Итак, каким образом профессионалы советуют выполнять расчет в XXI веке?
Проектирование лестницы может быть выполнено различными способами. В основе каждого заложены оптимальные размеры лестничного марша, необходимые для комфортного и безопасного движения.
Естественно, самой удобной будет пологая и не узкая лестница, но, как правило, практические обстоятельства диктуют ограничения на выбор ключевых параметров к которым относят: вид лестницы, высоту подъема , площадь в плане , угол наклона , количество ступеней , ширину и высоту каждой .
Эти показатели связаны между собой и не могут быть определены по отдельности. Например, для простой одномаршевой лестницы высота подъема и угол наклона жестко задают площадь в плане и напротив, знание площади в плане и высоты не оставит сомнений в величине угла наклона лестницы.
В этой статье мы не будем рассматривать экзотические варианты , вроде лестниц с элементами трехмерной кривизны, а остановимся на привычных и посильных домашнему мастеру конструкций на косоурах и косынках.
Размер ступеней
Это, пожалуй, одни из главных характеристик лестницы. От них зависит, насколько комфортно и безопасно домочадцы смогут подниматься на второй этаж и спускаться вниз.
Мастер Новицкий Олег Вадимович в книге «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» (наилучшие пожелания автору и этому изумительному труду) упоминает рекомендованные и неоднократно проверенные практикой значения для подъема (h ) и проступи (a ) ступеней:
h×a = 150×300, 160×300, 170×290 мм.
Эти размеры хороши, но, к сожалению, не могут быть использованы , если дом уже построен и общая высота лестницы (H ) не кратна отдельно взятой ступени (h ). В таком случае мы можем обратиться к формулам расчета.
Широко известна формула удобства :
a - h = 12 см.
Согласно этому соотношению, лестница будет наиболее удобной.
Лестница считается безопасной если сумма размеров (с ) ширины проступи и высоты подступёнка равняется 45 см:
30+15; 27+18; 25+20 .
Соответственно, данное уравнение носит название формулы безопасности :
c = a + h = 45 см.
Сложность в том, что формулы применимы в небольшом диапазоне размеров и не всегда удается реализовать необходимую пропорцию на практике. В таком случае следует с минимальным отклонением «попасть» в указанные пропорции или воспользоваться универсальной формулой Блонделя , которая учитывает средний шаг человека. Об этом ниже.
| Высота этажа, м | Количество ступеней n | Высота ступени h, мм | Ширина ступени b, мм | Уклон h:b |
| 2,25 для подвалов | 12 | 118 | 260 | 1:1,38 |
| 13 | 173 | 260 | 1:1,50 | |
| 2,50 | 14 | 179 | 260 | 1:1,45 |
| 14 | 179 | 290 | 1:1,62 | |
| 2,75 | 15 | 183 | 260 | 1:1,42 |
| 16 | 172 | 260 | 1:1,51 | |
| 16 | 172 | 290 | 1:1,69 | |
| 3,00 | 17 | 176 | 290 | 1:1,65 |
| 18 | 167 | 290 | 1:1,74 |
Обратите внимание : в одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов (ступеней). Предельная высота ступени - 220 мм (СНиП 21-01-97 ).
Для проектирования простой деревянной лестницы на косоурах замерьте высоту между этажами (расстояние по вертикали от пола нижнего этажа до пола верхнего).
К слову высота между этажами - это самый «больной» размер. В домах из камня сплошь и рядом встречаются отклонения от проекта на 4-5 см, а деревянные подвержены усушке и усадке (до 15 см на этаж). В идеале следует дождаться полной усушки сруба за несколько лет.
Также размеры для расчета лестницы лучше снимать, когда настелены чистовые полы или придется четко задавать горизонтальные уровни высот.
Итак, пусть высота в нашем случае:
Выбираем высоту подступёнка :
Разделив высоту между этажами на высоту подступёнков, получаем необходимое количество ступеней :
270: 18 = 15 штук.
Для определения оптимальной ширины ступени используйте формулу удобства :
a - h = 12 , h = 18 см.
Удобная ширина проступи :
a = 12 + h = 30 см.
Значит, необходимо 15 ступеней шириной 30 см и длиной, зависящей от ширины проема в межэтажном перекрытии. Проверяем лестницу по формуле безопасности :
a + h = 46 + 3 см
В данном случае:
18 + 30 = 48 см.
Лестница безопасна и удобна в эксплуатации .
Этот пример вычислений приводит Столяров А.Н. в книге «Строим лестницы ».
Французский архитектор и инженер еще в далеком 1672 году предложил следующее соотношение :
Где S - это средний шаг человека, который находится в пределах 600-640 мм.
Может быть преобразована в неравенство:
Нижним приемлемым для практики результатом будет минимальный подъем ступени:
h = 120 мм, a = 400 мм, уклон 17 градусов.
С меньшим углом выполняют уже не лестницу, а пандус (рампу) - пологую наклонную площадку.
Верхний подъем ступени:
h = 220 мм, a = 200 мм, уклон 48 градусов.
На верхнем пределе формулы получается не самая удобная лестница, пригодная к эксплуатации только при движении лицом к ступеням.
Спуск по лесенке опаснее, чем подъем, следовательно, удобство использования оценивают на движении вниз . Пример размышлений мастера согласно формуле Блонделя :
Замеряем высоту между этажами:
H = 3050 мм.
Определяем подъем ступеней h путем деления H на возможное число подъемов (n ). Варианты значений:
При 17 подъемах: h = H / n = 3050 / 17 = 179,4 мм.
При 18: h = H / n = 3050/18=169,4 мм.
При 19: h = H / n = 3050/19 = 160,5 мм.
А = 5000 мм.
Длина линии хода не должна быть меньше высоты между этажами (H ), иначе лестница будет непрактично крутая. В нашем примере:
А (5000) > H (3050).
При n = 18 проступь a = 5000 / (n - 1) = 294 мм.
Действительное число ступеней на 1 меньше расчетного значения. Данный факт легко принять, если первую ступень считать на уровне пола.
Параметр шага по Блонделю :
169 × 2 + 294 = 632 мм.
Следовательно, размер приемлем , органичен и лежит в пределах среднего шага человека. Мы определили ширину проступи и высоту подступёнка для удобного перемещения, но этого недостаточно для возведения комфортной и безопасной лестницы.
Линия хода и средняя линия марша
Линия хода (A ) - это горизонтальная проекция воображаемого движения человека по ступеням. Проходит на расстоянии 300-500 мм от внутреннего края лестницы. Этот усредненный размер определяет комфорт пользования поручнем . Дети будут идти ближе к перилам, взрослые - дальше .
Иногда для прямого марша этим размером пренебрегают, поскольку грани ступеней параллельны .
Если ширина лестницы до 1000 мм, то линия хода совпадет со средней линией марша. Если больше 1000 мм, то линия хода смещается к поручню. Алгоритм расчета таков:
С помощью мела или отвеса нанесите на пол предполагаемую линию (или линии) хода. Зафиксируйте размер рулеткой и соотнесите его с высотой лестницы. Замечательно, если линия хода больше , чем высота в 1,7 раза - значит уклон составит 30 °.
Все полученные показатели размера проступи рассчитайте с помощью формулы Блонделя , чтобы определить оптимальный.
Относительная величина подъема марша (угол подъема)
В строительной практике угол подъема, как правило, находится в диапазоне от 20 до 50 градусов, но самыми удобными считаются лестницы с углом от 30 до 45 градусов.
Таблица зависимости размеров ступеней от угла наклона:
Выбор угла наклона обуславливает запас расстояния (критической высоты) не менее 2000 мм от любой ступени до потолка или какого-либо выступающего элемента здания (балки, парапета):
Критическую высоту удобно проверять , нарисовав рассчитанные ступени на любом листовом материале или прямо на стене. Как показывает практика проектирования, очень часто линия, проведенная от потолка или опасного выступа, будет меньше искомого значения.
Именно по этой причине нет возможности спроектировать лестницу достаточно пологой. С увеличением угла наклона понижается комфорт, потому при невысоком среднем росте всех домашних, иногда все же этот размер занижают.
В уже упомянутом труде Новицкого О.В. «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» рассмотрен реальный практический случай, в котором последовательно и аргументировано перебраны аж 6 вариантов расположения лестницы в помещении.
В любом случае, окончательный результат - это обычно золотая середина между множеством противоречивых аргументов.
Ширина марша
Ширина марша определяется пропускной способностью лестницы (количество людей в минуту в самом узком месте) и предполагает комфортное перемещение взрослого человека.
Для внутриквартирных лестничных маршей строительные нормы определяют это значение (размер от стены до перил или между двумя перилами с левой и правой стороны) как минимум в 900 мм, в домах повышенной комфортности 1250-1600 мм.
Предусмотрены исключения для ширины лестничного марша (0,8 м) некоторых типов лестниц (например, в садовых домиках), но ориентироваться при проектировании лестницы на этот размер следует только в условиях жесткого недостатка свободной площади помещения.
Ширину менее 0,8 м могут себе позволить вспомогательные конструкции , например, лестница в подвал или на чердак.
Стандартные элементы
Каждый хороший хозяин умеет считать деньги. Строительство лестницы - не исключение. Можно неплохо сэкономить , если детали лестницы на этапе проектирования получится подогнать к стандарту заготовок, принятых на территории РФ .
Экономические соображения могут стать тем ключевым аргументом, который позволит хозяину выбрать единственный вариант расположения лестницы из нескольких возможных.
1. Стандарты на ступени.
Выпускаются с галтелью R 12,5 . Пригласительные ступени:
| № | Размер, мм |
| 1 | H 220×400×1200, R200 |
| 2 | H220×400×1400, R200 |
Забежная треугольная ступень нестандартного размера на заказ рассчитывается как прямоугольная (из нее просто вырезают необходимую). Потому целесообразно заказывать прямоугольные . Стоимость идентична, а обрезки пригодятся в работе.
Крупные ступени можно изготовить из мебельного щита размеров:
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 38×400×2000 |
| 2 | 38×500×1500 |
| 3 | 38×500×2000 |
| 4 | 38×700×1500 |
| 5 | 38×1000×1000 |
| 6 | 38×1100×1100 |
| 7 | 38×1200×1200 |
2. Подступёнки.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 18×180×900 |
| 2 | 18×180×1000 |
| 3 | 18×180×1100 |
| 4 | 18×180×1200 |
| 5 | 18×180×1300 |
| 6 | 18×180×1400 |
| 7 | 18×120×900 |
| 8 | 18×120×1000 |
| 9 | 18×120×1100 |
| 10 | 18×120×1200 |
| 11 | 18×120×1300 |
| 12 | 18×120×1400 |
3. Облицовочная доска.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 18×200×2000 |
| 2 | 18×300×2000 |
| 3 | 18×350×1000 |
| 4 | 18×350×1500 |
| 5 | 18×350×2000 |
| 6 | 18×350×2500 |
| 7 | 18×350×3000 |
| 8 | 18×350×3500 |
4. Брус.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 80×80×1200 |
| 2 | 80×80×2000 |
| 3 | 80×80×2500 |
| 4 | 80×80×3000 |
| 5 | 100×100×1200 |
| 6 | 100×100×2000 |
| 7 | 100×100×2500 |
| 8 | 100×100×3000 |
5. Тетивы.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 40×350×2500 |
| 2 | 40×350×3000 |
| 3 | 40×350×3500 |
| 4 | 40×400×4000 |
| 5 | 50×300×3500 |
| 6 | 50×350×3500 |
| 7 | 50×400×4500 |
6. Поручни.
Длина поручней может варьироваться от 3500 до 6000 мм. А вот размеры сечений постоянны:
| № | Сечение (Ш×В), мм |
| 1 | 40×70 |
| 2 | 45×70 |
| 3 | 45×80 |
| 4 | 45×90 |
| 5 | 60×60 |
| 6 | 70×70 |
| 7 | 70×90 |
| 8 | 80×100 |
7. Балясины.
Диаметр круглых балясин - 30 или 47 мм. Длина всех разновидностей - до 900 мм. Сечения квадратных изделий:
| № | Сечение (Ш×В), мм |
| 1 | 40×40 |
| 2 | 45×45 |
| 3 | 50×50 |
| 4 | 60×60 |
| 6 | 70×70 |
| 7 | 80×80 |
| № | Диаметр, мм |
| 1 | 75 |
| 2 | 95 |
| 3 | 115 |
| 4 | 140 |
| 5 | 145 |
Еще на этапе расчетов следует ознакомиться с прайс-листом ближайшего поставщика в шаговой доступности.
Итак, не боги горшки обжигают. Надеемся, что нам несколько удалось развеять миф о том, что проектирование и возведение лестниц доступно только избранным. Почитайте статьи, литературу, на которую мы ссылались в этом тексте, выполните замеры, эскизы и чертежи.
Задача в сухом остатке выглядит просто : исходя из планировки дома, места размещения лестницы, эстетических предпочтений хозяев, нужно произвести вычисления параметров , приведенных в статье. Останется лишь органично вписать показатели в нормы комфортного и безопасного движения по загородному дому или многоуровневой квартире.
Желаем уюта и добра вашему дому.
Частные загородные жилые дома и дачи в два и более этажа - уже давно перестали казаться диковинкой. Такой подход к планированию своих владений позволяет хозяевам достичь максимально возможной полезной площади жилья даже на «скромных» по размерам участках под строительство. Понятное, что и проектирование здания в несколько уровней, и его возведение - серьёзно усложняются. В частности, помимо обычных архитектурных и интерьерных элементов, свойственных любым домам, приходится продумывать создание межэтажных переходов. Чаще всего эту роль играют лестницы. А если рассматривать статистику индивидуального строительства, то безусловными «лидерами» по популярности являются
В наше время нет недостатка в готовых проектах лестничных конструкций. Можно отыскать в интернете и специальные приложения, которые проводят необходимые расчеты . Но вполне можно провести и самостоятельный расчет деревянной лестницы на второй этаж. Многим это будет даже интереснее и понятнее, так как в ходе проведения вычислении хозяин дома вникает во множество нюансов подобного сооружения, примеряя их к своим владениям.
Давайте в этой публикации пошагово пройдём по этапам базовых расчётов лестницы. Вы убедитесь, что все обстоит не так уж и запредельно сложно.
Основные элементы конструкции деревянной лестницы
Прежде всего, какими они бывают – деревянные лестницы на ?
- Самый простой вариант – это одномаршевая прямая лестница. Такие конструкции – относительно несложные в расчетах и монтаже, отличаются высокой надёжностью и комфортностью в эксплуатации.
Существенным недостатком такой лестницы можно считать то, что она «съедает» весьма много полезной площади помещения. А уменьшение ее размеров (имеется в виду – ее проекция на плоскость пола), ведет к увеличению крутизны подъема-спуска . Что, в свою очередь, делает лестничный марш неудобным и даже небезопасным для передвижения, особенно для детей или для людей, имеющих ограничения физических возможностей.
- Если имеющееся в комнате пространство не позволяет вместить одномаршевую лестницу, или она получается слишком крутой, ее делят на два или больше маршей, изменяя их направление на перпендикулярное или противоположное.
Понятно, что суммарная протяженность маршей, при той же высоте подъема и его крутизне, меньше не станет. Но зато такой подход позволяет, так сказать, оптимизировать пространство. Например, пролеты лестницы располагают в угловой части помещения вдоль стен, и она не загромождает комнату. Или же под межэтажный переход и вовсе выделяют небольшое обособленное помещение, превращая его в компактную лестничную клетку со встречным расположением маршей.
- Лестницы с двумя и более прямыми маршами также могут различаться. И эта разница заключается в особенностях обеспечения изменения направления движения. Так, между маршами может располагать горизонтальная переходная площадка. Другой вариант – марши связывает криволинейный участок с плавным изменением направления, со ступенями характерной трапециевидной формы. Подобные ступени называются забежными.
Лестница с забежным участком, конечно, смотрится в интерьере более изящно. Да и за счет того, что подъем нигде «не останавливается», в том числе и на повороте, появляется выигрыш в общих габаритах конструкции. Но забежная лестница - значительно сложнее в расчетах , проектировании и монтаже, а в эксплуатации – не столь удобна и безопасна, как аналогичная, но с переходной площадкой. Так что лучше все ее достоинства и недостатки взвесить заранее.
Цены на деревянные лестницы
деревянная лестница
- Конструкция позволяет разместить межэтажный переход буквально «на пятачке». И нельзя не согласиться с тем, что смотрится такая лестница в интерьере весьма винтажно (простите за каламбур). Но, правда, этим ее достоинства и ограничиваются.
А вот недостатков у нее – хоть отбавляй. Сложность расчетов и монтажа во многом ограничивают возможности для самостоятельного творчества – возведение таких конструкций все же удел профессионалов. Тем более что во многих моделях используются криволинейные, гнутые детали, изготовить которые собственными силами без специального оборудования и без знания технологии – и вовсе невозможно. С точки зрения удобства и безопасности перемещения по винтовым ступеням – лестница вообще проигрывает всем своим «собратьям». И еще - просто представьте, что необходимо поднять на второй этаж (или спустить вниз ) какой-то габаритный предмет мебели или бытовой техники!
- С внутренней стороны ступени могут закрываться панелями подступенков (поз. 5). Впрочем, этот элемент не является обязательным, и нередко подступенки не устанавливаются или в угоду придания конструкции визуальной легкости , или для того, чтобы не создавалось преграды для постановки ноги (это характерно для лестниц с выраженно большой крутизной подъема ).
Для изготовления подступенков используют доску толщиной не менее 20 мм (рекомендуется – 30 мм). Располагаться и крепиться эта деталь может по-разному , и это обязательно учитывается заранее, так как ее положение зачастую влияет на «рабочую» ширину проступи.
На рисунке выше, просто в качестве примера, показаны два разных принципа соединений проступей с подступенками . Совершенно очевидно, что на левом фрагменте положение подступенка не влияет на ширину ступени. А вот на правом, где подступенок устанавливается в выбранные пазы, придется делать поправку ширины панели проступи, чтобы расчетная ширина ступени не уменьшилась.
Цены на ступени лестницы
- Первая ступень нижнего марша (поз.6) может ничем не отличаться от всех остальных. Но иногда ее конфигурацию варьируют (стараясь при этом не изменять высоты), делают шире, с закругленными краями, так, чтобы облегчить подход к лестничному маршу с левой или правой стороны. Такую ступень называют фризовой.
- Важным элементов любой деревянной лестницы является конструкция ограждения. Это и обеспечение безопасности, и дополнительная декоративная «изюминка» межэтажного перехода. Основой для монтажа ограждения становятся мощные столбики (поз.7), которые должны стоять в начале и конце каждого марша. На переходной площадке такой столбик становится общим для обоих маршей. Если заход на лестницу выполнен фризовым, то нижний столб может быть смещен на вторую или даже третью ступень.
Между столбами, с равным шагом, который не должен быть более 150÷180 мм, (поз. 8), образующие общую балюстраду. От столба к столбу пущены перила (поручни) (поз.9), которые по ходу марша опираются в верхние торцы балясин.
Как правило, столбам и балясинам придается красивая конфигурация – детали вытачиваются на токарном станке. Недостатка в предложениях таких изделий сейчас нет, да и вполне можно заказать комплект в столярной мастерской. Там же изготовят и перила нужной формы в сечении. Некоторые рекомендации по формам и размерам деталей конструкции ограждения лестницы наглядно показаны на схеме.
Кстати, именно положение системы ограждения определяет ширину лестничного марша – она исчисляется между стеной и поручнями, или между поручнями с обеих сторон. Оптимальным с точки зрения удобства для внутриквартирных лестниц считается марш шириной от 900 до 1000 мм - не слишком широко, чтобы не «съедалось» пространство, и вполне удобно для перемещения одного человека и переноса предметов обстановки. Впрочем, верхней границы по ширине не обозначено нигде – это на усмотрение хозяев. А вот минимальный размер - строго оговорен правилами противопожарной безопасности. Лестница в любом случае рассматривается, как один из эвакуационных путей, и ее ширина никак не может быть менее 800 мм.
Понятно, что модели лестниц могут сочетать различные элементы, в том числе и те, что не были показаны на предложенной схеме. Но раз наша статья предназначена для новичков (опытные мастера уже давно знают все тонкости расчета и монтажа), то лучше не распыляться, а ограничиться разбором наиболее доступных вариантов.
Принципиальное устройство лестницы рассмотрено. Можно выбрать наиболее приемлемый для конкретных условий тип конструкции и переходить к расчетам .
Основные этапы расчета деревянной лестницы
Лестницы можно отнести к сооружениям повышенной сложности, однако, для настоящего хозяина - нет ничего невозможного. Главное – чтобы создаваемая конструкция была удобной и безопасной в повседневной эксплуатации, отличалась высокой надежностью и долговечностью. Плюс к этому – никто и никогда, как правило, не сбрасывает со счетов и эстетическую составляющую, так как лестница должна хорошо вписаться в задумываемый интерьер.
А начинают проведение расчетов с оценки места, где предполагается установить лестницу. От этого напрямую зависит крутизна ее подъёма.
Расчеты основных общих линейных параметров лестничной конструкции
Хотя в пределах своего дома хозяин волен «экспериментировать», определённых правил при создании конструкции лестницы ему, так или иначе, придется придерживаться. И прежде всего это касается крутизны лестничного марша, то есть угла между направлением подъема и горизонтальной плоскостью.
Лестница должна быть и удобна для пользования, и безопасна. Поэтому существуют определенные границы ее крутизны. Так, подъем не должен быть слишком пологим – это и неудобно для человека, и займет чрезмерно много места в помещении. Менее 20 градусов уклона в жилых домах лестницы вовсе не делаются, но допустимой нижней границей крутизны все же лучше рассматривать 24 градуса, хотя и это – несколько маловато .
Наиболее оптимальным считается диапазон примерно от 27 до 33 градусов – такие марши самые удобные и безопасные. Но нередко в тесных условиях дома к таким значениям прийти бывает сложно, и лестницы делаются с уклоном до 40 градусов. Ну а верхней. критической границей для находящейся в постоянном пользовании лестницы на второй этаж можно считать угол в 45 градусов. Но для отдельных членов семьи и такой уклон уже становится довольно сложным для преодоления.
Понятно, что чем лестница более пологая, тем больше места под ее установку потребуется. Поэтому видится целесообразным первым шагом оценить крутизну марша и размер горизонтальной проекции – как он «впишется» в пространство комнаты, которое может быть выделено под его установку.
Итак, рассматриваем взаимозависимость крутизны лестницы и места, необходимого для ее установки.
Эта зависимость выражается тригонометрическим соотношением:
D = H / tg a
Ниже размещен онлайн-калькулятор, в который уже заложена эта тригонометрическая функция. А подойди к выполнению расчёта, при известной высоте подъема (а она исчисляется «от пола до пола», то есть с учетом толщины перекрытия), можно двояко:
- Планируется создать лестницу с точно выбранным углом крутизны марша. Расчет покажет, какое место ей придется выделить в помещении.
- Размеры участка под лестницу строго регламентированы - нужно определить, какой угол получится у марша, и попадет ли он в допустимый диапазон. Для этого расчета стоит лишь, варьируя крутизну в поле ввода, добиться на выходе требуемого значения длины проекции – все это займет несколько секунд.
Если места для одномаршевой лестницы – недостаточно (а так чаще всего и случается в условиях небольшого частного дома), то ее следует разделить на два марша, о чем уже говорилось выше. В таком случае для каждого из маршей можно провести собственный расчет , изменяя высоту переходной площадки. Но при этом не забывая о том, что угол уклона в обязательном порядке выдерживается единым для всех маршей. Это жесткое правило, нарушать которое – недопустимо!
Калькулятор для анализа взаимозависимости уклона лестницы и размера ее горизонтальной проекции
При расчёте по несущей способности элементы лестницы расчленяются на статически определимые балки - консольные или однопролётные, и рассчитываются по соответствующим формулам. Так как лестницы подвержены действию динамических нагрузок, к жёсткости несущих элементов предъявляются повышенные требования: прогиб их не должен превышать 1/400 пролёта. Нагрузки, действующие на лестничные марши и площадки, должны собираться путем сложения собственного веса конструкций и временных нагрузок: в жилых домах - 300 кг/м².
При подъеме человек затрачивает примерно в два раза больше энергии, чем при движении по горизонтали (рис. 2). Практикой установлено: лестница удобна и безопасна, если удвоенная высота подступёнка, сложенная с шириной ступени (проступью), равняется среднему шагу человека. Длина шага человека на плоскости составляет примерно 600–640 мм. Исходя из этого, проступь и подъем определяют по формуле: 2а+b = 600…640 мм .
Рис.2. Расчет высоты и ширины рядовых ступеней
Как альтернативу можно использовать другую, более легкую для запоминания, формулу: а+b = 450 ± 20 мм , где а - высота ступени (подступёнка), b - ширина ступени (проступи).
Ширина проступи должна обеспечивать опирание ноги полной стопой, то есть быть не меньше 200 и не больше 320 мм. Оптимальной считается высота подступёнка, равная 150, а ширина проступи - 300 мм. При сильном увеличении ширины проступи вы непременно собьетесь с шага, а при сильном уменьшении затруднится спуск. При проектировании забежных ступеней нужно учитывать, что минимальная ширина ступеней с узкого конца должна составлять не менее 100 мм, а нависание проступи над нижней ступенькой должно быть не более 50 мм. Так же нависание верхней ступени над нижней делается тогда, когда другими способами не удается увеличить ширину проступи, в этом случае величина нависания не должна превышать 30 мм для деревянных и 50 мм для железобетонных ступеней.
Наиболее удобные углы подъёма лестницы находятся в диапазоне от 23 до 37°. Чем лестница круче, тем меньше ей надо места для установки в доме, и соответственно, чем лестница положе, тем больше места необходимо для неё предусмотреть. Если угол меньше 23° - лестницу можно заменить пандусом (ровной наклонной площадкой), если больше 45°, то лестница переходит в разряд приставных или раскладных (рис. 3). Оптимальный угол подъема винтовых лестниц - 25–35°. Наиболее сложным процессом при крутизне лестничного марша более 40° является спуск с лестницы, а при углах более 45° спуск можно осуществлять только спиной вперед.
рис. 3. Нормативная зависимость размеров ступеней от крутизны лестницы
Количество ступеней зависит от высоты этажа и угла наклона лестницы. Зная местоположение лестницы в плане и высоту помещения, количество ступеней можно (и проще) установить графически, а после этого, по формулам безопасности определить ширину проступи.
Для графического построения лестницы на миллиметровой бумаге или бумаге «в клеточку» нужно в масштабе нарисовать лестничный марш (рис. 4) соизмеряя его с высотой этажа.
рис. 4. Пример графического расчета количества ступеней и высоты подступёнка. Таблица высот для ступенек в зданиях с нормативной высотой этажа
Высотой этажа называется разница высотных отметок уровней чистого пола нижнего и верхнего этажа, то есть в размер высоты этажа должны быть включены толщины одежды полов. Например, пол нижнего этажа облицован керамической плиткой, а пол верхнего этажа выложен паркетом по лагам и фанерному «черному полу». В расчет высоты этажа должны быть включены все слои данных половых конструкций: внизу - толщины выравнивающей стяжки, плиточного клея и плитки; вверху - толщина лаг, фанеры и паркета. В России еще со времен существования СССР высота этажа - величина регламентированная. Обычно стандартная высота этажа равна 2,8 или 3 м, реже - 2,7 или 3,3 м, что позволяет проектировать высоту помещения (расстояние от пола до потолка) не менее 2,4 м. Такая высота этажа позволяют без особого труда вписать лестницу с размерами ступеней, отвечающим требованиям расчетной формулы безопасности (рис. 4, таблица 2). Если ваша высота этажа отличается от нормативной и не кратна 3, то высоту ступеней нужно рассчитывать (округлять) с точностью до одного миллиметра, но так, чтобы высоты всех подступёнков были одинаковыми. Погрешность вычисления, набегающую от округления высот, лучше распределить на нижнюю фризовую ступень, а остальные ступеньки марша сделать одинаковой высоты.
Разные по высоте ступени приводят к постройке травмоопасной лестницы. Особенно опасной эта лестница становится во время спуска в ночное время суток. Спускаясь по лестнице, мышечная память нам подсказывает, что должна быть ступенька. Вес тела переносится на ногу, а ступеньки под ней нет… Она - ниже! И всего-то два-три десятка миллиметров, а ногу подвернули… и еще хорошо, если не покатились кубарем вниз.
В домах с нестандартной высотой этажа для выравнивания высоты ступеней допускается опустить уровень чистого пола верхней этажной площадки чуть ниже относительно уровня чистого пола остального этажа. Порожек лучше не делать, а сделать пол этажной площадки в виде пандуса, то есть наклонным. Для подравнивания высоты ступенек потребуется всего несколько миллиметров так, что уклон будет вряд ли сильно заметным. Как вариант, если лестничная площадка огорожена стенами с дверями, полы между этими помещениями можно сделать с небольшим порогом. Такое решение всем хорошо знакомо: уровень этажных площадок в многоквартирных домах, как правило, ниже уровня чистых полов в квартирах. Ноги мы здесь не ломаем - привыкли.
В таблице 1 рисунка 3 приведены размеры ступеней для «уплотненных» лестниц, пригодных для загородных домов. Нередко в планировках этих домов под лестницы оставляется так мало места, что для того, чтобы сделать лестницу короче, приходится жертвовать шириной проступи. Так, например, в лестнице с высотой подступёнка 200 мм ширина проступи равняется 250 мм. Взрослый человек не может опереться на такую проступь полной ступней и ему приходится спускаться с лестницы боком или спиной вперед. В таблице 2 рисунка 4 приведены размеры высот подступёнков для стандартных высот этажа. Рассчитать ширину проступи по формулам безопасности не составит особого труда. Но есть и еще один способ определить размеры ступеней - графический.
Этот эргономический способ основан на том, что человек, свободно делая по горизонтальной плоскости шаг в 620 мм, может с той же легкостью поднимать ногу на высоту, равную лишь половине этой величины, то есть на 310 мм. Поэтому, если на горизонтальной оси графика (рис. 5) отложить известное число частей, равных каждая одному шагу (620 мм), а на вертикальной оси - равных высоте подъема ноги 310 мм, то такое построение дает возможность получить размеры подъема и ширины ступеней для лестницы с любым наклоном. Для этого нужно нанести на график линию наклона своей лестницы (ее высота и длина известны) и в точках пересечения с сеткой графика провести перпендикуляры. Это и есть оптимальная высота и ширина ступени для данного уклона лестничного марша. Более того, вы можете воспользоваться этим методом и построить лестницу конкретно «по себя». Например, задав шаг равным 600, а подъем соответственно 300 мм либо задав длину шага такой, какой вы считаете нужным.
рис. 5. Графический способ подбора оптимальных размеров ступеней (размеры в мм)
Когда вы беретесь за выполнение таких работ, как металлическая лестница своими руками расчеты в этом деле крайне важны. С одной стороны может показаться, что рассчитать параметры конструкции для подъема и спуска не так уж и сложно, однако на практике при изготовлении лестницы может выявиться масса серьезных дефектов, которые нельзя будет исправить. И тогда придется выполнять заново не только все расчеты, но и полученную конструкцию.
Довольно часто используется для таких задач, как расчет металлической лестницы программа, которая называется калькулятором. Она в значительной степени облегчает вычисление параметров. Но, даже пользуясь ею, не забывайте, что технологию, согласно которой осуществляется вычисление, лучше освоить досконально самому, чтобы иметь возможность проконтролировать и скорректировать полученные данные, если они не будут полностью соответствовать имеющимся условиям вашего помещения.
Параметры, используемые в расчетах
Расчет металлической лестницы на второй этаж, как впрочем и конструкции и любого другого материала осуществляется на основе специальных формул, где используются основные параметры.
Перед тем, как приступить к расчетам вам следует определиться с местом размещения конструкции в вашем доме, расположением лестничной площадки и прочими нюансами.
- Лучше всего, если ваша конструкция будет соединять именно те помещения, где имеется высокий уровень пешеходной нагрузки. Например, вход на второй этаж выгоднее всего будет разместить рядом с коридором или прихожей.
- Конструкции с одним или двумя маршами будут занимать достаточно большую площадь. Поэтому монтаж таких лестниц в небольших помещениях нежелателен. Целесообразнее в целях экономии пространства в маленькой комнате устанавливать винтовую лестницу или сборную.
- Расчет металлической лестницы и ее размещения нужно производить так, чтобы выход на второй этаж располагался в самом удобном месте. Нельзя чтобы непосредственно над выходом находилась наклонная кровля, как это бывает, если в вашем доме имеется мансардный этаж, поскольку в темное время суток вы рискуете получить травмы при перемещении по лестнице.
- В верхней своей части и нижней конструкция обязательно должна быть оснащена свободными площадками, минимальная ширина которых должна составлять не менее 0,8 м. Этот фактор оказывает значительное влияние на выбор места для размещения лестницы, ведь не каждое помещение позволяет устанавливать крупногабаритные конструкции.
Обратите внимание! Использование раздвижной лестницы или конструкции складного типа можно назвать дополнительным вариантом. Для того чтобы получить стабильную и надежную конструкцию и при этом сэкономить место, лучше отдать предпочтение винтовой лестнице.
Основные параметры конструкции
Расчет металлического каркаса лестницы – это первое, что вам предстоит сделать. Разумеется, применяя современные калькуляторы, вы сможете спланировать свою конструкцию гораздо быстрее, но эффективность такого подхода ниже, поскольку программы не всегда учитывают взаимосвязь между ключевыми параметрами лестницы.
Ширина каркаса зависит от назначения лестницы:
- подвальные и чердачные помещения обычно используются не так часто, как жилые, поэтому вы пожжете себе позволить сэкономить на площади и взять лестницу шириной всего 0,8 м;
- конструкция для второго этажа в жилом помещении должна иметь минимальную ширину в 1 м, если вы планируете парадную лестницу с выходом из гостиной, то можно сделать каркас шириной в 1,5 м при условии, что площадь вашего помещения позволяет совершить установку такой большой конструкции;
- двухмаршевые конструкции размещаются как можно теснее, можно взять каркас шириной 0,75 м.
Теперь можно перейти к вычислению параметра высоты конструкции.
Обратите внимание! Этот показатель зависит от такого элемента общей конструкции, как просвет. Поэтому в своих расчетах вам обязательно следует отталкиваться от него.
При вычислении высоты необходимо учитывать:
- высоту подъема следует измерять от напольного покрытия на первом этаже до этого же уровня на втором этаже;
- просвет, который является расстоянием от поверхности ступеньки до преграды, расположенной над ней сверху, как правило, такой преградой может быть перекрытие верхнего этажа;
- Минимальный размер просвета должен составлять 1,9 м и более, иначе вам придется заняться расширением прохода на второй этаж или делать конструкцию более пологой.
Обратите внимание! Требования к размеру просвета для подвальных и чердачных лестниц не такие жесткие, поскольку такие конструкции используются очень редко.
Планирование ступеней и площадок
Когда вы производите расчет металлической лестницы, площадка играет немаловажную роль, ведь она позволяет вам производить небольшую коррекцию угла подъема.
Этот метод работает при таких условиях:
- имея одно и то же количество ступеней, с равными параметрами, и длину марша вы можете за счет этого элемента уменьшить угол подъема конструкции;
- используя простой вариант конструкции для облегчения своих расчетов, вы можете рассматривать площадку в роли большой ступени, причем у вас появляется возможность за счет нее увеличить лестничный марш;
- самое оптимальное размещение площадки – строго посредине марша.
Обратите внимание! Лестничная клетка требует более надежного и прочного закрепления, чем другие ступени.
Вы можете использовать специальные программы и приложения, которые помогают сконструировать и просчитать лестницу.
Для таких целей подойдут и бесплатные приложения, которых достаточно много можно найти в сети Интернет.
Такой этап проектирования, как расчет ступеней металлической лестницы осуществляется в последнюю очередь. В основе таких расчетов лежит средняя величина ширина человеческого шага, как правило, это 60-60,5 см. Используемая для расчетов формула выглядит так: Z + 2M= 60-60,5 см, где в качестве M выступает показатель высоты подступенка, а в качестве Z – показатель ширины проступи.
Если обобщить параметры ступеней для стандартных проектов, то высота составляет примерно 15-20 см, а ширина – 25-35 см.
Обратите внимание! Не стоит намеренно увеличивать ширину проступи, поскольку такая лестница будет не удобной, и вы будете постоянно сбиваться с шага.
Свес ступени также не стоит делать слишком большим, достаточно будет и 5 см.
Параметры винтовой конструкции
Чтобы выполнить расчет винтовой металлической лестницы необходимо сделать основные замеры, которые снимаются так же, как и в случае с обычными конструкциями.
Рассмотрим на примере расчет лестницы с параметрами:
- ширины проема – 2 м;
- высоты этажа – 2,5 м;
- углом закручивания – 2 700.
Основные расчеты:
- Диаметр всегда должен быть меньше ширины проема, поэтому он вычисляется в нашем случае так: 2 м – 0,2 м = 1,8 м.
- Для вычисления длины ступени нужно взять половину диаметра, то есть радиус: 1,8 м: 2 = 0,9 м.
- Используя формулу L = 2ПR, можно вычислить длину окружности. При наших параметрах должно получиться: 2х3,14х0,9 = 5,65 м.
Обратите внимание! Винтовую лестницу нельзя назвать полным кругом, поэтому полученный результат умножается на 3/4 (этот показатель соответствует 2700). Полученная в итоге протяженность лестницы составляет 4,24 м (внешний радиус). Если угол поворота будет составлять 1800, тогда этот показатель разделяется надвое.
- Вычислить расчетную длину лестницы можно на основе показателя удобной линии движения, которая располагается на расстоянии от центра – 2/3R. Вычисления выглядят так: 4,24 м х 2/3 = 2,83 м.
- При высоте этажа в 2,5 м можно вычислить количество ступенек (шаг 15-20 см). Формула: 250:17 = 14,7.
- Для выяснения точной высоты шага, полученную ранее цифру (14,7) округлим до 15, и по формуле у нас выходит: 250:15=16,75 см.
Обратите внимание! Если рассчитав точный показатель высоты шага, вы получаете не целое число, можно округлить этот показатель до десятых (в нашем случае это будет 16,7 см), а первую ступеньку лестницы с учетом этого можно просто сделать ниже.
Для этого выполняется расчет: 250–14х16,7= 16,2 см.
Работа с калькулятором
Калькулятор расчета металлической лестницы позволит вычислить самые важные параметры конструкций. Даже самое типовое приложение способно справиться с такой задачей. На первом этапе вам достаточно ввести все исходные данные в программу.
К исходным данным относится:
- высота вашего проема;
- длина подъемной части лестницы;
- планируемое количество маршей в конструкции и ступеней на каждом из них;
- параметры ступени (проступь, свес и т.п.).
В результате программа обеспечит вас необходимым чертежом, где указаны все необходимые для изготовления лестницы размеры.
Для того, чтобы сделать свое жилье максимально комфортным, нужно не просто нанять строителей, но и самостоятельно вникать в инженерные расчеты. Основная модульная конструкция дома – . Именно она придает интерьеру ту неповторимую роскошь, о которой мечтают многие. Можно по-разному расположить лестничные марши и установить ступени. Онлайн-расчет лестницы поможет спроектировать оптимальную конструкцию и рассчитать расход материала.
Различные виды дизайна лестниц: фотогалерея
Вариантов размещения и исполнения лестниц очень много. Можно без труда подобрать интересную конструкцию, которая сделает интерьер индивидуальным и неповторимым.
Деревянные конструкции с площадкой значительно экономят пространство:
Винтовые конструкции могут стать настоящим украшением интерьера:
Также может быть неплохим выбором для лестничных конструкций:
Конструкции из металла обладают повышенной прочностью и надежностью. Их можно комбинировать как с деревом, так и стеклом:
Конструкции из могут стать центральным звеном холла:
Важно, при планировании конструкции лестниц учитывать возраст проживающих. Если есть маленькие дети, основной критерий – безопасность как в строении ступенек, так и . Пожилым людям сложно будет привыкать к винтовой конструкции, уклон необходимо выполнять менее крутым.
Статья по теме:
Как самостоятельно создать удобные и стильные — читайте в нашей публикации. Вы узнаете не только возможные варианты конструкций и их достоинства и недостатки, а также стили оформления и секреты самостоятельной установки лестницы.
Определение основных технических параметров для онлайн-расчета лестницы
Строительство лестницы – это не полет фантазии дизайнера. Разработаны определенные стандарты оптимальных соотношений, допустимая нагрузка, соблюдение которых важно в первую очередь для безопасности и комфортного передвижения окружающих.Разрешаются небольшие отклонения в рамках допустимых пределов, иначе конструкция станет просто опасна для людей.
- высота подъема (подступеньки);
- ширина проступи (ступеньки);
- уклон лестницы.
Угол уклона более 45° принято считать крутым, такая конструкция подойдет не для каждой семьи или не для ежедневного пользования. Однако, если планировка или площадь дома не позволяет установку другой конструкции, нужно продумать надежные перила для облегчения ходьбы по лестнице.
Это интересно! Уклон лестницы – это отношение высоты подъема к ширине ступеньки. Чем шире ступенька, тем менее крутой будет лестничный марш.
Кроме основных параметров, на конструкцию лестницы также влияют:
- длина лестничного марша;
- размеры лестничного проема;
- расстояние между отметками чистого пола 1 и 2 этажа;
- количество ступеней. Нормативными документами определено от 3 до 18 единиц.
Отклонение от стандартных или допустимых параметров вызовет в лучшем случае дискомфорт при перемещении. В худшем – может спровоцировать ряд заболеваний.
Основные виды лестничных конструкций
Лестницы в помещении могут быть выполнены в следующих вариациях:
- лестничный марш;
- винтовая;
- комбинированный вариант.
Выбор зависит от площади и планировки помещений. Важно, какую роль в интерьере дома она будет выполнять, от этого зависит целесообразность установки конкретной модели.
Рассмотрим подробнее каждую конструкцию.
Лестничный марш
Такая конструкция обладает повышенной надежностью и простотой исполнения. В зависимости от высоты помещения и ширины ступеней можно установить один или более маршей. Количество ступенек в каждом не должно превышать 16.
Лестничные марши можно классифицировать по следующим признакам:
| По форме установки | прямые |
| с площадкой между маршами | |
| поворотные | |
| По расположению | Г-образные |
| П-образные | |
| Т-образные | |
| По способу крепления | навесные |
| монолитные | |
| на тетевах | |
| на каркасе | |
| на косоурах | |
| комбинированные |
Винтовая
Она предполагает монтаж ступенек по спирали вокруг основной оси. Такую конструкцию можно устанавливать в целях экономии полезной площади. Она не займет более 1 м². Основная особенность винтовой лестницы – возможность установки практически в любом месте помещения. Состоят конструкции из ступенек, опор, балясин и перил.
С ее монтажом интерьер преображается при исполнении совершенно уникальной конструкции. Она может выглядеть абсолютно невесомой. Например, ступеньки из стекла с деревянными перилами и алюминиевыми балясинами. Подобрать материал можно под любое стилевое направление помещения.
Комбинированная
Комбинированной принято называть дугообразную лестницу. В ней сочетаются элементы винтовой конструкции с лестничным маршем. Для ее установки необходимо выделить некоторую площадь. Элементы могут выполняться в виде прямых участков, в форме эллипса, круга или полукруга.
Основные материалы, используемые для изготовления лестниц, и нюансы их расчета
Материал, из которого будет сделана лестница, должен вписываться в интерьер и отвечать всем требованиям безопасности. При его выборе необходимо обращать внимание на происхождение и экологичность, и проверять сертификаты материала на соответствие стандартам качества.
Чаще всего используют:
- деревянные конструкции;
- лестницы из металла;
- стекло;
- пластиковые элементы.
В конструкцию могут быть включены комбинированные варианты исполнения. Для классических интерьеров или этно-стиля подойдет , в готическом стиле уместно будет смотреться ковка. В современных направлениях можно использовать , никелированную или оцинкованную сталь в комбинировании с алюминием или стеклом.
Расчет деревянных лестниц
Основание конструкции подвергается большей нагрузке, поэтому для него подойдут твердые сорта дерева. Для элементов ограждения можно выбирать материал средней твердости или мягкие сорта, его легче обрабатывать.
Для расчета лестницы из дерева потребуются следующие параметры:
- Высота помещения (от уровня чистого пола до потолка);
- длина проема (измеряется горизонтальная проекция длины от края проема до первой проступи);
- количество ступенек;
- ширина шага среднестатического человека;
- ширина лестничного марша, оптимальный размер с учетом перил и поручней – 100 см;
- глубина ступени;
- высота ступени (подстенка);
- высота ограждения, с учетом перил должна быть около 100 см;
- толщина подступи – этот параметр зависит от вида дерева.
Одним из основных параметров расчета является толщина косоура, которая воспринимает основную нагрузку. Ступеньки в деревянной конструкции можно выполнить с выступом и без него. Это зависит только от личных предпочтений.
Расчет металлических лестниц
Конструкция лестницы из металла выполняется из швеллера, рифленых металлических ступеней, стальных «кобылок» и кронштейнов. Элементы крепят при помощи сварки. Расчет элементов выполняется по общей формуле с учетом комфортного подъема и спуска.
Кроме того, для конструкции из металла необходимо просчитать параметры прочности и жесткости:
- Полезная нормативная нагрузка на 1 кв. м лестницы считается 300 кг. При расчете необходимо учитывать коэффициент перегруза, равный 1,4;
- При расчете нагрузки на перила следует учитывать коэффициент перегруза 1,3 к стандартному параметру от 50 до 100 кг 1 погонный метр.
При расчете лестничного марша учитывается расстояние между противоположными стенами. Их необходимо планировать на 20 сантиметров больше ширины марша.
Определение необходимых геометрических размеров лестницы
Перед началом выполнения расчетов конструкции важно учитывать геометрические параметры помещения:
- расстояние от уровня пола 1 и 2 этажей;
- конструктивные особенности расположения стен;
- места установки дверей и окон;
- площадь помещений;
Возможно, при выполнении расчетов потребуется внести изменения в особенности монтажа и ремонтных работ помещений.
Расчет размеров ступеней лестницы в частном доме с помощью онлайн-калькулятора
В первую очередь, необходимо выполнить расчет ступеней лестницы таким образом, чтобы их высота была одинаковой. Ширина лестничного марша не должна отличаться от ширины площадки. Длина марша должна быть в пределах 1,5÷3 м.
- размер ступени зависит от длины лестничного марша и количества ступеней. При расчете ширины учитывается общая пропускная способность, при этом стандартом считается 0,7 м на 1 человека;
- высота ступеней также рассчитывается с учетом комфортного подъема и спуска. Оптимальная высота – 12÷20 см;
- глубина ступени зависит от размера стопы человека. Стандартной считаются параметры от 28 до 30 см;
- для расчета количества ступеней необходимо высоту лестницы разделить на высоту ступени, которую следует выбрать из таблицы с учетом комфортного угла наклона конструкции. Если параметр не получается ровным, регулировку следует сделать на размере первой ступени.
Принято считать, что ширина двух ступеней плюс высота ступени должны быть в пределах 60÷64 см. Это наиболее комфортные размеры ступеней лестницы для подъема и спуска. При планировании конструкции с маршами, расположенными во встречном направлении, необходимо оставить между ними проем не менее 50 см.
