3D Расчет лестницы с забежными ступенями с поворотом 90 градусов

Пространство между первым и вторым этажом в частном доме можно организовать разными способами. Выбор марша, который вы поставите, зависит от свободной площади помещения, материала, интерьера. Правильный расчет всех его параметров — гарантия безопасности.

Лестницы на второй этаж в частном доме своими руками. Схема конструкции. Типы лестничных систем

Приняв решение обустроить лестницу на второй этаж в частном доме своими руками, нужно быть готовым к тому, что монтаж конструкций имеет свои нюансы и требует определенных навыков. Материалами для лестниц могут выступать дерево, металл, бетон, камень, оргстекло, керамика, а также их комбинации. По конструктивному исполнению различают несколько типов лестничных систем.

Маршевые лестницы в доме на второй этаж своими руками

Маршевые конструкции лестниц самый распространенный и привычный тип лестничной конструкции. По таким лестницам комфортно подыматься и спускаться. Подходят конструкции для просторных помещений, где нет нужды экономить пространство. Они делятся на прямые и поворотные и могут быть расположены возле стены или просто посреди помещения.

Основные элементы, виды лестниц из дерева

  1. Косоур, тетива — опоры, на которых монтируются ступени. Есть лестницы на моно-, стереокосуре. Как вариант, без несущих балок — с опорой на стальной крепеж (больцы), вмонтированный в стену.
  2. Ступени, состоящие из проступи и вертикального элемента — подступенка. Поскольку подступенки не несут практической функции, можно делать марши без них. С подступенками — закрытая конструкция, без них — открытая. Рядовые проступи образуют марш. Фризовые — крайние элементы системы, примыкающие к полу на первом и втором этаже. Забежные — с узкой внешней частью и широкой внутренней, используют при проектировании поворотных и винтовых лестниц.
  3. Перила — ограждения из вертикальных стоек-балясин и горизонтального поручня, укрепленного на них сверху. Устанавливают по внешнему краю марша, как защиту от падения и декоративную деталь.

Основные виды лестниц:

  • винтовые — на вертикальной стойке, к которой по спирали крепятся забежные ступени. Такие лестницы ставят, когда мало места. Самому их лучше не проектировать. Самое сложное — расчет ступеней — количество, высоту, ширину проступи и другие параметры, от которых зависит удобство и безопасность пользования системой;
  • поворотные — Г-образные с углом поворота 90º, П-образные , с разворотом на 180º. Реже встречаются конструкции, меняющие направление движения на 30, 40º;
  • маршевые прямолинейные — из одного, двух маршей, разделенных площадками. По геометрии спуска-подъема считаются наиболее удобными из всех видов.

Прямые, Г-, П-образные деревянные марши на двух косоурах или тетивах достаточно просто спроектировать самому, особенно, если вы не ограничены размером свободной площади.

Расчет лестницы

Потребуется:

  • отборная малосучковая древесина для тетивы.

Схема расчета лестницы с углом наклона 45 градусов.

Рассмотрим более подробно, как правильно произвести расчет. Любая лестничная конструкция состоит из маршей и площадок. Важно, чтобы ширина площадок не была меньше ширины марша. Марши состоят из ступенек и несущих балок, которые называются тетивы или косоуры. Их изготавливают из толстых и широких досок, сечение которых – 80-100х200-250 мм, либо делают из двух более узких досок.

Ступени состоят из проступей и подступенков, ширину которых следует правильно рассчитать. Крутизну лестницы, а также удобство ходьбы по ней, определяет именно соотношение их размеров. Необходимо, чтобы стопа человека полностью вставала на проступь, т.е. это в среднем около 30 см, а длина шага в среднем была равна 60-70 см, значит, высота подступенка получается 14-16 см. При этом действует следующая формула для расчета: сумма двух подступенков плюс ширина проступи равняется длине среднего шага человека. Учитывая толщину проступи в 3 см, получается, что одна ступенька занимает горизонтально 30 см и вертикально 15-18 см.

Полученные цифры необходимы, чтобы рассчитать лестницу для дома правильно. Приведем пример, если высота между первым и вторым этажом равна 3 метрам, а одна ступенька размером 30 см на 15-18 см, то получится 17-20 подступенков. При этом последняя ступенька – это пол на втором этаже. Далее нужно высоту подъема лестничной конструкции разделить на целое число в данном диапазоне. Лучше, если оно будет четное, и получится точная высота ступеньки, состоящая из толщины проступи и ширины подступенка. Допустим, нужно сделать 18 ступенек, тогда высота ступеньки будет равна 300:18=16,7 см. Такую конструкцию следует разбить на два лестничных марша и обязательно сделать ее с поворотом.

Читайте также:  Лестница с поворотом на 90 градусов: с забежными ступенями из дерева своими руками, расчет

Лестница в углу: безопасность и удобство

Спроектированная своими руками конструкция для подъёма на второй этаж дома должна быть не только комфортной и занимать мало места, она должна отвечать всем нормативам и требованиям безопасности. Основные запросы сводятся к тому, что лестница в углу:

  • Должна быть освещена надлежащим образом;
  • Обязана соответствовать требованиям биомеханики;
  • Должна иметь надежные опоры, рассчитанные на вес среднего человека семьи.

Источники света устанавливают таким образом, чтобы угловая лестница и все ее ступени марша и площадки были хорошо освещены. Особенно это актуально, если в доме находятся пожилые люди или дети младшего возраста.

Что касается опор, то если своими руками строят прямую маршевую лестницу, то она должна опираться на 1–2 косоура. Если проект предусматривает конструкцию без косоуров, то в этом случае края ступеней располагаются на венцах или закреплены в несущей стене. В любом случае конструкция лестничного марша должна быть рассчитана выдерживать вес не менее 150–180 кг.

Крепление винтовой вариации должно быть надежным в части опорного стержня. Его задача выдержать «нанизанные» на него ступени и вес человека, обычно ориентировочный вес до 100 кг. Ограничение по весу обусловлено тем фактом, что по винтовой лестнице обычно поднимается 1 человек и при этом не поднимает увесистого груза. Длина ступеней винтовой конструкции должна быть 0,8–1 м., эта величина позволит пользоваться подъемным сооружением с комфортом.

При постройке лестницы в углу дома обязательно учитывать требования биомеханики. Это важно именно с точки зрения комфорта и безопасности, к примеру, ширина проступи должна быть около 30 см. Благодаря этому, нога человека, опирающегося на плоскость ступени, не будет свисать с краю, человек будет чувствовать себя уверенно и надежно.

Если в конструкции предусмотрены узкие ступени, высокий подступенок и отсутствуют перила, то пользоваться такой лестницей нужно будет с осторожностью.

Расчет забежной лестницы с поворотом 90°

Главный результат работы данного калькулятора:

  1. Информация, необходимая для изготовления тетив
  2. Информация, необходимая для изготовления ступеней

Согласно этой информации, изготавливаются детали, из которых собирается конструкция.

Все остальные чертежи показывают конечный вид конструкции: после состыковки тетив и ступеней друг с другом.

Особенностью данного калькулятора  для расчета лестниц с поворотными ступенями на 90° является реализация двух функций:

  1. Оценка удобства лестницы;
  2. Корректировка конструкции лестницы.

Оценка удобства лестницы осуществляется по трём критериям:

  1. Соответствие конструкции средней длине шага. В соответствии с этим критерием, сумма глубины ступени и двух высот должна равняться средней длине шага. Средняя длина шага человека — 63 см.
  2. Глубина ступени. Комфортная глубина ступеней — от 28 см. При заданной длине проёма, регулировать глубину ступени можно изменением выступа.
  3. Угол наклона лестницы. Оптимальный угол наклон лестницы — от 30° до 40°. При углах наклона от 20° до 30° и от 40° до 45° уровень комфорта перемещения между этажами существенно снижается. Углы наклона, выходящие за указанные выше пределы могут существенно повлиять на скорость перемещения между этажами и уровень безопасности лестницы.

По результатам оценки конкретной конструкции выдаётся показатель уровня удобства по каждому из критериев, а лестнице присваивается общий уровень удобства. Калькулятор оценивает, соответствует ли лестница общеизвестным критериям удобства, но всегда надо помнить, что Ваша лестница в Вашем доме должна максимально эффективно служить Вашим целям. И если, в соответствии с этими целями, Вам необходимо построить самую нестандартную лестницу в мире — дерзайте.

Если есть необходимость улучшить конструкцию лестницы, калькулятор выдает совет, как это сделать:

  1.  Уменьшить/увеличить количество ступеней;
  2.  Увеличить выступ ступеней (если глубина ступеней недостаточная для комфортной ходьбы);
  3.  Уменьшить/увеличить длину проёма.

После проведения корректировки конструкции, а также точного расчета забежных ступеней лестницы на 90 градусов, нормируемые параметры станут ближе к идеалу, но, возможно, подобную корректировку придётся проводить ещё несколько раз.

Параметры, влияющие на расчёт уклона

Безопасность, удобство использования и эстетичный вид, достигается за счёт правильного определения уклона лестницы. Но в расчётах сыграет роль не только угол расположения лестничного марша. Кроме того, приходится учитывать:

1. Ширина ступеней, обеспечивающая комфортное размещение стопы. Крайности недопустимы, так как узкая ступень ведёт к увеличению угла наклона и повышению опасности, а широкая – к пологому спуску, сбиванию шага и не рациональному использованию пространства.

2. Расстояние между ступенями, чаще всего — это размер шага (около 60 см).

3. Высота ступени, увеличение которой сказывается на крутизне лестницы.

Секреты нахождения оптимального угла

Чтобы рассчитать наклон лестницы, принимают к сведению такие требования:

— безопасность передвижения человека;

— видимость ступеней;

— возможность переноса грузов.

Допустимыми пределами уклона лестницы считается 20-50 градусов. Но в соответствии с ГОСТ и площадью, на которой устанавливают конструкцию, предпочтения варьируются между 30 и 45 градусами. В противном случае, приходится пользоваться нестандартными вариантами:

— выдвижные, угол уклона которых составляет 70-75*;

— «гусиный шаг», с чередующимися, разными по ширине ступенями и наклоном в 45-65*;

— винтовые — с нулевым уклоном и строгими требованиями к расположению и размерам ступеней.

Кроме того, уклон лестницы может зависеть от назначения конструкции:

— Для чердаков, подвалов и хозяйственных пристроек допустим угол в 60*.

— Сооружение уличных лестниц, рамп и пандусов требует безопасности в виде уклона 10-25*.

Какие ошибки больно бьют по карману

Нередко заказчики, построившие дом самостоятельно, заказывать лестницу приходят в мастерскую. И тут начинаются проблемы: оказывается, что оставленный для неё проём не даёт возможность установить удобную конструкцию.

При тотальном дефиците места сделать нормальную лестницу невозможно

Какие ошибки больно бьют по карману
  • Поэтому, чтобы не приходилось переделывать проём, нужно помнить, что проект лестницы обязательно должен быть грамотно увязан с проектом самого дома. Делать это должен специалист – и не когда уже стройка окончена, а в самом её начале.
  • И ещё: мы упоминали выше про стильные металлодеревянные конструкции – сегодня модно, когда несущая основа сварена из металла, а ступени деревянные. Пытаясь сделать «дёшево и сердито», многие приглашают сварщика дядю Васю, чтобы он изготовил каркас лестницы.
  • В результате ничего хорошего не получается, потому что человек знает, как варить металл, но не имеет представления, как правильно делается лестница. Параметры ступеней пляшут, что становится проблемой при обшивке деревом.

Вывод напрашивается сам: чтобы получилась красивая лесенка, металлический каркас тоже должен быть правильно спроектирован.

Как изготовить самостоятельно

Надежная Деревянная лестница для крыльца своими руками мастер класс Видео и пошаговая инструкция

Поскольку самой простой для изготовления собственными руками является деревянная маршевая конструкция с косоуром, то имеет смысл остановиться более подробно именно на ней. Она же является и наиболее безопасной при наличии перил правильной высоты.

Расчеты

Для начала необходимо правильно рассчитать все размеры, количество ступеней и ширину пролета. Высота помещения и длина стены или места, отведенного под лестницу, берутся за основы. Уменьшив в масштабе эти размеры, необходимо построить чертеж прямоугольного треугольника: высота и длина будут катетами, а гипотенуза – это сама лестница.

Затем делим натуральную высоту второго катета на количество ступеней и получаем среднюю высоту подступенка. Их высота не должна превышать 120 миллиметров, а если это произошло, то либо придется увеличивать длину лестницы, либо выбрать другую конструкцию, например, винтовую. Все полученные размеры наносятся на чертеж, получается готовый эскиз, по которому легко самому изготовить косоур и ступени.

Ширина пролета зависит от личных предпочтений и свободного пространства помещения, но не может быть менее 80 см. Расчет лестницы на бальцах производится подобным образом. Для винтовой конструкции понадобятся уже более сложные чертежи в виде круга определенного диаметра, рассеченного на сектора – ступени.

Строительство

Для того чтобы изготовление деталей своими руками не принесло неожиданных неприятных сюрпризов, необходимо очень точно перенести все размеры с чертежа на материал и следовать подробной инструкции. Выбор качественного материала намного упростит процесс постройки: хорошая сухая древесина легко распиливается и крепится. Сложнее всего сделать ровный косоур, так как от него зависит прочность и эстетичность готовой конструкции. Для него подбирается цельная доска без суков и трещин. Толщина такой доски может колебаться в пределах 45–50 миллиметров.

Сами проступи делаются из досок толщиной 30–35 миллиметров и должны на 1,5–2 сантиметра по ширине превышать изготовленное под них место на косоуре. Края проступей нужно делать закругленными и аккуратно отшлифованными, чтобы случайно не пораниться об маленькую щепку и не посадить занозу. Если планировалась лестница закрытого типа, то для нее необходимо изготовить, кроме самих проступей, еще и подступенки. Для них подойдет даже тонкая доска толщиной 1,5–2 сантиметра, потому что вся нагрузка ляжет на косоуры, а они будут лишь слегка поддерживать ступень и закрывать внутреннее пространство.

Поручни или балясины лучше всего приобрести уже готовые сразу с крепежом. Деревянные элементы останется только скрепить саморезами, а металлические сварить с помощью специального аппарата. Если в доме есть пожилые и маленькие дети, то на каждую ступень необходимо поставить сразу две балясины, если же нет, то достаточно и одной. Для лестницы на больцах с одним косоуром изготовление деталей проходит по похожей схеме, только без подступенков и с закупкой металлических больцов вместо деревянных перил.

Круглую винтовую лестницу смастерить своими руками невероятно сложно. Начиная от невозможности без специального оборудования изготовить гнутые детали в домашних условиях, и заканчивая спецификой конструкции, лекала и крепежные элементы, к которой почти невозможно купить в обычном строительном магазине. Выходом из ситуации может послужить монтаж обычной поворотной маршевой лестницы с углом в 360 градусов либо заказ готового изделия у профессионалов.

Читайте также:  Сделать домик из картона для куклы своими руками

Монтаж лестниц

Установку любой лестницы можно разбить на шаги:

  1. Определить место, в которое она будет устанавливаться;
  2. Подбор вида, количества ступенек, ширины и высоты, угла наклона, материала, дизайна;
  3. Монтаж производится лишь по окончании отделочных и строительных работ. Осуществляется расчет конструкции и проходных проемов;
  4. Продумываются все вопросы по технике безопасности (перила и прочие ограждения);
  5. Продумывается укрепление лестницы таким образом, чтобы не было скрипов, шатаний и прочих недостатков;
  6. Последний этап – монтаж конструкции.
Монтаж лестниц

На этапе выбора лестницы нужно обязательно учитывать дизайн дома, его особенности, чтобы лестница была дополнением к его внешнему виду.

Проекты лестниц деревянных домов – экологическая чистота вашей обители

Пошаговая установка своими руками

Комплектующие

Для сборки такого вида лестницы потребуются следующие комплектующие.

  • Больцы. Производители выпускают довольно широкую номенклатуру этих изделий. Предпочтение следует отдавать тем, которые не только закрепляют ступени, но и позволяют настроить ее высоту. Одна из многочисленных разновидностей показана на рисунке 1.
  • Стойки перил (балясины), изготовленные из древесины и нержавеющего металла.
  • Поручни.
  • Ступени. Они могут быть выполнены из различных материалов – дерево, металл, камень, стекло.

Ступени, выполненные из твердых пород дерева, должны иметь как минимум 60 мм толщины. Применение мягких пород нецелесообразно вследствие того, что с течением времени они деформируются. Для стеклянных ступеней применяют закаленный материал или акриловое стекло.

Необходимые инструменты

Для сборки лестницы нет необходимости в использовании какого-либо специального инструмента. Для сборки больцев необходимо лишь несколько гаечных ключей. Для работы со стеной потребуется перфоратор, который необходим для подготовки отверстий для крепежа.

Расчеты

Расчет длины марша

Традиционный лестничный марш может включать от трех до шестнадцати ступенек. Если их будет менее трех, то, скорее всего, получится просто высокий порог. Если ступеней будет больше шестнадцати, то подъем по этому маршу будет значимой кардионагрузкой.

Размер марша и количество ступеней определяется методом его опирания на площадку, предназначенную для него. Ширина лестничного марша обеспечивает пропускную способность изделия и напрямую зависит от требований пожарной безопасности. В требованиях СНиП указано, что для зданий в один этаж минимальный размер должен составлять 800 мм. Ширина не должна изменяться на всей длине марша.

При устройстве многомаршевых лестниц возникает необходимость в обустройстве промежуточной площадки. Ее минимальная ширина не должна быть менее 1200 мм, а длина 1300 – 1400 мм.

Производители выпускают ступени с шириной 250, 300, 400 мм. При самостоятельном изготовлении лестниц имеет смысл придерживаться этих размеров.

Расчет ступеней

В соответствии с требованиями СНиП, минимальная ширина проступи не должна быть менее 200 мм. Если под размещение лестничного марша выделено довольно места, то допустимо изготовление проступи шириной порядка 300 мм.

Высота подступенка должна иметь высоту в 150 мм. Такие размеры принято считать оптимальными.

При большем размере проступи, человек может сбиться с шага, а если меньше, то ходить по такой конструкции будет неудобно и опасно.

Порядок монтажа

В качестве примера рассмотрим случай, когда необходимо построить лестницу, ступени которой буду закреплены одним концом к перилам. Другой конец будет установлен или на тетиву, или непосредственно к стене. Эта работа проводится в несколько этапов.

1. Необходимо спроектировать размер и форму тетивы. Для этого необходимо на бумаге нарисовать ее будущий контур. При этом необходимо учесть угол наклона лестничного марша. Он может лежать в заранее определенных пределах.

Определение формы тетивы: отрезки между точками 1-5, в рамках которых угол наклона не меняется.

Угол можно выбрать из справочных таблиц. На рисунке 4 указаны оптимальные углы наклона в зависимости от назначения лестницы. В этой же диаграмме указаны и оптимальные размеры ступеней. На основании полученных данных можно отрисовать эскиз тетивы.

Рисунок 4. Рекомендуемые углы наклона.

2. После изготовления тетивы необходимо установить ее на место. Ее можно прикрепить к стене с помощью дюбелей.

3. Монтаж балясин. Это несущий элемент конструкции, принимающие на себя практически половину массы самой лестницы и людей на ней. Если их устанавливать в перекрытие из бетона, то необходимо использовать или закладные детали или анкера. Установка допустима еще на стадии изготовления перекрытия.

4. Установка поручня. Необходимо установить на балясины. Он будет выступать в качестве опоры для больцев.

5. Сборка лестничного марша. Сборку начинают с нижней ступени. Для повышения жесткости конструкции, ее устанавливают не только на больцы, но и на стойку. После этого устанавливают вторую ступень. На рисунках 5-6 показана схема крепления больц и ступеней.

Рисунок 6.

Применяемые больцы могут иметь разную конструкцию, но принцип их установки один и тот же. Фиксация больцев, обеспечивающих жесткость всей конструкции, выполняется при помощи контргайки.