Правила расчета лестниц с соблюдением требований СНиП

Для правильного проектирования лестницы необходимо выбрать ее месторасположение, знать существующие нормы проектирования, рассчитать параметры будущей конструкции. Не зная правила расчета лестниц, можно сделать достаточно серьезные ошибки, которые могут сказаться не только на удобстве, но и безопасности конструкции.

Основоположные характеристики деревянной лестницы

Как известно, лестница представляет собой очень сложную конструкцию, изготовить которую без определенных знаний практически невозможно. Дело в том, что данное приспособление должно отвечать определенным стандартам, от которых напрямую зависит его качество. Сегодня есть два железобетонных положения, касающихся деревянных лестниц:

Прогиб ступени не должен превышать четырехсотую часть пролета при любой нагрузке. Точная нагрузка на всю конструкцию и отдельные лестничные ступени высчитывается путем сложения веса самого приспособления и регулярных дополнительных нагрузок в виде, например, человеческого веса. Общая нагрузка не должна превышать 300 кг/м2.

Схема прямой, одномаршевой лестницы

Типы лестниц

Решая вопрос о строительстве в своем доме конструкции для подъема на второй этаж, прежде всего, необходимо определить вид будущей лестницы — расчет конструкций зависит от их типа.

Модели лестниц могут быть:

  • Прямыми одномаршевыми;
  • Одномаршевыми с забежными ступеньками;
  • Двухмаршевыми с промежуточными площадками;
  • Поворотными на 90° или Г-образными;
  • Поворотными на 180° или П-образными;
  • Поворотными на 270º;
  • Винтовыми.

Чтобы не допустить непоправимых ошибок, необходимо прежде познакомиться с показателями, представленными стандартами. Для вычисления величины того или иного параметра, должна использоваться соответствующая формула расчета для лестницы.

Типы лестниц

Стандарты СНиП

Прежде, чем выполнить расчет лестниц на второй этаж, необходимо внимательно просмотреть СНиПы и ГОСТы. Особенно это важно, когда принято решение, весь процесс изготовления конструкции сделать своими руками.

Основные параметры для сооружения лестницы

Основными параметрами, на которые следует обратить внимание являются:

  • Угол наклона конструкции. Для жилых помещений он составляет 25° – 45°;
  • Число ступенек. Это зависит от размеров пролета и длины маршей. Для одномаршевых конструкций максимально допускается 18 ступенек, двухмаршевых моделей – 16;
  • Размеры площадки. При обустройстве двухмаршевой лестницы на второй этаж с площадкой, ее ширина должна соответствовать ширине маршей, примыкающих к ней;
  • Высота подступенка. Стандарт устанавливает оптимальный размер параметра 170 мм, но допускается выбирать величину в интервале 150-200 мм;
  • Ширина проступи. Размер от края ступеньки до подступенка. Его оптимальная величина составляет 290 мм, она может колебаться с отклонениями ±30 мм;
  • Идеальное соотношение длин проступей и подступенков высчитывается по формуле 2а+в = 60(64) сантиметра, где а – высота подступенка, в – размер проступи;
  • Ширина лестницы. Минимальная ее величина — 800 мм;
  • Размеры лестничной площадки, примыкающей к входной двери, должны быть достаточными, чтобы беспрепятственно открывалась дверь и свободно можно было разминуться с человеком.
Читайте также:  Как закрепить деревянные ступени на металлический каркас?

Совет: Чтобы конструкция была безопасной и комфортной для передвижения, необходимо при ее сооружении обеспечить соответствие параметров лестницы для своего дома, всем вышеописанным нормам.

Типы лестниц

Если дом уже построен, отсутствует возможность изменить высоту перекрытия и планировку помещения, можно допустить отклонения размеров лестницы от показателей ГОСТа. Но, выполняя расчет лестницы самостоятельно, необходимо обеспечить не только комфортный подъем и спуск человеку, но и безопасность конструкции.

Определение нагрузки на лестничный марш

Прежде чем приступить к выбору материалов для изготовления конструкции, необходимо выполнить предварительный расчет нагрузки на лестницу.

В таблице представлены ориентировочные нагрузки на 1м² на горизонтальную проекцию бетонного лестничного марша:

Вид нагрузки Допустимая величина, кН/м² Коэффициент безопасности Нагрузка расчетная, кН/м²
Постоянная от массы всей конструкции:
  • масса элементов марша;
  • масса перил.
  • 5,22
  • 0,22
  • 1,35
  • 1,35
  • 7
  • 0,3
Итого:
  • постоянная нагрузка;
  • переменная, вес человека и грузов.
  • 5,33
  • 3,1
  • 1,5
  • gd=7,3
  • qd=4,5
Полная величина gk + qк=8,43 gd+qd=11,8

На 1 метр марша по длине, действующая нагрузка к его оси будет составлять: 11,8х1,2х0,891=12, 65кН/м

Максимальный изгибающий момент

Типы лестниц

Усилия от расчетной нагрузки:

Величина поперечной силы

После определения нагрузки на лестничный марш можно выполнить расчет арматуры для лестницы. Сечение лестничного марша имеет прямоугольный вид. Порядок расчета арматуры и объема бетона для конструкции подробно описан в видео.

Совет: При изготовлении бетонной лестницы параметры арматуры и объем бетона являются достаточно важными. После определения этих величин конструкцию необходимо рассчитать на зыбкость.

С чего начнем?

Браться за любую лестницу без проекта – зряшное дело. Но проектирование лестницы без непрерывного учета свойств используемого материала невозможно. Поэтому уже на этапе эскизного проекта дома необходимо выбрать материал для лестницы. Постройка/переделка ее в доме существующем также дает некоторую свободу выбора, поэтому вопрос о материале следует рассмотреть первым. По ходу изложения коснемся и существенных особенностей технологий, дадим примеры конструкций. А уж подогнать их под себя вы сможете со знанием дела, ознакомившись с разделом о проектировании, он в конце текста.

Строительные нормы и требования к лестницам

Несмотря на индивидуальный поход, используемый проектировщиками ступенчатых конструкций, существуют определенные общие правила проектирования и изготовления лестниц. Все они, независимо от вида и формы, должны соответствовать установленным стандартам и требованиям безопасности:

  • Ширина проема не должна быть менее 800-900 мм.
  • В целях безопасности высота перил должна лежать в пределах 900-1200 мм, причем располагаться они должны с двух сторон. Если в доме проживают дети допускается устройство дополнительных перил.
  • Глубина проступи должна быть в пределах 200-400 мм, а идеальным считается вариант с шириной в 350 мм.
  • Высота подступенка должна составлять 120-180 мм, хотя в идеале это 140-150 мм.
  • Допустимый угол наклона составляет 45°, в противном случае передвижение связано с риском для здоровья.

При составлении проекта будущей лестницы необходимо освежить знания из области физики, а на помощь проектировщику придут даже формулы из школьной программы. Для определения площади понадобится Теорема Пифагора, определить высоту ступени можно, разделив общую высоту конструкции на предполагаемое количество ступенек. Длина пролета рассчитывается путем умножения количества ступеней на их глубину. Понадобится также показатель комфортного передвижения, а он равен сумме удвоенной высоты подступенка и глубины проступи.

Алгоритм расчета конструкции

В настоящее время есть большое количество онлайн-калькуляторов расчета параметров лестниц, но не каждый умеет ими пользоваться. В статье мы рассмотрим азы самостоятельного расчета всех размеров конструкции. Из каких элементов состоит лестница и какие требования к ним выдвигаются?

Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции

Таблица. Составляющие стандартной лестницы.

Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Наименование элемента Назначение и краткое описание требований
Тетивы Доски, поддерживающие ступени с торцов, чаще всего фиксируются к стенам, имеют специальные углубления для фиксации.
Косоуры Прочные балки, служащие опорой ступеням. Ступеньки нижней плоскостью опираются о вырезанные горизонтальные площадки в этих балках.
Вертикальная стойка Опорный столб, используемый в винтовых конструкциях. К стойке одной стороной прикрепляются все ступеньки, поэтому она несет максимальные нагрузки. Изготавливается из толстых деревянных балок или металлического проката.
Ступенька Главный элемент конструкции, может изготавливаться из досок или металла. Минимальная ширина должна позволять двум людям проходить встречными направлениями. Рекомендуется длина не менее 80 см. Глубина ступеньки в пределах 25 см.
Подступенок Поддерживает ступеньку в вертикальном положении, скрывает места соединения, выполняет декоративную функцию. Высота подступенка ≈ 17 см.
Перила и поручень Повышают безопасность передвижения, рассчитываются на максимальные боковые усилия (не менее 150 кг). Рекомендованная высота 100 см.
Лестничная площадка Ставится только на маршевых поворотных лестницах, дает возможность отдыхать и изменять направление движения.
Столбики К ним фиксируются торцы перил, изготавливаются из более прочных материалов, чем перила.
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции

Элементы маршевой лестницы

Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции

Во время расчета размеров лестницы надо пользоваться рекомендованными исходными данными.

Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
  • угол наклона 30–50°;
  • высота подступенка 15–20 см;
  • высота перил 90–120 см;
  • ширина досок для ступенек 22–30 см.
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции

Основные параметры лестницы

Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции

Свои особенности существуют при расчете лестниц, устанавливаемых в чердачных пролетах. Нужно принимать во внимание требования по расстоянию между головой поднимающегося и потолком. Если этот параметр не соблюдать, то возможны два негативных последствия: травма головы о край пролета или постоянное сгибание из-за боязни получить такое повреждение.

Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции
Алгоритм расчета конструкции

Расчет ступеней для лестницы

Алгоритм расчета конструкции

Технические требования

При изготовлении лестницы на косоурах следует учитывать такие технические требования:

  • Монтаж лестницы может производиться под углом в 20-750. При этом оптимальным углом подъема является 40-450;
  • Одномаршевые конструкции должны включать в себя не более 18 ступеней;
  • Все ступени должны иметь одинаковую высоту и ширину;
  • Ширина лестницы с косоурами не должна быть менее 0,8 м;
  • Длина проступи не может составлять менее 20 см. Оптимальной величиной является 25-30 см;
  • Высота ступеней должна составлять 15-20 см;
  • Лестничные конструкции с косоурами, которые имеют более 3 ступеней, должны оснащаться перилами, высотой не менее 0,9 м.
Технические требования

Оптимальным углом подъема деревянной лестницы на косоурах является 40-45 градусов Также требования к конструкции лестницы на косоурах предполагает использование исключительно качественных пиломатериалов, а также произведение точных расчетов и правильного монтажа изделия.

Металлическая

Изготовление модели занимает больше времени. Для неё используют швеллеры или трубы. Каркас монтируется несколькими способами:

  • Установка центральной опоры. Фиксируется посредине анкерными болтами, затем привариваются кобылки для ступеней.
  • Прямые тетивы. Аналогичный предыдущему вариант, только используется два профиля по бокам.
  • Косоуры. Отдельные элементы свариваются ступенчатым образом, согласно расположению проступей. Используют и листы железа с выпиленными зубцами.

Подъем на второй этаж обустраивают и винтовым способом, в этом случае устанавливают одну вертикальную опору, вокруг которой крепят ступени, используют болты или сварку, второй вариант лучше, но его сложнее выполнить самостоятельно.

Металлическая

Металлическая лестница

Ступени изготавливают цельными из листа рифленого железа или же сооружают только каркас из уголков, к которому в дальнейшем будут прикручиваться доски.

Нюансы расчета поворотной лестницы

Еще один способ рационального использования пространства – установка поворотной лестницы. Она немного напоминает двухмаршевую лестницу с промежуточной площадкой с той лишь разницей, что площадка здесь заменяется несколькими ступенями, поэтому и расчет поворотной лестницы не сильно отличается от расчета обычной лестницы.

Правильно рассчитанная лестница с поворотными ступенями займет немного места и удачно дополнит интерьер комнаты

Нюансы расчета поворотной лестницы

Расчет лестницы с поворотными ступенями основывается на высоте подъема, длине проема лестницы, общем количестве ступеней и количестве поворотных ступеней (оптимальный вариант – не более трех).

Расчетные параметры перил, поручней и ограждений для лестниц

Определившись с основными параметрами лестницы на второй этаж, приступают к расчету перил и ограждений лестничной конструкции. На этом этапе расчета следует определить:

  • высоту ограждения (балясин);
  • длину и ширину поручней и перил;
  • высоту опорных тумб (крайних балясин).
Расчетные параметры перил, поручней и ограждений для лестниц

Рекомендуемая ширина перил и поручней 10 см. Благодаря такой величине любому человеку будет комфортно на них опираться. Оптимальная высота поручней лестницы составляет 90 см. В таком случае балясины будут иметь высоту около 80 см. Но здесь необходимо учитывать тот факт, что балясины вставляются в специальный паз, поэтому его глубина берется в расчет при определении высоты стоек.

Рекомендуемые параметры обустройства перил и поручней

При расчете высоты опорной тумбы учитывается способ ее монтажа. Если опорная балясина фиксируется на ступени, то ее высота будет совпадать с высотой всех балясин. Если же она монтируется в полу, следует учесть расстояние от пола до ступени.

Расчетные параметры перил, поручней и ограждений для лестниц

Надежные перила — залог безопасного передвижения по лестничному маршу