Монолитная лестница по косоурам – инструкция изготовления

Любая лестница состоит из трех основных частей — каркас, ступени и ограждение. Расчет ступенек лестницы — очень важный этап в проектировании любой лестницы, поскольку именно они несут основную нагрузку, именно на них ступает нога. Мы расскажем вам, как сделать максимально комфортные и надежные ступени.

Разновидности конструкций

Изготавливаются две разновидности лестниц:

  • маршевые.
  • вертикальные;

Маршевые, считающиеся самыми безопасными, могут использоваться для спуска и подъёма на большую высоту, от 20 м. Устанавливаются и в местах перепада высоты крыши более 20 м. Предназначены для массовой эвакуации людей и доступа пожарных к месту возгорания. Состоят из чередующихся маршей и площадок.

Вертикальные конструкции используются при тушении пожара и подъёма обслуживающего персонала на крышу. Они состоят из двух продольных параллельных тетив из металла, жёстко соединённых поперечными ступенями. Устанавливаются на зданиях высотой от 10 до 20 метров и в местах перепада высоты крыши от одного до 20 м. На высоте более 6 м имеют ограждающую конструкцию, предотвращающую падение.

Разновидности забежных лестниц

Забежные лестницы, состоящие из прямоугольных и клиновидных проступей, различаются по форме конструкции:

  • Поворотные — прямые марши соединены винтовыми участками с поворотом на 90-360°, имеют Г-, П-, S-образную форму.
  • Винтовые — состоящие полностью из забежных ступеней.

Лестницы изготавливают из дерева, металла, бетона, пластика, стекла или их комбинаций. Проступи с подступенками образуют закрытый марш, без них — открытый.

Конструкции забежных лестниц включают:

  • несущие элементы;
  • ступени с проступенками;
  • ограждения.

Конструкция забежной лестницы.

Несущий каркас состоит из косоуров, тетивы или вертикальных опор. Иногда консольные ступени закрепляют в стене. При соединении элемента ограждения и проступи с помощью специального болта создается визуально легкая, но очень прочная конструкция, называемая «на больцах».

Ступени в забежных лестницах двух типов — стандартные и забежные. Их размеры и расположение с учетом эргономических соображений и пожарной безопасности регламентируют СНиП 21-01-97, ГОСТ 9818. Согласно нормативам ширина обычной проступи должна стремиться к длине ступни человека — 25-30 см. В забежных этот размер соблюдается в центральной части по ходу движения.

Поворотная ступень представляет собой клин, узкая сторона которого должна быть не менее 10 см, а широкая — не более 40 см. Уклон лестницы выдерживают постоянным. Такие ограничения вводятся, чтобы при ходьбе сохранялся определенный ритм. Иначе человеку будет сложно перемещаться, не исключены падения. Ограждения забежных маршей выполняют из металла, дерева, пластика, стекла. Их высота по нормативу — 90-120 см. Опоры рассчитывают на боковую нагрузку до 100 кг.

Параметры ступеней лестницы

Для определения параметров ступеней используется среднее значение человеческого шага при передвижении по горизонтальной поверхности. Данное значение варьирует в пределе от 60 до 64 см (среднее значение 62 см).

При расчетах значение шага по горизонтальной поверхности переноситься на шаг по лестнице. Исходя из этого, выделяют зависимость:

2m + sz = 62 (см), где m — высота ступени (подступенок) в см, sz — ширина ступени (проступь) в см.

Таблица. Зависимость параметров лестницы от ее расположения.

A — горизонтальная плоскость
B — садовая лестница угол наклона 10°, высота ступени 8,5 см, ширина ступени 46 см
C — террасная лестница угол наклона 15°, высота ступени 11 см, ширина ступени 41 см
D — наружная крылечная лестница угол наклона 20°, высота ступени 13 см, ширина ступени 37 см
E — лестница внутри общественного здания угол наклона 25°, высота ступени 15 см, ширина ступени 33 см
F — лестница внутри жилого здания угол наклона 30°, высота ступени 17 см, ширина ступени 29 см
G — лестница внутри квартиры угол наклона 35°, высота ступени 19 см, ширина ступени 24 см
H — галерейная лестница угол наклона 40°, высота ступени 20 см, ширина ступени 23 см
I — лестница в подсобное помещение угол наклона 45°, высота ступени 21 см, ширина ступени 21 см

При проектировании параметры лестницы указываются в виде дроби или умножения (15 / 33 или 15 × 33). В данных обозначениях 15 (см) — высота ступени (подступенка), 33 — ширина ступени (проступь).

Исходя из вышеописанной формулы, таблицы зависимости и зная одну из величин, можно с легкостью вычислить неизвестную величину.

Рассмотрим пример:

  1. Известно, что расстояние между уровнями лестницы (h) равно 2,5 метра.
  2. Следующие параметры, которые можно знать — угол наклона лестницы или длина проекции наклонной.

Необходимо определить параметры ступеней лестницы.

Решение:

Допустим, известна длина проекции наклонной (l) — 4 метра. В первую очередь, нужно узнать длину наклонной (b) и угол наклона (α).

b — не что иное, как гипотенуза в треугольнике с катетами 2,5 и 4. Соответственно b = √(2,5² + 4²) = 4,72.

При известных сторонах треугольника углы проще всего определить, пользуясь теоремой косинусов. Соответственно, h² = l² + b² — 2 × l × b × cosα, откуда α = arccos((l² + b² — h²) /  (2 × l × b)) × 180 / π. α ≈ 32°.

Читайте также:  Лестницы на второй этаж в частном доме: как не ошибиться с выбором

Теперь, исходя из таблицы зависимости параметров лестницы (изменения в соотношении размеров ступени в зависимости от угла подъема) и зная угол наклона, можно определить оптимальную высоту и ширину ступеней. Для наглядности рассмотрим увеличенный фрагмент зависимости:

В прямоугольном треугольнике с катетами 63 и 31,5 определим неизвестную гипотенузу и угол противолежащий катету со значением 31,5. Гипотенуза равна корню из суммы квадратов катетов. Рассчитав, получается значение 70,44. Теперь, зная три стороны треугольника, можно найти неизвестный угол по рассмотренной выше формуле. Получаем, угол = arccos((63² + 70,44² — 31,5²) /  (2 × 63 × 70,44)) × 180 / π. Угол ≈ 26,56°.

Далее рассмотрим треугольник с углами 26,56°; 32°; 121,44° (180 — 32 — 26,56) и одной известной стороной, равной 63. Необходимо определить сторону, противолежащую углу 26,56°. Используем формулу для определения неизвестной стороны треугольника через известную сторону и два угла (написать формулу). Получаем, неизвестная сторона = (63 × sin(26,56 × (π / 180))) / sin(121,44 × (π / 180)) ≈ 33.

Рассчитанная сторона с размером 33 также является гипотенузой в треугольнике с катетами m и sz. По аналогии с предыдущим расчетом определим значение катета m (высота ступени). m =  (33 × sin(32 × (π / 180))) / sin(90 × (π / 180)) ≈ 17,5. По теореме Пифагора sz (ширина ступени) = √(33² — 17,5²) ≈ 28.

Ответ: параметры (высота/ширина) ступеней лестницы с уклоном 32° 17,5/28. Для сравнения, параметры лестницы с уклоном в 30° из таблицы зависимостей — 17/29.

Высоту и ширину ступеней нужно рассчитывать с точностью до миллиметра. Незначительное расхождение в размерах может дать недопустимое отклонение всей конструкции.

Расчет параметров лестницы

Лестница в жилище должна быть безопасной для жильцов. Чтобы не подвергать риску членов семьи и не рисковать собственной жизнью, лучше при расчете проекта взять стандартные размеры и параметры, описанные в СНиПе.

Прежде чем приступать к составлению проекта, нужно учесть и особенности дома, и особенности жильцов.

На что обязательно нужно обратить внимание? На возраст жильцов (стандартные размеры ступеней могут не подойти пожилым людям, для которых строится дом), их вес (материалы, из которых изготовлен всход, должны выдерживать нагрузку) и количество людей (слишком узкие марши могут создать трудности при перемещении по дому большого числа людей).

Для безопасности же стоит продумать наличие или отсутствие перил на «взрослой» и «детской» высоте, пандуса и дополнительных опор. Кроме того, обязательно должен учитываться стиль и дизайн всего остального жилища.

Есть давно сложившееся правило проектирования лестниц, которое предписывает очередность действий. После определения места строительства и расчета угла наклона высчитывается количество ступеней, затем длина конструкции, ее ширина, и дополнительные элементы. Следование этому правилу существенно облегчит жизнь при проведении дальнейших расчетов и строительстве.

Формула расчета высоты и ширины ступеней известна с древних времен под названием Формула Блонделя. Это правило формулируется следующим образом: 2х+1х=60 см. Первое значение в формуле это высота подступенка, а второе – ширина лестницы. Их этой формулы позже были выведены еще 2:

  • Формула удобства – расстояние от края одной ступеньки до края другой минус высота подступенка = 12 см;
  • Формула безопасности — высота ступени + ее ширина = 45 см.

Пользоваться для расчетов можно любой из формул, они все давно используются в строительстве и уже не раз показали свою полезность и правильность.

По количеству ступеней, которое должна иметь лестница, и ее высоте можно рассчитать длину и угол наклона. Нужно взять высоту этажа от пола до потолка (например, 300 см) и желательное количество ступеней (например, 20). Делим общую высоту на количество и получаем ответ: 300:20=15 см. Этот параметр вполне подходит под требования правил, а значит его использование допустимо. Если расчеты выдают другую цифру, которая не проходит по нормам, то лучше изменить что-то в конструкции, а не строить по заданным изначально неверным характеристикам.

Рассчитать ширину проступи и подступенка можно самостоятельно, а можно взять стандартные размеры. Ширина и высота степеней лестницы рассчитывается по формуле А+Б= 450 мм, где А – высота подступенка, а Б – ширина проступи. Подставляя в формулу необходимые данные и решая пропорцию, можно поучить необходимый ответ.

Есть еще одно правило, которым пользуются строители. Оно позволяет рассчитать ширину опытным путем. На ступень ставится человек. Пятка его должна касаться подступенка, а по положению носка делается вывод о безопасности лестницы. Если носок свисает более чем на 1,5 см, то ступени не безопасны, и лестницу нужно переделать.

В настоящее время существуют онлайн-программы, которые позволяют провести все расчеты автоматически и получить оптимальный результат. Строительство лестницы – дело не сложное, если есть план и чертеж. А составить грамотный проект, зная основные правила и параметры, можно и самостоятельно даже неспециалисту.

Как рассчитать ступеньки лестницы со стандартным прямым маршем и как выбрать древесину

Для того, чтобы правильно определить размеры ступеней, нужно учитывать, что:

  1. Длина ступени — это ширина самой лестницы. Для стандартной маршевой конструкции этот параметр должен составлять в идеале 90-100 см.
  2. Ширина ступеньки лестницы определяется размерами ступни среднестатистического человека: оптимальные значения для этого показателя — от 27 до 35 см.
  3. Высота подступенка также определяется тем, насколько удобной она является для человека. Рекомендуется делать подступенки высотой 14-17 см (высота ступени в целом будет больше на 2-3 см за счет толщины доски, которая используется для изготовления проступи).
Читайте также:  Бетонная лестница своими руками: полный цикл изготовления

Ну и в заключение нужно понять, сколько вообще ступеней вам потребуется. Для этого длину лестницы делим на высоту подступенка и округляем в большую сторону. Например, если нам нужна лестница высотой в 3 м, а высота ступенек лестницы у нас будет 17 см, то необходимо 300 разделить на 17. Получим 17,65, следовательно, нужно будет вырезать 18 ступеней.

Различные формы лестничных ступеней

Далее необходимо рассчитать, сколько потребуется материала на изготовление нужного количества ступеней и сколько это будет стоить.

Что следует учесть:

  1. Для ступеней (да и вообще для постройки деревянной лестницы) предпочтительнее использовать мебельные щиты, а не доски: их придется меньше обрабатывать.
  2. Ширина марша должна относиться к толщине проступи как 1:20. Соответственно, в нашем случае для изготовления ступеней следует взять мебельный щит толщиной не менее 4 см.
  3. Для подступенков достаточно щита толщиной 2 см.

Немаловажно правильно выбрать вид древесины: чаще всего для строительства деревянных лестниц используются сосна, береза, ясень, бук и дуб, и все они имеют свои особенности как с точки зрения эксплуатации, так и с точки зрения обработки.

Сосна – самый дешевый материал для лестницы. С ней не очень просто работать, так как сосновая древесина отличается наличием множества сучков, кроме того, пиломатериал часто имеет дефекты в виде трещин и не годится для лестницы. Размер ступеньки лестниц из сосны чаще всего максимально приближается к комфортному стандарту – сосновыми обычно делают традиционные маршевые лестницы.

Деревянная лестница из сосны ЛС-04У

Береза представляет собой более красивую и прочную древесину. Размеры ступенек на лестнице из березы могут быть практически какими угодно – из этого вида древесины делают и винтовые, и поворотные лестницы, используют ее и в производстве оригинальных современных модульных конструкций, которые являются не только удобными, но и эффектным украшением интерьера. Вот как эта лестница нашего собственного производства.

Модульная лестница из березы МОСЛЕСТ-90

Что касается ясеня, бука и дуба – это наиболее прочные виды древесины с удивительно красивой текстурой. Они, как правило, используются в производстве лестниц премиум-класса и элитных лестниц. Выбирая, из чего сделать ступени для лестницы, помните, что при обработке дуба древесина выделяет вредные вещества, с этим материалом нужно работать только в респираторе.

Формула расчета лестницы. Ширина ступеней. Оптимальный угол подъема.

Основная формула для расчета параметров ступенек в деревянной лестнице

Размеры ступеней также имеют определенные стандарты. Идеальным приспособлением считается та лестница, в которой высота ступени, умноженная на два и сложенная с ее шириной, дает в результате длину среднего шага человека. Статистически доказано, что человек, независимо от роста и веса шагает примерно на 600-640 мм, а значит, результат математического действия, приведенного выше, должен колебаться именно в таком диапазоне.

Для удобства возьмем условные обозначения для каждой величины. К примеру, a — высота ступени, b — ширина. Таким образом, необходимая нам формула выглядит следующим образом:

2a + b

Данный результат будет являться максимальным точным, но если вас устраивает некое отклонение от стандарта, и если габариты ступени мене 145мм, можете использовать упрощенный вариант:

a + b

Именно по такому принципу высчитывается шаг ступеней лестницы, но проведя элементарные расчеты, уже сейчас можно сделать вывод, что идеальные параметры а = 150 мм, b = 300 мм. Именно такие размеры будут удобными для любого человека. Сильное увеличение ширины проступи может способствовать неудобству во время подъема, так как в большинстве случаев пользователь сбивается с шага, а уменьшение во время спуска, ведь человеку придется постоянно придерживаться за поручень и медленно передвигаться, чтобы вдруг не соскользнуть.

Какой угол подъема соответствует идеальным ступеням лестниц для дома и дачи

Независимо от вида и особенностей конструкции, сегодня существует определенный стандарт угла, что значительно упрощает работу пользователей. Опять же, исходя из статистики было доказано, что идеальный угол подъема лестницы колеблется в диапазоне от тридцати до сорока градусов.

Расчет угла лестницы

Конечно, диапазон достаточно велик, и десять градусов также значительно влияют на конструкцию, но свой выбор вы должны сделать, опираясь именно на параметры своих ступенек. Чем больше высота, тем больше угол и наоборот. Во всяком случае, имея приведенные формулы и диапазоны, вы сможете сделать правильные расчеты именно для своего помещения.

Угол лестницы также рассчитывается при помощи тригонометрической формулы:

cos(α)=a/c, α = arcos(a/c)

Где a — высота лестницы, а c — ее длина (лестничного марша).

На заметку: для удобства всех вычислений можно воспользоваться онлайн-калькулятором, например этим: -wooden/straight-saddle/ . Кстати там много и других полезных калькуляторов помогающих в строительстве эко-дома.

А как рассчитать длину лестницы (лестничного марша)? Здесь на помощь приходит всем известная со школы теорема Пифагора — L=√(D²+H²). Где D — ширина лестницы, и H — высота.

Расчет длины лестницы по теореме Пифагора

Подсказки и советы по расчетам

  1. Если вы решили попробовать впервые самостоятельно своими руками установить лестницу в доме, то первоначально сделайте проект. По проекту просчитайте все размеры, длину лестницы и количество ступеней. После этого приступайте к установке лестнице, строго по своим расчетам придерживаясь стандартных параметров.
  2. Следите за углом уклона лестницы. Если угол составит 50 градусов и выше, то такая лестница считается опасной. Ее желательно переоборудовать. Оптимальным углом уклона считается 45 градусов.
  3. Расчеты проводите последовательно. Определитесь с количеством ступеней, длиной и шириной лестницы. Просчет этих моментов является важной составляющей при работе с лестницами.
  4. При установке лестницы пользуйтесь советами мастеров. Малейшие ошибки могут привести к непредсказуемым последствиям.
Читайте также:  Как сделать лестницу из профиля для гипсокартона

Известные параметры для расчета лестниц способствуют установке лестниц своими руками. Зная, как провести расчет, какое количество ступеней выбрать правильно, можно свободно мастерить лестницу. И стоит помнить, что при малейших сомнениях, обратитесь за помощью к профессионалам, ведь лучше предотвратить ошибку, чем потом за нее платить.

Возможно, вам также будет интересно прочитать про двухмаршевые лестницы.

Виды железобетонных лестниц

Железобетонные лестницы разделять по технологии исполнения. Они могут быть сборные или монолитные.

Сборная

Такая лестница собирается из отдельных штучных элементов непосредственно на месте использования.

Иногда лестницу складывают на производстве и уже в готовом виде поставляют на объект. Сборная конструкция имеет один недостаток – обязательное использование крана. Достоинство лестницы – возможность использования строения уже с первого для монтажа.

Монолитная

Лестница такого типа изготавливается непосредственно на строительной площадке. Для этого используют опалубку, бетон и арматуру.

Преимущество конструкции в том, что при изготовлении не используются никакие специальные инструменты и оборудование. Процесс изготовления железобетонной монолитной лестницы требует много сил и ее нельзя использовать на протяжении трех дней после установки.

Уличные конструкции

Параметры уличных ступеней отличаются от внутренних аналогов. Это относится к элементам, расположенным у входа в здание, а также на территории участка. Часто снаружи устанавливают не только прямые, но и поворотные варианты. Угол поворота – 90°, 180°, иногда произвольный. Это делает вход в здание удобным и доступным с любой стороны.

Модели для крыльца часто делают из железобетона. Они отличаются надежностью и прочностью. Параметры выбирают в зависимости от местного ландшафта, дизайна дома.

Наружная лестница с удобным заходом с двух сторон

В таких вариантах допускается более пологий наклон лестницы. На невысоких ступеньках удобней двигаться, человек чувствует себя уверенно и без перил. Диапазон размеров следующий:

  • глубина ступени – 25-40 см;
  • высота подступенка – 15-25 см.

В качестве материала для наружных конструкций используется не только ж/б, но и камень, дерево. Для установки вне помещения древесина обрабатывается специальными растворами, придающими устойчивость к влаге, перепадам температур, вредителям. Металлические изделия покрываются антикоррозионными составами.

Соединив требования госстандартов и индивидуальные условия, можно получить удобную, надежную и безопасную конструкцию.

Эргономичный размер ступеней лестницы

Самым важным элементом переходной конструкций являются ступени. При расчетах эргономики лестницы на второй этаж учитывают:

  • шаг ступеней и уклон марша;
  • глубину проступи;
  • высоту подступенка;
  • угол наклона.

Шаг ступеней и уклон лестницы

Длина шага высчитывается исходя из стандартной длины шага человека – 60-64 см. Величина лестничного шага (ЛШ) равняется сумме глубины ступени (ГС) и высоты двух подступенков (ВП). Общая сумма для удобной конструкции должна быть в пределах 60-64 см.

Универсальная формула удобства: ЛШ = ГС + 2ВП = 60-64 см.

Уклон лестницы рассчитывается как соотношение высоты пролета к его длине. Для нормальной модели он должен быть в пропорции 1:2 соответственно. Классические эргономичные размеры – 15х30 см.

Передвигаясь по такой конструкции, человек не будет испытывать дискомфорт, не собьется с привычного шага. Стандартный угол наклона не заставляет напрягаться, высоко поднимать стопу.

Глубина проступи

Глубина ступеньки должна обеспечить комфортное расположение ноги на поверхности, не быть слишком малой, чтобы стопа не свисала и не быть слишком большой, чтобы подошва не «утонула» на ступеньке. Этот параметр входит в габаритные размеры и влияет на длину и высоту конструкции.

Оптимальным выбором считается ширина в пределах 25-30 см. Это средний размер стопы человека. Чтобы сэкономить материал и сделать передвижение более комфортным, промежуток между проступями оставляют открытым. Такой ход позволяет удобно расположить стопу на ступеньке, не опасаясь, что она будет свисать или скользить.

Высота подступенка

Допустимый размер подступенка находится в пределах 15-25 см. Такое расстояние между ступенями гарантирует удобное и безопасное перемещение по маршу. Даже если запланировано открытое пространство между проступями, высота между ними должна соответствовать существующим нормам.

Для всей лестницы высота подступенка должна быть одинаковой.

Спуск и подъем должны быть комфортными и безопасными. Небольшой размер приведет к семенящей походке. Большая высота сделает передвижения затрудненными. При расчетах высоты подступенка учитывают формулу шага. Если стандарт не будет соблюден, конструкция станет неудобной.

Ширина пролета

Оптимальной шириной пролета считается 90-120 см, минимальной – 80 см. Подъем и спуск по маршу должен быть удобным и обеспечить свободный проход 2 людей. Если предусматривается поднятие габаритных грузов на второй этаж, то ширину планируют большего размера.

Комфортная ширина лестниц – эти значения немного больше минимальных

В моделях «гусиный шаг» можно устанавливать меньшую ширину за счет того, что ступени имеют неравномерную величину. Такой вариант часто применяется для чердачных и подвальных помещений. Реже монтируется в качестве межэтажного подъема.

Конструкция типа “Гусиный шаг”

Расстояние между проступями делают большим, но при монтаже их устанавливают в шахматном порядке, чтобы человек поочередно наступал на левые и правые ступеньки. Это позволяет сохранить удобное передвижение и делает марш узким.