Нормативные положения
Основные правила проектирования касаются всех лестниц, вне зависимости от того, какие материалы пошли на их изготовление.
- Ширина пролета – 90 см как минимум. По ступенькам должно быть комфортно передвигаться даже крупному человеку. Кроме того, меньшая ширина будет препятствовать возможному подъему габаритных предметов.
- Регламентируется и угол наклона марша. Оптимальным считается уклон в 35-45 градусов. Более пологая конструкция займет непозволительно большое пространство. Крутая лестница (50 градусов и больше) чрезвычайно неудобна в перемещении. Спускаться по ней придется как по стремянке, спиной вперед.
- Высота подступенка рекомендуется в 16-18 см. Более высокий будет требовать чрезмерных усилий для подъема, лестница с более низкими ступенями опять же отнимет нерационально большую площадь помещения.
- Ширина ступени – минимум 27 см. На ней должна полностью помещаться ступня взрослого мужчины.
- Дистанция между балясинами ограждения – 15 см; при наличии в доме детей она должна быть уменьшена до 12 см.
Что касается нагрузок, в них вдумываться не обязательно: лестница на металлическом каркасе своими руками обычно сооружается из профильной трубы либо уголка. А эти материалы имеют достаточный запас прочности, так что конструкция в эксплуатации будет абсолютно безопасной.
Виды каркаса
По способу сборки различают два вида каркасов лестничных маршей:
- Монолитные. Открытый каркас. Такая конструкция должна выглядеть идеально, ведь она не предусматривает конечной обшивки. Любые неаккуратности на металлокаркасе будут заметны на итоговом изделии. Этот вид каркаса можно выполнять без подступенков, используя два боковых или один центральный косоур (хребтовые лестницы). Установленный каркас в финальной обработке может быть покрыт лишь краской, лаком или отшлифован. Работы по установке каркаса лучше всего производить, когда вся отделка завершена.
- Модульные. Черновой каркас. Их выполняют из швеллеров. Это упрощает работу и снижает стоимость изделия. Производить установку каркаса лучше всего при отделке помещения, а вот отделку ступеней лучше оставить на потом, когда вся грязная работа закончена. Тогда же устанавливают и ограждения.
Лестница, выполненная на металлическом каркасе, удобна тем, что может иметь любую сложную форму. Независимо от того, какой вид каркаса вы решили применять, для того чтобы изделие не пришлось переделывать, необходимо выполнить правильные расчёты.
Для отделки металлического каркаса используют, как правило, дерево или стекло. Для устранения звуков, которые могут образовать при ходьбе, применяют специальные шумоизолирущие материалы.
Комбинированная конструкция отличается рядом преимуществ:
- Эксплуатационные качества металла выше, чем у древесины.
- Деревянные элементы конструкции можно заменить при их износе — как отдельно, так и все вместе. При этом замера каркаса не потребуется.
- Масса металлической лестницы меньше бетонной. Это обеспечит более лёгкое изготовление.
- Деревянные ступени при правильной обработке не будут скрипеть и не окажутся слишком скользкими для перемещения.
- При неполной обшивке лестницы, комбинированные из металла и древесины, будут экономичнее по стоимости.
Классификация металлических лестниц
Конструкций внутренних лестниц на второй этаж множество. У каждого варианта имеются свои положительные и отрицательные стороны:
На косоурах. Такие лестницы имеют опоры под каждой ступенью. Вариант является самым распространенным. Существует две разновидности: первая (традиционная) использует два косоура по обоим концам ступеней, во втором случае применяется одна опора, расположенная посередине лестничного марша. К плюсам подобных конструкций относится их надежность, к недостаткам — массивность и большие размеры.
На тетивах. Это второй по распространенности вариант прямой стальной лестницы. В этом случае опора для каждой из ступеней расположена по бокам. В плюсах, так же как и в первом варианте, высокая надежность, к минусам относят сложность изготовления.
На больцах. В этом случае каркасные элементы не используется. Каждая ступень крепится к стене при помощи специальных болтов. Положительная сторона – внешний вид. Лестница будто парит в воздухе. Также в плюсы относят малые размеры. Среди минусов специалисты отмечают меньшую надежность, чем стальные конструкции на косоурах и тетивах.
Винтовая. Характеристики легко понять из самого названия. Чаще всего применяют конструкцию с центральной опорой, к которой и крепят ступени. Главный плюс – внешний вид. Винтовая лестница отнимет мало свободного пространства. Основной минус – сложность изготовления. Также к недостаткам относят неудобство эксплуатации.
Применяются и другие типы металлических прямых лестниц. Есть комбинированные вариант – с одной стороны ступени крепят к стене на больцах, а другой край поддерживает косоур или тетива.
Модульная лестница — самый простой в сборке вариант
Лестницы на второй этаж частного дома можно классифицировать и по другим признакам. Маршевый пролет, как обычно, делают один. Но, если их может быть и больше. Если маршевых пролетов два или три, то делается дополнительная площадка. Подобная конструкция потребует больше материала. У площадки должна быть опора, в качестве таковой применяют трубы или швеллеры.
Особенности конструкции
Металлический каркас – крепкая основа для лестницы. Для его изготовления используются легкие, но при этом прочные сплавы металла, не подверженные коррозии, износу и деформациям. Такие конструкции могут иметь любую форму, наиболее распространены маршевые и винтовые модели.
Прежде чем остановить свой выбор именно на таком виде лестничных конструкций, стоит ознакомиться с их основными особенностями и взвесить все «за» и «против»:
Лестницы на металлокаркасе лишь немного дороже, чем аналогичные деревянные, но дешевле бетонных монолитных сооружений.
Металлическую основу можно комбинировать с другими материалами, и обшивка деревом – самое удачное решение.
Можно отметить и отсутствие скрипов ступеней. У данных моделей несущей опорой выступает металл, элементы каркаса намертво соединены сваркой.
В отличие от полностью деревянных лестниц, металлические конструкции служат долго. Элементы не подвергаются воздействию влаги, а соединения не разбалтываются от интенсивной эксплуатации.
Изготовление железной лестницы своими руками производится в два этапа: установка металлического каркаса на этапе возведения постройки и финишная отделка деревом после внутреннего оформления всего дома.
Общие сведения
Скрытая конструкция
В качестве материала изготовления можно использовать относительно недорогие швеллера или балки (двутавровые) с уголками разных размеров, к которым и будет выполнено закрепление подступеней и ступеней. Сама же балка из швеллера в будущем будет закрыта гипсокартонном или панелями из дерева.
Открытая конструкция
Открытый каркас представляет собой видимую часть конструкции лестницы, которая требует особой обработки и покрытия ЛКМ. Данный вариант визуально воспринимается лучше, а при правильном подходе и вовсе идеально впишется в лестничную конструкцию. По типу изготовления, открытые типы кнструкции можно разделить на каркасные:
- С 1 косоуром.
- С 2 косоурами.
Каркас открытого типа на одном косоуре – это когда по центру лестничной конструкции установлена несущая балка, на которую устанавливают косынки или площадки, чтобы закреплять ступени. Полступени в таком типе конструкции каркаса не устанавливают. Визуально этот вид конструкции кажется парящим, воздушным и легким. Если вы планируете установку широких маршей, то для исключения прогиба ступеней по краю советуем приваривать по бокам дополнительные элементы, а именно консоли.
Каркас открытого типа на двух косоурах – чем-то система установки схожа с одним косоуром, но в этом случае балки расположены не по центру, а по краю ступеней. Для того, чтобы закрепить ступени на балки, устанавливают кобылки (косынки), а сами ступени закрепляют с внутренней стороны, чтобы целостность проступи не была нарушена. Такой вид каркаса самый надежный и предназначается даже для широких маршей.
Расчет размеров и последовательность изготовления
Перед тем, как начать создавать каркасную конструкции, следует определиться с типажом конструкции, а также высчитать, сколько вам требуется материалов и выполнить замеры. Расчет требуемых параметров:
- Замер высоты между полом второго и первого этажа.
- Ширина проступи, должна быть от 0.2 до 0.3 метра.
- Высота подступенка, от 0.16 до 0.2 метра.
- Лестничный марш должен иметь ширину не меньше, чем 0.9 метра.
- Угол наклона лестницы, допустимое значение от 30 до 45 градусов.
Все описанные выше пределы интервалов при расчете ступеней требуются для удобства передвижения по конструкции.
Формулы для этих расчетов:
- Формула удобства равна: е – j= 12 см.
- Формула безопасности равна: е + j= 12 см.
- Формула шага равна: е +2 j= 62(60-64) см.
Причем размер проступи обозначен как «е», а размер подступенка «j», «а».
Планируем этапы работ
При выполнении данных расчетов будет не лишним сразу же определиться с этапами выполнения работ:
- Подготовьте проем требуемого размера.
- Изготовьте каркас лестницы из металла на второй этаж на основании совершенных расчетов.
- Соберите всю конструкцию по месту установки.
Виды металлокаркасных лестниц
Металл при использовании определенного оборудования очень хорошо поддается обработке, и изготовление из него различных по форме конструкций не представляет особого труда. Благодаря этому свойству, из металла возможно изготовить лестничную конструкцию практически любой геометрической формы. Это может быть прямая маршевая лестница на косоурах, поворотная с площадкой, сборная из отдельных модулей или винтовая модель. Каждая из этих конструкций имеет свои особенности и достоинства, но всех их связывает каркас, изготовленный из металла.
Конструкция на центральном косоуре
Косоур — это несущая, установленная под наклоном металлическая или ж/б балка, которая является основой лестничного марша. Данный элемент обеспечивает лестничной конструкции жесткость, высокую прочность, способность выдерживать высокие статистические, динамические и вибрационные нагрузки.
Чаще всего для изготовления косоура используется двутавровая балка, прокатный швеллер или толстостенная профильная труба прямоугольного сечения.
После монтажа балки сверху при помощи специальных косынок на нее привариваются подставки, которые представляют собой рамки из уголка с просверленными по периметру отверстиями.
Благодаря тому, что в этой конструкции полностью отсутствуют промежуточные опорные стойки, лестница визуально выглядит легким и изящным изделием.
Лестничный марш на двух балках
Лестничные марши, изготовленные на основе двух металлических балок, являются самыми распространенными конструкциями и чаще всего используются в промышленных и административно-бытовых зданиях.
Несущие балки при помощи сварки крепятся верхней частью к специальным металлическим закладным деталям плиты второго этажа. После монтажа и капитальной фиксации на них навариваются подставки для деревянных ступенек. По сути, получается прямой лестничный марш, изготовить который своими силами не представляет сложности.
Намного сложнее будет смонтировать поворотную лестницу с промежуточной площадкой, когда, например, нижний марш разворачивается по отношению к верхнему прямому участку на определенный угол. В этом случае для безопасности передвижения по лестнице придется делать дополнительное крепление косоуров к стене здания или устанавливать опорные стойки под площадку.
Модульные системы
В этой системе лестничной конструкции модуль является основным элементом каркаса металлических сходней. Основа лестницы собирается из отдельных деталей по принципу конструктора: одна ступенька — один модуль.
В верхней части модуля расположено специальное гнездо (сквозное отверстие), а снизу имеется штырь с наружной резьбой.
Штырь вставляется в сквозное отверстие нижнего, предварительно смонтированного модуля, и фиксируется гайкой. Весь монтаж выполняется при помощи гаечного ключа. При этом нижняя деталь крепится к черновому полу, а самая верхняя — к межэтажному перекрытию.
Винтовые устройства
Винтовые лестницы издавна считались лучшим вариантом для подъема на какой-либо верхний уровень в стесненном пространстве. Их конструкция захватывает незначительную территорию площади и обладает довольно высокой прочностью.
Можно выделить три типа основных винтообразных лестниц:
- Лестницы на тетивах. Такие конструкции изготавливаются из двух несущих элементов в виде широкой стальной полосы. При этом ступени крепятся в середине каркаса между тетивами. Кроме этого, винтовая конструкция может состоять из одной тетивы и центрального опорного столба.
- Лестницы на косоурах, которые являются основными несущими элементами с уложенными на них ступенями. Косоуры могут быть модульными или изготовленными из прямоугольной профильной трубы. Так же как и на маршевых лестницах, у винтовых конструкций может быть одна или дополнительно вторая балка.
- Лестница на больцах. Каркас лестницы собирается без каких-либо опорных балок. Ступени с помощью больцев монтируются непосредственно в стены или к расположенному по центру винтовой лестницы опорному столбу.
Для винтовых лестниц существуют определенные правила монтажа, которые рекомендуется четко соблюдать:
- Середина ступени должна быть шириной около 200 мм.
- Поворот должен укладываться в оптимальное количество ступенек в пределах 12 штук.
- Между витками должно быть минимальное расстояние соответствующее среднему человеческому росту, но не превышающее при этом 2 метра.
- Опорная стойка по диаметру не должна быть меньше 50 мм.
Изготовление каркаса
Сложность в работе с металлическими элементами состоит в том, что это потребует навыков обращения со сваркой и аккуратности при выполнении швов. Прежде чем приступить к активным действиям, необходимо изучить методы изготовления металлокаркаса и произвести расчёты. Для того, чтобы работа проходила быстрее, не лишним будет сделать небольшой чертёж будущего изделия. На несущие косоуры действуют значительные нагрузки, которые следует предусмотреть при расчёте.
Черновой каркас подойдёт для тех, кто не уверен в своих навыках сварщика, ведь его потом можно зашить и в случае ошибки в расчётах, а полученные недочёты – исправить.
Процесс создания каркаса
При выполнении лестницы на черновом каркасе требуется рассчитать потребность в материалах. Это будет зависеть от того, конструкцию какого размера планируется изготовить. Если вы приняли решение делать лестницу из швеллеров, то работы будут состоять из двух этапов:
- Изготовление косоура – одного или двух, в зависимости от конструкции. При ширине лестничного марша более 90 сантиметров рекомендуется применять два косоура для увеличения прочности.
- Для изготовления ступеней применяют швеллеры. Из них необходимо сварить жёсткую рамку в соответствии с произведёнными расчетами. Для основы ступеней применяют уголки, которые приваривают на грани швеллера. Они будут опорой для проступи.
Разновидности металлических лестниц
Конструкции из металлов, обеспечивающие межэтажный подъем, по своему строению бывают нескольких типов.
На косоурах. Под этим термином подразумевается каркас коленчатого типа, который монтируется от пола первого до пола второго уровня. Такой вариант металлической лестницы оснащают как одним косоуром, пролегающим по центру конструкции, так и двумя – их прокладывают ближе к краям ступенек. В достоинства лестницы на косоурах входят быстрое изготовление каркаса, несложность монтажа (при определенных навыках его можно выполнить своими руками) и возможность разработки индивидуального проекта, учитывающего особенности планировки вашего дома.
Лестница на одном косоуре очень компактнаДва косоура позволяют ступеньки выполнить более широкими
На тетивах. Так называются опоры по бокам ступеней. Весьма надежная и крепкая лестница, но требует несколько большей площади.
Каркас на тетивах считается одним из самых надежных
На больцах (консолях). Металлическая консольная лестница со стороны создает впечатление ступеней, которые парят в воздухе – если не монтировать подступенок. Максимально экономный вариант, поскольку занимает минимум пространства. При этом ненадежной конструкцию назвать нельзя: на этапе проектирования расчет ведется таким образом, чтобы каждая из ступеней удерживала груз в 150 кг в самой отдаленной от стены точке. Если лестница задумана без подступенков, перила на ней обычно ставятся стеклянные. В недостатках этого типа лестниц: трудности как в расчетах, так и в возведении. Своими руками такую конструкцию смонтировать получится вряд ли, лучше доверить изготовление профессионалам.
Консольная лестница сохраняет воздушность пространстваТак монтируется конструкция на больцах
Винтовой вариант. Конструкция монтируется таким образом, что ступени заворачиваются спиралью вокруг несущей опоры. Прочность и надежность лестницы на высоте, в интерьере она смотрится особенно элегантно и изящно, однако менее удобна в эксплуатации, нежели разновидности конструкции с прямо расположенными ступенями.
Винтовая лестница может стать изюминкой интерьера
Нередко застройщики останавливают свой выбор на конструкциях комбинированного типа, в которых используются и косоур, и консоли. Этот вариант особенно удачен, если лестница расположена впритык к стене: наружную часть ступени удерживает косоур, примыкающую к поверхности – вбитый в нее швеллер или уголок.
Металлическая лестница впишется в любой интерьер
Кроме конструктивных особенностей, металлические лестницы классифицируют и по другим признакам. Так, их подразделяют на одномаршевые и двухпролетные конструкции. Есть также прямые варианты и поворотные. Среди последних можно выделить:
- Г-образные;
- П-образные;
- в виде трапеции;
- закругленные.
Конструкции в несколько маршей могут быть дополнены площадками. Их основное назначение – сделать менее крутым угол подъема лестницы.
Человеку, впервые решившемуся на изготовление всхода наверх на металлическом каркасе своими руками, мы бы посоветовали остановиться на одномаршевой прямой лестнице. Более сложные варианты требуют специфических знаний и довольно сложных в исполнении работ.
Лестницу с металлическим каркасом реально спроектировать с учетом особенностей дома
Сварные
Если говорить о способах соединения деталей металлических косоуров, известно два способа: сварной и сборный. Более распространенным является именно первый вид.
Сварной каркас лестницы изготавливается путем скрепления элементов без возможности переделки, поэтому важно, чтобы у вас или приглашенного специалиста имелся опыт работы со сварочным аппаратом в разных техниках. Для сварных лестниц на металлических косоурах используются профилированные трубы или швеллеры
Для установки ступеней могут также применяться уголки. Для того чтобы сделать маршевый подъем на второй этаж используется два одинаковых по размеру профиля и множество нарезных деталей
Для сварных лестниц на металлических косоурах используются профилированные трубы или швеллеры. Для установки ступеней могут также применяться уголки. Для того чтобы сделать маршевый подъем на второй этаж используется два одинаковых по размеру профиля и множество нарезных деталей.
Традиционно металлический каркас имеет сварную конструкцию
Итак, определяем положение металлических косоуров для лестницы. Они устанавливаются параллельно друг другу. На них навариваются зубчатые выступы из обрезанных профилей или уголков, соединяющиеся между собой горизонтальными деталями. В дальнейшем, на них будут крепиться ступени. Для ступенчатых косоуров нужно сварить между собой отрезки профилированной трубы и соединить их по горизонтали в нескольких местах.
Делаем каркас своими руками
Лестницы с каркасом из металла простых конструкций не так уж и сложно изготовить своими руками, если у вас есть навыки работы со сварочным аппаратом. Давайте узнаем, в чем заключаются основными этапы работы по изготовлению каркаса из металла для наиболее распространенных типов конструкций.
Маршевая лестница
Для того, чтобы самому сделать маршевую лестницу, а точнее, ее каркас, потребуется швеллер или металлический профиль прямоугольной формы, а также уголки для того, чтобы сделать косынки под ступени. В зависимости от того, какой вы выбрали материал для изготовления (швеллера или металлический профиль) сварите раму, а сверху на боковую грань швеллера приварите уголки для установки ступеней.
Кстати, закрепить ступени можно при помощи двух способов:
- Прямая укладка на уголки, способ прикрепления при помощи болтов (в этом случае – насквозь) или же шурупов, которые будут закручены с внутренней стороны через специальные отверстия уголка в проступи.
- Доварите к закрепленным уголкам добавочные полосы требуемой длины из того же уголка, чтобы у вас в итоге получилась рамка прямоугольного типа, на которую в будущем будут уложены и закреплены ступени.
Следующим шагом будет выполнение зачистки сварного шва, для этого можно использовать напильник или же ускорить процесс и использовать насадку со шлифовальным диском на дрели. Перед началом окрашивания металлическую конструкцию следует обязательно обработать защитным раствором, чтобы было предотвращено образование ржавчины.
Каркас для винтовой лестницы
Для создания каркаса именно винтовой лестницы собственноручно, вам нужны будут две трубы:
- Потребуется для центрального несущего столба и ее делают из трубы с необходимыми параметрами в виде длины и диаметра.
- Потребуется для закрепления ступеней – труба с аналогичной длиной, но чуть большим диаметром.
Труба, которая предназначена для закрепления ступеней, должны быть нарезана на равные отрезки (гильзы), длина которых варьирует от 0.23 до 0.26 метра. Для экономии, вы можете использовать как вариант и остатки труб, если у вас есть таковые, главное, чтобы у них был одинаковый диаметр.
Нарезанные отрезки обязательно должны садиться на центральный столб плотно, без малейшего люфта или перекосов. Если при установке не удается насаживать отрезки плотно, используйте специальные уплотнительные кольца, которые тоже можно сделать самому из прута с требуемым диаметром. Для получения требуемого размера уплотнительного кольца, накручивайте прут на несущий столб.
Получившиеся кольца можно приваривать в отрезки для надежности фиксации и обрабатывать при помощи насадки со шлифовальным диском для дрели от неровностей. Еще можно и сразу приварить ступени к центральной балки, но в этом случае процесс правильного закрепления будет усложнен, а при помощи отрезков намного легче выставлять ступени на требуемый шаг и угол наклона. Для того, чтобы было проще делать ступени одинакового размера, используйте специальный шаблон. Для этого вам потребуется кусочек фанеры и деревянные рейки (хватит нескольких штук). Их следует закрепить на фанере, чтобы получить ступени нужной формы.
Для каркаса лестницы из металла изготовьте необходимое количество будущих ступеней, установите уголки или профильные трубы в созданный шаблон и сварите все между собой с гильзами из второй трубы. Когда сборка будет окончена, подготовленные ступени зачистите по швам сварки от заусенцев и неровностей. Когда все описанные выше работы будут выполнены, приступайте к самой установки винтовой лестницы, а уже готовые ступени, к которым прикреплены отрезки, можно одеть на центральную трубу и установить готовую конструкцию на место монтажа. Для большей надежности нижнюю часть центрального столба следует забетонировать в пол.
Когда установка будет завершена, выставьте ступени по спирали на нужный шаг и угол, а для того, чтобы конструкция была прочной и надежно зафиксирована, сварите ее между собой при помощи перемычек. Проступи следует установить и закреплять после грунтовки и окрашивания всех элементов лестничной конструкции из металла.
Как сделать антикоррозийную обработку
Чтобы обеспечить для своей лестницы долговечность и большой срок эксплуатации, следует правильно ее обработать.
Антикоррозийная обработка будет состоять из таких этапов:
- Конструкцию следует обезжирить.
- При помощи преобразователя обработать ржавчину.
- Загрунтовать все.
