отклонение по высоте между первой ступенькой и остальными допускается потому, что мы не можем кардинально изменить высоту этажа: она такая, какая она есть. Мы можем ее немного подправить толщинами напольных покрытий и подогнать высоту, чтобы она без остатка делилась на высоту подъемов, а если это невозможно, то изменить высоту первой ступени. Расчет ширины проступей более лоялен. Мы всегда можем слегка увеличить или уменьшить размер лестницы в плане, сделав все ступеньки одинаковой ширины, тем более что речь идет об остатке не более 10 мм. В винтовых лестницах еще проще, здесь все ступеньки забежные и делаются открытыми (без подступёнков), то есть ступеньки «забегают» друг под друга. Незначительное уширение проступей никак не скажется, нижняя ступенька просто чуть глубже «забежит» под верхнюю.

Ширину проступи по линии движения определили, теперь нам нужно рассчитать ширину ступени в узкой части. Ступени обычно нанизывают на стальную трубу диаметром 50 мм, для увеличения жесткости стойки и фиксирования ступеней на определенной высоте между ступеньками вставляются стальные гильзы и выточенные на токарном станке шайбы. Следовательно, общий диаметр центральной опорной стойки будет увеличен. Кроме того, в узкой части ступени будет просверлено отверстие диаметром 50 мм, чтобы ступенька не сломалась, ее нужно расширить, добавив во все стороны вокруг отверстия по размеру, равному одному диаметру (50 мм). Таким образом, получается, что ширина узкой части проступи в месте крепления к обсадной трубе составит 50+50+50=150 мм.

Рассчитываем ширину проступи в широкой части ступеней. Длина окружности составит: L =2πR =2×3,14×1000 = 6280 мм. Количество ступеней — 16 (17 подъемов). Значит, ширина проступи в широкой части ступеней будет равна 6280/16=393 мм. Итак, расчетные размеры проступи ступеней (рис. 60) составляют в узкой части 150, по линии движения (на расстоянии двух третей радиуса) — 262, в широкой части — 393 мм. Ступень можно изготовить по этим размерам, но в реальности форму ступени упрощают, соединяя линии разметки широкой и узкой части проступи. Размер ширины проступи по линии движения при этом увеличивается. Однако это мнимое увеличение, ступень действительно становится шире, но когда лестница будет полностью собрана, ширина проступи по линии движения будет равна расчетной. Ступеньки просто «забегут» друг под друга.

Не забываем, что полученные нами расчетные размеры справедливы только для радиуса лестницы равному 1 м. При изменении радиуса либо при изменении положения линии движения, например, приняв ее равной R/2, размеры проступи будут другими. Почему можно изменить положение линии движения? Потому, что человек вообще не может неосознанно ходить строго прямо либо по нарисованной или воображаемой линии. В винтовых лестницах, где ступени клинообразные, размер проступи уменьшается от наружной границы лестницы к ее центру. Как бы мы не рассчитывали линию движения, одна нога все равно идет по широкой части ступени, другая по узкой. Многие изготовители винтовых лестниц давно перестали задумываться над этим вопросом и делают свои лестницы с подъемами 200 мм (14 ступеней, 15 подъемов), а ширина проступи у них получается такой, какой получается в зависимости от диаметра лестницы. Человек, пользующийся лестницей, сам найдет, где ему удобнее идти, ближе к краю или ближе к центру.

Все вышеприведенные расчеты велись по длине окружности и дуг. В связи со сложностью применения этих величин при натурной разметке ступеней, в расчетах лучше использовать хорды. Длина хорды вычисляется по формуле с=2Rsina/2 . Тем, кому вычисления с синусами кажутся слишком сложными, можно отказаться от такого расчета и считать хорды равными соответствующим длинам дуг, но учтите, что ступени при этом будут шире, чем нужно, следовательно, и нависание их друг над другом будет больше.

Для определения размера верхней ступени — лестничной площадки нужно понять, как лестница будет ориентирована в помещении. Лестница круглая, ее можно повернуть как угодно и обеспечить удобный заход на нее, но при этом нужно продумать, как сделать с нее выход. Размеры площадки вычисляются, исходя из планировки второго этажа. Некоторые решения размещения лестничных площадок изображены на рисунке 61.

Теперь нужно подготовить под лестницу проем в перекрытии верхнего этажа. Проем проектируется в процессе изготовления чертежей всего дома и оставляется открытым в период строительства. Если этого, по каким либо причинам не произошло, проем выпиливают в готовом перекрытии. Форма проема может быть квадратной или круглой. Главное условие, размер «в свету» оставляемого или выпиливаемого проема должен быть больше диаметра лестницы минимум на 20 см, то есть по 10 см с каждой стороны.

Мы рассмотрим изготовление круглого проема, как более сложного. Прямоугольный проем делается аналогично описываемому способу, но для его обрамления не требуются гнутые профили.

Разметьте планируемый проем на нижней поверхности пола (рис. 62), добавив со всех сторон необходимую для отделки толщину и перенесите разметку с помощью отвеса на потолок. Установите регулируемые домкратные стойки, как показано на рисунке. По центру проема просверлите в верхнем перекрытии сквозное отверстие снизу вверх. Перейдите наверх и найдите просверленное отверстие. Вставьте в отверстие штырь и с помощью шпагата и карандаша очертите круг, обозначающий проем с учетом толщины балки, обрамляющей проем. Сделайте сквозные отверстия для пропускания пилы лобзика и выпилите пол по контуру проема. Выбейте выпиленные куски досок пола. Несущие балки перекрытия пока не трогайте, их выпилим, когда будет готова отделка проема.

Для устройства балки проема, имеющего форму окружности, нужно произвести загиб пиломатериалов. Загиб можно сделать несколькими способами, но наиболее простой способ гнутья, доступный в домашних условиях, «холодноклеевой». На большом и ровном столе, обитом кровельной жестью (обивка стола жестью не допустит приклеивания изготавливаемого элемента к поверхности стола), устанавливаются стальные или деревянные кружала, образующие требуемый диаметр (рис. 63). К столу на расстоянии от кружал чуть большем, чем толщина загибаемого элемента, закрепляются деревянные или стальные упоры. Для обеспечения хорошего обжима высота упоров и кружал выбирается больше, чем требуется для данного элемента. От того, как качественно будут изготовлены кружала, зависит качество изгибаемой конструкции. Вместо упоров и клиньев могут быть использованы струбцины.

Гнутую балку изготавливают из шпона, так называется тонкий лист древесины. В зависимости от способа изготовления различают лущеный, колотый и пиленый шпоны. Лущеный шпон толщиной 0,25–1,66 мм встречается наиболее часто. Качества лущеного, колотого и пиленого шпона примерно одинаковы.

Весь процесс склейки можно сравнить с изготовлением папье-маше из бумаги. В кондуктор последовательно вставляются предварительно промазанные клеем полосы древесного шпона и обжимаются клиньями. Первая и последняя полоса шпона должны быть полной длины и загибаться в кольцо, середина может быть заполнена более короткими кусками. Все полосы шпона делают на 5–10 мм большей высоты, чем требуется, для последующей острожки и шлифовки полученного изделия. Для более качественного обжима допускается использовать шурупы, вкручиваемые впотай, которые навсегда остаются в балке. Процесс изготовления гнутой балки в зависимости от ее толщины может выполняться в один или несколько приемов, то есть в кондуктор можно зарядить весь пакет шпона или только часть, например, половину толщины, а после просушки следующую половину. Для достижения более высокого качества работ можно укладывать в кондуктор по одному слою, обжимать, сушить и вставлять следующий слой. Скорость работ заметно упадет, но повысится качество обжима, следовательно, всей балки. Но при этом не следует забывать о главном правиле: все склеиваемые слои должны быть примерно одинаковой влажности.

После склеивания и просушки изогнутую балку обрамления проема устанавливают в перекрытие. Для этого в перекрытии выпиливают несущие балки и закрепляют обрамление (рис. 64). Гнутую конструкцию прикрепляют к существующим несущим балкам угловыми накладками либо металлическими зубчатыми пластинами (МЗП). Для окончательной отделки проема нужно изготовить два закругленных плинтуса и установить их на шурупах сверху и снизу проема. Плинтусы изготавливаются в том же кондукторе с единственной разницей в том, что они делаются чуть шире балки и значительно ниже.

Ширина и размер лестницы на второй этаж в частном доме: определяем правильные характеристики

 »  Ответы    

Ответы: На тему лестницы.

1. Когда выполняется монтаж винтовой или маршевой лестницы?
После настила полов и покраски стен.

2. Можно получить лестницу одного цвета с полом/дверьми/мебелью…?
Нет, поскольку даже при использовании одного типа дерева невозможно учесть все факторы, влияющие на тонировку: происхождение, партия, толщина, степень влажности, обработка, окраска, окисление, … Даже в одной и той же лестнице разные части могут более или менее заметно отличатся по тонировке!!! Однако можно выполнить “окраску по образцу”, то есть получить окраску близкую по тону к представленному образцу.

3. Каковы правила пользования/ухода за деревянными лестницами и обшивкой цементных лестниц?
В случае деревянной обшивки цементных лестниц перед ее монтажом следует проверить, что цементное основание хорошо просушено, зачищено и имеет нужную плотность;
— Перепады температуры и влажность могут вызвать внутренние смещения в дереве;
— Следует избегать тесного контакта с источниками тепла, слишком сухие помещения тоже могу оказаться вредными;
— Повседневную (или частую) чистку деревянных частей выполняют простой тряпочкой (ее можно слегка увлажнить);
— Несколько раз в год можно пользоваться специальными средствами для дерева (воск для мебели).

4. Каков минимальный диаметр винтовой лестницы?
100 см, но нельзя считать лестницы достаточно безопасной и удобной, если ее диаметр меньше 130 см.

5. Какие размеры и форму должен иметь проем винтовой лестницы?
Проем должен минимум на 5 см (и максимум на 10 см) превышать диаметр лестницы. Для квадратных в плане винтовых лестниц лучше, если проем круглый, но он может быть и квадратным (в исключительных случаях допускается прямоугольный проем или проем неправильной формы).

6. Сколько ступеней нужно для полного оборота (360?) винтовой лестницы?
Значения высоты и поворота ступеней зависят от диаметра лестницы и, в некоторых случаях, от типа поручня, как видно из технического описания продукции; для малых диаметров (от 100 см до 130 см) обычно требуются 12 (или 11) ступеней, а подъем ступени не может быть менее 21 см.

7. Квадратные в плане винтовые лестницы удобнее круглых?
Без, сомнения в лучшем отношении к квадратным в плане винтовым лестницам определенную роль играет чисто психологический настрой. С чисто технической точки зрения в них имеется “одна более удобная ступень на каждые три” так как угловая ступень шире других. Следует, однако, отметить, что линия прохода по лестницы смещена к центральной колонне: как следствие, ограждение не только “прерывается” заглавной балясиной, но и не всегда находится на одинаковом расстоянии от человека.

8. Какова минимальная ширина маршевой лестницы?
Теоретически не существует минимальной ширины для маршевой лестницы, изготовленной по спец заказу, но на практике не рекомендуется делать ее меньше 70 см.

9. Какова максимальная ширина маршевой лестницы?
130 см, для лестницы с двумя несущими тетивами.

10.

Расчет винтовой лестницы и подготовка лестничного проема

Каков минимальный проем для маршевой лестницы общей высотой не более 300 см?
Для точного ответа нужны дополнительные технические данные и точный проект.

11. Какое соотношение должно быть между высотой (А) и шириной (Р)?
Эти два значения тесно связаны между собой, как следует из формулы 2А+Р=62-64, следовательно, не всегда верно, что ширина проступи в 32 см облегчает подъем, а подъем в 22 см делает лестницу неудобной.

Различные варианты винтовых лестничных сооружений отличаются сложностью конструкции, архитектурными элементами и параметрами. Такое изделие чаще всего изготавливается из металла, а ступени могут быть деревянными, металлическими или из других материалов. В любом случае, перед тем как сделать расчет винтового изделия важно определить тип лестницы. Некоторые простые варианты достаточно просто изготовить своими руками, но в иных случаях необходим профессиональный подход и сложный расчет линии движения, угла закручивания и других параметров. Также определить оптимальные габариты изделия, но при этом учитываются требования безопасности и нормы проектирования. Именно поэтому создание чертежа и расчет лестницы являются важными моментами, которые обеспечивают комфортную эксплуатацию сооружения.

Особенности и правила проектирования

Винтовые конструкции эффективно подчеркивают интерьер и представляют собой яркий элемент пространства. Такие сооружения могут быть нескольких типов, отличающихся конструктивными особенностями, сложностью и удобством эксплуатации. В любом случае необходимо правильно рассчитать винтовую лестницу. При этом стоит учесть, что ступени являются равными секторами одного круга. Они располагаются по высоте и повернуты относительно друг друга на один угол. Расстояние всеми элементами должно быть одинаковым и поэтому расчет лестницы для второго этажа является важным процессом.

При проектировании винтовой конструкции важно учитывать все показатели, которые должны строго соответствовать нормам СНиП и установленным требованиям ГОСТ. Обусловлено это тем, что стандарты разработаны для обеспечения надежности, прочности и безопасности лестниц. Комплекс правил проектирования позволяет создать чертеж, соответствующий всем необходимым нормам. Также это необходимо для обеспечения комфортной эксплуатации лестницы винтового типа для второго этажа.

Для осуществления точного и правильного расчета используются специальные условные обозначения каждого показателя деталей конструкции. Например, высота ступеней обозначается буквой «h», внешний радиус элементов — R, проступь — h1. Символами H1 обозначается расстояние между витками конструкции, а общая высота — H. Такие обозначения применяются при осуществлении расчетов и создании чертежа винтовой конструкции.

Установленные нормативы и требования предполагают учет следующих моментов проектирования:

  • Пространство между витками лестницы для второго этажа должно составлять не менее 2 метров.

    Как рассчитать винтовую лестницу — размеры лестничного марша и ступеней

    Такой показатель обеспечивает удобство эксплуатации и комфортное передвижение по лестнице на второй этаж;

  • В области линии движения ширина ступеней должна составлять не менее 25-30 см. Данная зона приходится на третью часть ступеней, по которой осуществляется спуск и подъем;
  • В той области, в которой ступени примыкают к опорной стойке, их ширина может быть от 10 см, но не меньше;
  • Диаметр лестницы может быть не менее 3 метров или же обязательно наличие перил, высота которых 90 см;
  • При отсутствии подступенков необходимо обеспечить расстояние между ступенями, которое равно 12-22 см. Такой вариант лестницы для второго этажа позволяет экономить пространство.

Проведение расчета с помощью предварительной схемы конструкции позволяет правильно рассчитать винтовую лестницу и учесть все особенности сооружения. При этом комплекс мероприятий осуществить своими руками достаточно сложно и оптимальным является профессиональный расчет параметров изделия для второго этажа.

Правила расчета

Правильный расчет винтовой лестницы своими руками дома или же с помощью профессионалом следует начинать с определения площади, которую будет занимать конструкция. Такой показатель позволяет вычислить минимальное значение диаметра лестницы, провести комплекс расчетных действий и создать функциональное изделие. Практичное сооружение с красивым дизайном обеспечит удобство передвижения и подчеркнет интерьер.

После определения диаметра участка, который будет занимать винтовая лестница, следует вычислить оптимальную высоту сооружения. При этом измеряется расстояние, которое протягивается от пола на первом этаже до полового покрытия на втором. В данном случае учитывается толщина перекрытий. На этом этапе работ определяются точки входа и выхода конструкции, что позволяет рассчитать угол закручивания. Такие измерения являются предварительными, а после данного комплекса вычислений проводится более детальный расчет.

Далее необходимо определить количество ступеней. При этом используются формулы, которые предполагают проведение расчета в миллиметрах. Все показатели высоты, ширины или радиуса необходимо перевести в данную единицу измерения. Оптимальным вариантом для любой лестницы является нечетное количество ступеней, что обеспечивает комфортный подъем и спуск по сооружению.

Определение линии движения осуществляется по данным ширины лестницы. При этом показатель линии движения представляет собой 1,3 часть. Обусловлено это тем, что чаще всего спуск и подъем осуществляется именно на данную область, которая требует оптимальных размеров. Ширина ступени в данной зоне должна соответствовать нормам и обеспечивать комфортную эксплуатацию винтовой конструкции.

Осуществить правильный и эффективный расчет параметров сооружения можно с помощью специальный формул. При этом необходимо предельное внимание каждой детали, ведь от этого зависит качество лестницы. В противном случае конструкция может быть не только некрасивой, но и небезопасной. Именно поэтому определение линии движения, высота проема, оптимальное количество ступеней, параметры лестницы являются важными моментами. Проект сооружения должен отражать все конструктивные особенности и размеры деталей. Точный расчет позволяет создать своими руками винтовую лестницу, которая подчеркнет интерьер и будет удобна в эксплуатации.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *