Высота подступенка винтовой лестницы

Какими должны быть размеры ступеней винтовой лестницы

Сооружение винтовой лестницы своими руками — процесс весьма сложный и трудоемкий. Трудности обычно начинаются уже с самого начального этапа — составления чертежей будущей конструкции. Одной из самых сложных задач является расчет ступеней винтовой лестницы. Изначально нужно определиться с самой конструкцией — будете ли вы использовать в качестве опоры центральный несущий столб или нет.

Можно применить вариант колодезного типа или с использованием так называемой «спиральной тетивы». Однако, такие варианты слишком трудоемки и сложны в проектировании, и если вы не являетесь профессионалом высокого класса, то за такие проекты лучше не браться. Самый простой вариант — изготовление винтовой лестницы с опорой на центральный столб. Оптимальный размер ступени винтовой лестницы определяется опытным путем и зависит от нескольких факторов.

Расчет формы ступеней

Особенностью винтовых конструкций является специфическая, клинообразная форма ступеней, в виде лепестков. При монтаже они должны располагаться чуть внахлест друг над другом. Форма консоли зависит от ее длины и их общего количества в одном витке лестницы. При рекомендуемой высоте одного витка в два метра и высоты ступеней в 20 см получаем, что их количество составляет десять штук на один виток. Следовательно, разделяя окружность полного витка в 360 градусов на 10 ступеней получаем 36 градусов.

С учетом нахлеста друг на друга эта цифра составит примерно 40 градусов. Следовательно, края таких лепестков должны расходится под углом в 40 градусов, образуя форму клина. Для монтажа можно также использовать и уже готовые ступени, которые можно приобрести в строительных магазинах. На фото показаны эскизы ступеней винтовой лестницы из керамогранита 1300х450.

Расчет ширины ступени

Для большего удобства при хождении ширина консоли в центральной ее части должна быть такой, чтобы стопа вставала на нее полностью, не свешиваясь. Поэтому рекомендуемая ширина ступеней винтовой лестницы в центральной части от 25 до 35 см. Если подобная ширина не укладывается в количество ступеней в одном обороте, можно увеличить количество консолей либо изменить высоту оборота.

Расчет длины

Общепринятая ширина консоли составляет около одного метра. Консоли длиной менее 80 см будут крайне неудобными для подъема, с учетом того, что человеку поднимаясь или спускаясь по достаточно крутой лестнице нужно будет держаться за перила. Метровые же консоли наиболее предпочтительны, так как общая ширина лестницы в этом случае получается всего два метра, что вполне компактно для небольших помещений.

С другой стороны, метровая ширина вполне достаточна для того, чтобы человек любой комплекции смог спуститься или подняться по лестнице, не испытывая дискомфорта. Консоли длиной в один метр могут изготавливаться из единой доски толщиной в 50 мм, без устройства дополнительных усилений, которые будут необходимы при большей длине. Усиление на длинных ступенях делается воизбежание неприятных ощущений, вызываемых их прогибом под весом человека.

Также делать длину консоли больше одного метра не рекомендуется и потому, что при этом значительно увеличивается общая ширина. В таком случае теряется главное достоинство винтовой конструкции — ее компактность, и сооружение обычной маршевой лестницы выглядит более целесообразно вследствие ее большей безопасности, простоты конструкции и функциональности.

Расчет высоты

Стандартная высота ступени для обычных, маршевых, лестниц составляет 16-18 см. Такая высота наиболее удобна при спуске и подъеме. Для винтовой же, вследствие особенности ее конструкции, эта высота составляет 18 — 20 см. Более пологая конструкция, где высота ступени винтовой лестницы будет составлять 16 см означает понижение общей высоты одного витка до 1,6 метра, что, конечно же, абсолютно неудобно для взрослого человека.

Конструкция с косоурами

В некоторых случаях применяется конструкция с косоурами. Поскольку на местах стыковки прямых пролетов площадки не предусмотрены, вместо них применяются так называемые «забежные ступени». Это особый вид ступеней неправильной формы, ширина которых изменяется от одного края к другому. На фото представлены забежные ступени в конструкции винтовых лестниц, смонтированных с опорами на косоуры.

Если кратко подвести итоги всех вычислений стандартная, а значит наиболее удобная и функциональная консоль должна выглядеть так:

1. Ширина — в наиболее узкой части 10 — 15 см, в центральной — 25 — 30 см, в наиболее широкой — 40 — 45 см.
2. Высота — 18 — 20 см.
3. Длина — не менее 80 см, но не более 1 м.
4. Форма ступени должна быть клинообразной, с краями, расходящимися под углом примерно в 40 градусов.

В общем, имея достаточные познания в геометрии и черчении, вполне возможно самому составить чертежи конструкции. А при наличии умения в обращении со строительными инструментами, можно своими руками воплотить эти проекты в жизнь.

Источник

Основные размеры винтовых лестниц

Винтовые лестницы – это не просто строительные конструкции, они являются украшением в оформлении интерьера. Они компактней и удобней лестниц других форм. Разнообразие размеров, конструкций и используемых материалов позволяет вписать такое сооружение в любой интерьер. И если потратить немного сил и времени на изучение особенностей проектирования и постройки винтовой лестницы, то можно самостоятельно сделать такое функциональное украшение в своем доме.

Виды винтовых лестниц

По форме винтовые лестницы бывают многоугольными и круглыми. Многоугольные устанавливаются возле стены, а в центре помещения эффектней смотрятся круглые конструкции.

По видам конструкции они бывают с опорой ступеней:

• на стойку;
• на стены, расположенные по периметру (стенки колодца, в котором образовывается лестница);
• на ограждение или гнутые тетивы.

Если выбирается конструкция с опорной стойкой, то проступи могут опираться на нее или же в ней защемляться.

С учетом всех особенностей конструкции можно выделить четыре типа винтовых лестниц:

1. Простые клинообразные ступени широким концом опираются на стенки лестничного колодца, а узким на опорный столб, который может быть возведен из кирпичей или составлен из концов ступеней, на которых выполнены утолщения.
2. Ступени закреплены узким концом в среднем монолитном столбе без опоры на стены. Это очень воздушная не загроможденная деталями конструкция.
3. Ступени закреплены в изогнутых тетивах наружным широким краем. В конструкции такой лестницы нет опорного столба. Сооружение очень красивое и необычное и очень сложное в изготовлении.
4. Стальная винтовая лестница с внутренним опорным столбом, который выполняется из толстостенной трубы диаметром не менее 50 мм, так как именно он несет основную нагрузку. Такие лестницы наиболее часто встречаются и отличаются по большей части только элементами декора.

Для всех типов винтовых лестниц существует одна особенность – они, как правило, выполняются без подступенков, так как ступени ближе к опоре узкие и нога при подъеме становится на них со свисанием вперед. Вообще, по винтовой лестнице рекомендуется ходить не слишком быстро, соблюдая правила осторожности. Надежные поручни – это не элемент декора, а жесткая необходимость, и соответствующие типовым нормам размеры проступей еще важней для безопасности движения.

Размеры винтовых лестниц

Принятые размеры винтовых лестниц основываются на эргономических принципах и правилах безопасности, то есть в основе лежит удобное перемещение и безопасная эксплуатация сооружения.

Основные размеры:

• ширина лестничного марша 530- 1430 мм ;
• диаметр отверстия в перекрытии 1400- 3400 мм ;
• диаметр лестницы по наружному краю перил 1300- 3300 мм ;
• диаметр прохода по внутреннему краю перил 1200- 3200 мм ;
• расстояние между витками (высота прохода) от 1900 мм , выше роста человека, чтобы не пригибаться при ходьбе;
• угол одного поворота лестницы по спирали – 270-360°.
• ширина проступи в районе движения – от 200 мм , а на расстоянии 150 мм от стойки – от 100 мм, хотя оптимальной является ширина 280 мм , так как при спуске, опираясь только на пятку, можно упасть;
• высота подъема ступени 150- 200 мм . Для винтовой лестницы оптимальной будет высота не меньше 170 мм , так как при подъеме верхние ступени зачастую находятся над головой идущего;
• количество ступеней в полном обороте больше 12, во всей же конструкции их должно быть нечетное количество;
• высота перил в пределах 900- 1200 мм .

Если говорить об основной лестнице, а не о чердачной, то диаметр проема в перекрытии должен быть не менее 2000 мм, а проступь должна быть длиной от 900 мм , то есть диаметр лестницы – 1800 мм . Разница в 100 мм на сторону предназначена для того, чтобы выполнить ограждение, и рука удобно располагалась на поручне. Для доступа на чердак будет удобна дополнительная лестница диаметром 1200 мм в проеме – 1400 мм.

Если учесть, что процентов тридцать длины проступи уходит на нависание забежных ступеней друг над другом у центрального столба, то для хождения остается немногим более полуметра. Разойтись на такой лестнице трудно, а увеличивать диаметр смысла нет. Кроме того, по ней сложно носить грузы, для этой цели диаметр отверстия в перекрытии должен быть не меньше 2200 мм . Но все эти недостатки компенсируются красотой и компактными размерами сооружения.

Расчет размеров

При изготовлении металлической лестницы в качестве опоры берут стальную трубу с диаметром 50 мм и толщиной стенки не менее 5 мм . Тогда узкая часть проступи должна быть не менее 150 мм , чтобы выполнить отверстие под трубу, так, чтобы между краем отверстия и краем ступени оставалось расстояние не меньше диаметра отверстия. Эти размеры используются при дальнейших расчетах.

Размеры проема

Условные обозначения:

• H – высота проема;
• R – радиус окружности проема;
• R1 – внутренний радиус проема или наружный радиус опорного столба;
• r – радиус пути движения, обычно r = 2/3 R (две трети радиуса окружности проема);
• γ – угол оборота марша вокруг оси в градусах;
• n – количество оборотов марша вокруг оси, то есть n = γ/360°;
• L – полная длина окружности проема;
• l – полная длина окружности по линии движения.

Размеры ступеней

Форма поступи в винтовой лестнице напоминает лепесток, закругленный с узкой стороны, с отверстием в нем для крепления на опорном столбе, поэтому речь идет о защемленной узким концом консоли.

Условные обозначения:

h – длина поступи, h=R–R 1 (если h меньше 1000 мм , то консоль можно выполнять без металлического каркаса только из массива дерева);

W 1 – максимальная ширина консоли, хорда окружности с радиусом R ;

α – угол между радиусами R, проведенными через внешние края ступени;

W – ширина проступи, хорда окружности с радиусом 2/3R;

C – высота ступени;

Z – толщина консоли;

N – общее количество ступеней;

N 1 – количество ступеней в одном витке.

Расчеты количества ступеней и их размеров

Согласно формуле

примерное количество ступеней в одном полном обороте (витке) можно определить, зная среднюю ширину на линии движения W ≥ 200 мм

N 1 = l/ W =3 l /4 πR.

Если стандартная высота одного витка 1900 мм , то с запасом 100 мм

C = ((1900+100)+ Z )/ N 1 и N = H / C .

Дальше уже следуют уточняющие расчеты размеров ступеней:

угол α= γ/ N , тогда ширина консоли W 1 =R*sinα, а ширина проступи на линии движения

W = r* sin α =2/3R* sin α .

Имея под руками таблицы Брадиса, ширину проступи на линии движения подсчитать несложно. Полученное значение должно быть в пределах 150- 200 мм обязательной ширины. Если оно отличается в любую сторону, нужно менять количество ступеней и делать уточняющий расчет. Таким несложным подбором можно установить количество ступеней для комфортного перемещения по винтовой лестнице.

Существует формула, по которой можно проверить оптимальные размеры ступени: если сложить ширину проступи и удвоенную высоту ступени, то сумма должна быть в пределах от 600 до 650 мм (величина среднего шага).

При расчете винтовой лестницы трудно придерживаться всех правил, ведь кроме безопасности и удобства существуют еще планировка, эстетические моменты, прочностные характеристики и геометрические размеры материала, из которого сделана конструкция. Наиболее жесткие требования предъявляются к высоте ступеней. Их ширина в винтовой лестнице не столь важна, потому что она все равно по длине консоли отличается настолько, что даже шаги правой и левой ногой идущего отличаются по величине. Поэтому определяя оптимальное значение размеров ступени, выбирают обычно вариант, в котором именно высота больше всего соответствует нормам.

Размеры типовых винтовых лестниц

Строить лестницу своими руками хлопотно, расчет параметров не так прост, но есть фирмы, специализирующиеся на проектировании и изготовлении винтовых лестниц по типовым и индивидуальным проектам из различных материалов. Производители массовой продукции предлагают готовые типовые конструкции, предусматривающие изменение базовых размеров в каких-то пределах и комплектующие к ним.

Самая простая и дешевая конструкция – винтовая со ступенями, которые закреплены на центральном столбе и на балясинах винтовых поручней, и может проектироваться так, чтобы движение по ней происходило против часовой стрелки и по ходу. Она выполняется из металла с различными видами покрытия и деревянными ступенями.

В паспорте на изделие обычно указываются стандартные размеры (обозначения могут быть другими, но суть от этого не меняется):

• диаметр лестницы D = 2R = 1200, 1400 или 1600 мм ;
• высота лестницы в базовой комплектации H = 2860 мм ;
• высота, до которой можно поднять конструкцию за счет изменения расстояния между ступенями H’ = 3090 мм ;
• высота за счет дополнительной секции H» = 3320 мм ;
• расстояние между ступенями C = 220 — 238 мм;
• толщина ступени Z = 35 мм ;
• количество ступеней N = 16;
• количество ступеней за счет дополнительной секции N ‘ = 17;

и в зависимости от количества ступеней и диаметра проема разные значения угла оборота марша γ и длину ступени h.

Если указан угол γ = 450°, значит, количество оборотов лестницы n = γ /360°= 450/360=1,25.

Изучить алгоритм расчета размеров всей конструкции и ее ступеней стоит хотя бы затем, чтобы, выбирая типовую винтовую лестницу, можно было представить, впишется она в существующий проем или нет, насколько она удобна (хотя бы теоретически, походить по ней можно не во всяком магазине) и безопасна, соответствует ли основным параметрам эксплуатации таких сооружений. А заказывая индивидуальный проект, можно будет практически на равных и со знанием дела обсуждать со специалистами параметры будущего украшения интерьера.

Источник