- Какая оптимальная длина и высота ступеней лестницы
- Нормы
- Расчет
- Подведем итоги
- Расчет, проектирование и оптимальные размеры лестницы на второй этаж: как сделать самостоятельно, на что обратить внимание
- Расчет лестницы вручную
- Какие параметры вычисляют при проектировании маршей
- Маршевые прямые конструкции
- Расчет длины лестницы, ширины и высоты ступеней
- Угол наклона
- Ширина (глубина) проступи
- Высота ступеней
- Количество проступей
- Ширина лестницы
- Забежные ступени
- Винтовые лестницы
- Перила, поручни
- Пример расчета лестницы
- Калькуляторы для обсчета лестниц
- Проектирование
Какая оптимальная длина и высота ступеней лестницы
Перед тем, как начать расчет бетонной лестницы возникает множество вопросов, связанных с ее эстетичным видом, дизайном, выбором материала, из которого она будет создана. Но самые главные вопросы, которые требуют решения – это практичность, удобство и безопасность, которые в первую очередь зависят от того, какая оптимальная длина и высота ступеней лестницы будет выбрана.
Нормы
Существуют общепринятые нормы, обеспечивающие комфортный шаг и удобное движение по подъемной конструкции.
Для обеспечения таких условий длина ступени должна быть равна 300 мм, а ее высота – 150 мм. Такие пропорции давно и успешно опробованы на практике, и основываются на средней длине человеческого шага и многих других параметрах. Отклонения от этих норм даже на сантиметр приводят к ухудшению качества эксплуатации устройства, вам постоянно придется контролировать свои шаги.
- К примеру, подъем ступени часто увеличивают в жилых домах или других строениях для экономии полезной площади, соответственно уменьшая их количество, что значительно сокращает площадь, занимаемую лестничным полотном. Однако увеличение стандартного размера даже до 160 мм значительно скажется на эксплуатационных характеристиках. А если этот параметр увеличить до 200 мм, подниматься придется, прилаживая немалые усилия и максимально увеличивая шаг.
- В случае уменьшения подъема ступенек, что иногда практикуется в школьных и других детских заведениях, взрослому человеку придется буквально «семенить» ногами и постоянно спотыкаться.
Расчет длины и высоты
Не меньшее значение имеет соблюдение стандартных размеров длины ступеньки. Данный параметр больше 300 мм иногда допускают в торговых центрах, банках и других помещениях общественного назначения с постоянно движущимся потоком людей. Но это также привносит свои неудобства – нестандартная длина заставляет человека делать либо один более широкий шаг, либо несколько мелких на одной подножке. Это, конечно, не критично, но доставляет определенный дискомфорт. В частных домах, опять же для уменьшения габаритов конструкции, иногда делают длину подножки меньше положенной. Это приводит к неустойчивому положению ноги и постоянному спотыканию, вследствие чего увеличивается степень травмоопасности конструкции.
Расчет
Получить оптимальные параметры ступенек и других элементов подъемной конструкции можно также с помощью формул и тщательных расчетов. Учитывая постоянные динамические нагрузки, которые испытывает лестница во время эксплуатации, особое внимание уделяется именно расчетам по несущей способности.
Для этого устройство условно делят на консольные и однопролетные балки, и вычисляют по соответствующим формулам нагрузку на каждую из них. Вычисление нагрузок на марши и площадки производится путем суммирования временных нагрузок, которые на них оказываются, и веса самой конструкции.
Оптимальные параметры подъемных элементов в основном зависят от ширины шага человека и вычисляются с помощью несложной формулы:
- Эмпирическим путем выяснено, что при восхождении человек тратит примерно в два раза больше сил, чем при движении по плоскости. Исходя из этого, доказано, что лестница будет безопасной и удобной, если будет верна формула 2a+b = 600÷640 мм, где а — высота подступенка, мм; b – ширина подножки, мм; 600÷640 мм – усредненная длина шага человека по плоскости.
Важным параметром при строительстве является угол наклона конструкции:
- Оптимальным значением считается угол от 23º до 45º;
- Наклон менее 23º позволяет вместо лестницы соорудить небольшую наклонную площадку – пандус;
- Угол более 45º характерен уже не для маршевых, а для приставных устройств.
- На лестницах с большим углом наклона – 40º -45º, движение вниз можно осуществлять только спиной вперед.
- Для винтовых конструкций наиболее приемлем подъем в 25º -35º.
Угол наклона увеличивают чаще всего для экономии полезной площади, ведь чем более пологой будет конструкция, тем больше места в помещении она займет.
Зная высоту этажа и угол наклона, а также параметры ступеней, их количество проще всего определить графическим путем. Если высота ступеней не определяется целым числом, ее значение можно округлять с точность до миллиметра. Главное, не забыть потом учесть полученные минимальные погрешности. Добавить их лучше к высоте самой нижней ступеньки, чтобы остальные получились одинаковые, так как разные запрещены по технике безопасности.
Подведем итоги
Из всего выше сказанного, можно сделать вывод, что отклоняться от стандартных размеров ступеньки крайне нежелательно, но, при отсутствии других вариантов, допустимыми отклонениями можно считать: для длины – 280-300 мм, для высоты проступи – 140-160 мм.
Источник
Расчет, проектирование и оптимальные размеры лестницы на второй этаж: как сделать самостоятельно, на что обратить внимание
Хотите построить двухэтажный дом, но боитесь, что проектирование и расчет лестницы слишком сложны и самостоятельно это сделать невозможно? Существует несколько способов вычислить параметры конструкции. С помощью одного из методов сделать это просто и легко:
- ручного;
- онлайн программы для проектирования лестниц;
- инженерного софта.
Для безопасного и комфортного перемещения по лестнице следует правильно спроектировать и рассчитать параметры конструкции.
Расчет лестницы вручную
Для установки безопасной и удобной конструкции пользуются нормативными актами и ГОСТ РФ.
Какие параметры вычисляют при проектировании маршей
Для полного расчета лестницы исходят из существующих, исходных размеров и величин, которые следует вычислить. К исходным относят высоту помещения и высоту до 2 этажа, ширину лестницы, высоту перил. Расчетам подлежат:
- угол наклона;
- высота, ширина, толщина ступеней;
- длина маршей;
- длина шага;
- ширина косуора;
- количество ступеней;
- количество поворотных ступеней при повороте на 90˚ или 180˚.
Существуют различные типы лестниц для частного дома, для каждого из них делается свой расчет. Марши различают по материалу, несущему элементу и конструкции. В зависимости от материала изготовления лестницы бывают:
- деревянные;
- металлические;
- железо-бетонные;
- стеклянные.
По конструкции различают:
Винтовые модели удобны для ограниченного пространства. Они занимают мало места, но ими сложно пользоваться детям и людям старшего возраста. Особенность винтовых конструкций в том, что каждая следующая ступень находится под определенным углом по отношению к нижней. Все проступи закрепляются на одной вертикальной оси. Внутренняя часть ступеней более узкая, чем наружная.
Маршевые лестничные конструкции наиболее распространены. Это прямые модели с одним и более пролетов.
Комбинированные варианты совмещают прямые марши с винтовыми поворотами. Такие модели требуют навыков в проектировании и строительстве.
Маршевые прямые конструкции
При расчете и проектировании лестниц учитывают количество пролетов, а затем рассчитывают основные параметры конструкции.
Расчет длины лестницы, ширины и высоты ступеней
Длина марша зависит от угла наклона и количества ступеней. Оптимальное число ступеней не менее 3 и не более 16. В этой статье вы можете прочитать о размерах ступеней по ГОСТу.
Угол наклона
Угол уклона должен быть таким, чтобы передвигаться по лестничному маршу было удобно. Слишком большой наклон сделает движение сложным – человеку необходимо высоко поднимать ногу. Слишком малый приведет к мелким шагам. Чем больше угол, тем меньше места занимает конструкция, но тем сложнее по ней подниматься. Оптимальный наклон лестницы в пределах 30˚ – 45˚. Марши с углом, превышающим 45˚, устанавливают в местах, где лестницей пользуются редко. Это раскладные и приставные варианты.
Для расчета уклона следует знать величину шага. Модель считается безопасной и удобной, если средний шаг человека равняется сумме двойной высоты ступени и ее ширины (проступи).
где х – высота ступени,
у – ширина проступи,
Размер шага взрослого человека равен 60 – 64 см, допускаются незначительные отклонения от показателя.
Ширина (глубина) проступи
Перед тем, как рассчитать лестницу на второй этаж следует определить глубину проступи. Это одна из базовых величин. Ширина ступени должна обеспечивать безопасное положение стопы во время движения. При малой величине нога будет скользить вниз, что опасно падением, при большой – проваливаться. В любом случае ходьба будет неудобной. Оптимальный размер ступени колеблется в пределах 20 – 32 см. При проектировании лестниц используют тонкость, дающую возможность экономить материал. Это нависание ступеней над нижней поверхностью. Для деревянных лестниц нависание составляет не более 3 см, для железобетонных – 5 см.
Высота ступеней
На всем марше высота ступеней должна быть одинаковой. В противном случае ходить по пролету будет неудобно и опасно. Оптимальной принята высота ступеней в пределах 15 – 20 см.
Количество проступей
Число ступеней лестничного марша зависит от длины пролета, высоты подступенка и угла наклона. Количество ступеней равно длине марша, разделенной на высоту ступеньки.
где а – длина пролета,
в – высота ступеней,
с – количество ступеней.
При подсчетах редко получают целое число. Полученную величину округляют до большего числа.
Ширина лестницы
При выборе ширины лестничной конструкции исходят из того:
- сколько людей одновременно будет по ней двигаться;
- расход материала;
- особенности помещения;
- тонкости конструкции;
- финансовые возможности;
- нормы ГОСТа.
Не допускается установка бытовых моделей уже 80 см, иначе передвигаться по ним будет сложно. Наиболее часто устанавливают пролеты с шириной 90 – 1300 см. Для конструкций, примыкающих к стене установка поручней не обязательна. Перила являются обязательным элементом винтовых лестниц. Минимальная ширина таких конструкций 120 см.
Забежные ступени
Для экономии в поворотных лестницах на второй этаж, вместо площадок между пролетами устанавливают забежные ступени. Они имеют различную форму, их ширина у оси поворота меньше ширины у наружного края. Минимальная ширина должна быть в пределах 10 см.
При расчетах конструкции с поворотом 90˚ исходят из того, что на повороте устанавливают 3 и более ступеней. Такие конструкции должны отвечать требованиям:
- наружная ширина забежной ступени не менее 40 см, в центральной части – 20см;
- радиус поворота – 30˚;
- для удобного передвижения все ступеньки должны повторять линию марша.
Винтовые лестницы
Расчет лестницы винтового типа отличается от расчета маршевых конструкций. Основная величина – диаметр. Для винтовой конструкции он вычисляется по формуле:
где а – ширина марша,
с – диаметр конструкции.
Радиус винтовой лестницы равен сумме ширины марша и радиуса оси.
Высота подступенка винтовой модели считается как сумма роста человека и глубина проступи, разделенная на число ступеней в 1 витке. Количество ступеней получают, поделив высоту конструкции на размер подступенка. Как правило, это 12 – 17 см.
Перила, поручни
Перед установкой перил следует выяснить:
- высоту перил;
- высоту опорных тумб;
- ширину и длину поручней.
Удобной принято считать высоту перил 90 см. На этом уровне рука свободно располагается на поверхности. Человеку не нужно прилагать усилия, чтобы поднимать либо опускать кисть.
При определении высоты опорной тумбы учитывают метод монтажа. Если она устанавливается на проступи, ее высота совпадет с высотой перил. Если монтаж проводится в поверхности пола, суммируется и высота от пола до ступеньки.
Ширина поручней в 10 см считается достаточной для того, чтобы комфортно располагаться на горизонтальной поверхности, хорошо зафиксировать кисть.
Пример расчета лестницы
Для примера расчет прямой лестницы.
Шаг считается по формуле:
где х – высота ступени,
у – ширина проступи,
Если высота ступени 15 см, ширина проступи 28 см, получим
2Х 15 + 25 = 58 см.
Такой шаг близок к нормативу, поэтому можно установить ступени с такими параметрами. Если увеличить длину проступи до комфортных 30 см, получим оптимальный шаг – 60 см.
Количество ступеней считаем по формуле:
где а – длина пролета,
в – высота ступеней,
с – количество ступеней.
Если исходная длина марша 2,5 м и высота подступенка 15 см получим:
Округляем до 17.
В итоге получили лестницу с длиной марша 2, 5м, высотой ступеней 15 см, глубиной проступи 30 см и 17 ступенек.
Калькуляторы для обсчета лестниц
Калькуляторами называют программы проектирования лестниц, позволяющие самостоятельно вычислить параметры конструкции. Все программы делают расчеты по схожим формулам. Отличается лишь способ выдачи результата и интерфейс сайта. Для вычисления размеров следует ввести исходные данные:
- тип лестницы – прямая, П-образная, Г-образная, винтовая;
- высоту и длину марша;
- количество ступенек;
- высота помещения;
- расстояние от пола до пола;
- материал (дерево, металл, железобетон).
Часть сайтов содержит подробную инструкцию, как установить программу и как ею пользоваться. Потребителю предлагаются не только расчеты, но и чертежи, 3D изображения конструкций. Видео проектирования деревянной модели по ссылке:
В некоторых вариантах калькуляторов запрашивается информация о цвете материала, направлении поворота, вариант отделки проступей. После ввода исходных данных получают информацию о расходе материалов, чертеж или 3D изображение конструкции. Онлайн калькулятор по ссылке
Проектирование
Так же, как и для расчета, помощь в данном вопросе может оказать программа для проектирования лестниц. В проекте учитывают:
- материал, из которого будет сделана конструкция;
- вид – маршевая (прямая, поворотная), винтовая;
- на болтах (больцах);
- нагрузку на марш и перила;
- размеры помещения (высота первого этажа, размеры лестничного проема на втором уровне, длина и ширина участка).
Исходя из анализа данных, выбирают тип конструкции лестничного марша. Оптимальным вариантом считается одномаршевая прямая лестница. Она наиболее удобна в эксплуатации, проста в установке, безопасна. Для наглядности делают чертеж или эскиз конструкции. При проектировании учитывают оптимальные величины безопасной лестницы:
- Минимальное расстояние от лестничной площадки до потолка не должно быть менее 180 см. В противном случае человек будет доставать головой до верхнего уровня.
- Минимальная ширина лестницы 80 см, иначе на ней сложно разминуться 2 людям.
- Толщина досок должна быть в пределах 35 – 50 мм.
- Для удобства в марше делают нечетное количество ступеней.
- Чем больше длина марша, тем сильнее должны быть крепления.
- Нагрузка на пролет не должна быть более 220 кг, для перил ограничение в 100 кг.
- Все ступени, кроме забежных, должны быть одного размера (ширина, высота).
- Форма поручней должна быть удобной для кисти.
- При проектировании конструкции на болтах не берут в расчет боковые балки. Марш держится на больцах, закрепленных в стене.
- Для винтовых лестниц на второй этаж планируют направление движения – с поворотом налево или направо.
- Ширина поворотной площадки должна быть такой же, как ширина марша.
- Выбирают несущий элемент – тетиву или косуор.
Наиболее простой вариант конструкция на тетивах. Они хорошо держат марши. Материалом для тетивы являются дерево и металл. Плюсами дерева являются простота в работе, доступность. При установке тетивы можно не делать подступенок, что экономит материал. Недостатки – со временем древесина усыхает, ее сложно крепить к полу и в перекрытиях.
Модели на косуорах более сложные в монтаже, но лучше выглядят. Длина косуора прямого марша вычисляется по формуле:
где К – длина косуора,
Д – длина лестницы.
Воспользовавшись программами для проектирования и расчетов лестниц можно вычислить параметры конструкции для частного дома. Независимо от типа конструкции, в нем должны быть соблюдены главные условия эксплуатации – безопасность и комфорт при передвижении.
Источник