Основные детали лестницы
При подъеме по лестнице ступня становится на проступи или ступени, они могут быть на всю ширину обуви или короче – до каблука.
Всю конструкцию поддерживают боковые детали со срезанными треугольниками под ступени – косоуры. Также лестницу поддерживают больцы – крепежные элементы, соединяющие ступени и позволяющие закрепить конструкцию. Балки, которые поддерживают ступени снизу и с торцов – это тетивы. Под проступи крепят подступени — вертикальные части лестницы, закрепляемые перпендикулярно полу и ступеням. Они добавляют надежности всей конструкции.
Стандартная лестница из профильной трубы состоит из 18-20 ступеней между косоурами. Ее делают их 2-х маршей вдоль стен и угла или на весу между этажами, включая площадку между маршами. Нечетное количество ступенек делают для удобства, чтобы начинать и завершать движение вверх или вниз с той же ноги. Этот принцип используется для обустройства межэтажного пространства коттеджей и дач, коммерческих и офисных помещений.
При сооружении лестничного каркаса одинаковые профилированные детали укладывают перед сваркой попарно, сверху приваривают подступени и проступи. Лучше ступеньки сделать из декоративных легких материалов, укладываемых в металлические рамки, например, дерева или ламината. Выбор материала зависит от общего дизайна помещения.
Ступени лестницы крепятся на равных расстояниях друг от друга
Стандартные размеры:
- расстояние от ступеньки до ступеньки (их высота) составляет в пределах 14-22см;
- наклон маршей – в соотношении 1:2 или 1:2,5 по длине и высоте, что создает угол от 30°до 40°;
- ширина проступи – 20-30см (при малом угле наклона шире места опоры).
Преимущества и недостатки такой лестницы
Профильная труба – труба, имеющая прямоугольное, квадратное или овальное сечение. Трубы имеют полость внутри и относительно тонкие стенки – благодаря этому они имеют относительно небольшой вес и высокую прочность, что позволяет их повсеместно использовать в металлоконструкциях.
Лестница из металлопрофиля имеет немало преимуществ по сравнению с другими типами лестниц:
Недостатки таких лестниц:
- Сталь подвержена коррозии – конструкции периодически придется красить (а в сырых местах, например, подвале, чистить и обрабатывать специальными средствами от коррозии).
- Легкие конструкции при спуске-подъеме немного пружинят.
- Декоративность конструкции из металла невелика, поэтому в жилых помещениях стальную конструкцию украшают ступенями, перилами и ограждениями из дерева, стекла и пластика.
- Чтобы конструкция получилась надежной, для ее изготовления применяют сварку – понадобится сварочный аппарат и мастер с определенным опытом.
Сборка конструкций
Справившись с самой трудной задачей, с расчётами, приступают к разметке профиля и созданию каркаса по чертежам. Этот процесс несложный, поэтому переходят непосредственно к свариванию элементов из труб. Некоторые предпочитают соединение на крепежах, но это намного сложнее и занимает довольно много времени. Далее подробно разберём, как сварить лестницу из профильной трубы.
Собираем маршевый пролет
Монтаж самодельной маршевой конструкции зависит от её вида:
- крепление на одной усиленной профтрубе;
- сваривание элементов и образование ломаных косоуров.
На одной профильной трубе
Для первого варианта необходимо приобрести профтрубу с сечением 150×150 мм. Она обеспечит надёжную прочность. Для проступей необходимо обеспечить опоры. В их качестве выступают листы металла 3-4 мм, ширина которых должна составлять ½ значения проступи на схеме.
Варить подставки для ступеней на трубе можно несколькими способами:
1. В местах крепления ступеней с определённым шагом привариваются заранее подготовленные листы, служащими подставкой для ступенек. Но на одном сварочном шве элементы нагрузку не выдержат. Следует обеспечить им подпорку. Её роль могут сыграть кусочки арматуры из такого же листа или профиля меньшего сечения. Но, специалисты отмечают, что эстетика такой лестницы не на высоком уровне.
2. Дизайн второго варианта намного привлекательней. Для начала нарезаются детали опоры из такой же трубы, что и несущая деталь. Один из торцов срезается под углом наклона лестницы. В этом месте опоры привариваются к основе. Со второго конца навариваются пластины для ступеней.
Нагрузка на лестницу получается немалая, особенно в точке касания основной трубы к полу. Нужно распределить нагрузку равномерно. В месте касания опорной трубы с перекрытием нужно наварить пластину из металла толщиной от 5 мм.
На ломаных косоурах
Следующий вариант каркаса лестницы из профильной трубы – ломаный марш, заменяющий балки в деревянных изделиях. К его плюсам относят низкую стоимость и небольшой вес, если сравнивать с изделием на одной трубе. Трубы приобретаются с сечением 40×60 мм. Допускается чуть больше, но не меньше.
Статья по теме: Лестница с поворотом на 180 градусов: виды конструкций, их особенности и расчет параметров
Сварка каркасной детали производится также двумя способами:
1. Сначала нарезают заготовки, соответствующие размерам проступи и подступенка с добавлением толщины материала. Затем последовательно элементы сваривают под прямым углом и получают готовый косоур. К недостаткам такого способа относят громоздкую работу по свариванию и возможность неравномерного соединения.
2. Второй способ сварки боле эстетичный и относится к одному из лёгких. Необходимо в трубе с одной стороны вырезать болгаркой деталь в виде равнобедренного треугольника. Одна сторона материала остаётся не тронутой. После этого трубу сгибают до образования прямого угла, выполняют фиксацию стыков.
Сборка винтовой конструкции
Монтаж самодельной винтовой лестницы начинают с установки трубы-опоры строго вертикально. В её роли должна служить деталь с круглым сечением и как можно большей толщины. Это обосновано огромной нагрузкой на неё. На полу у основания опоры устанавливается толстая и надёжная площадка. Во время проведения строительных работ сваривается крестовина и заливается бетонной стяжкой.
Далее переходят к опорам под ступени. Их также можно сделать двумя способами, в зависимости от сечения профильной трубы:
1. Из металлопрофиля с сечением 20×20 мм или 30×30 мм свариваются детали. Должна получиться форма, повторяющая периметр будущих ступеней. Чтобы не мучится с подгонкой по размеру каждой детали, можно предварительно сделать лекало. Из деревянных брусков формируется нужная форма и крепится на лист фанеры. Остаётся внутрь вставлять металлические отрезки и сваривать их между собой.
2. Для второго способа приобретаются трубы с сечением 40×60 мм. Для сварки нарезаются элементы, равные рабочему радиусу. На каждый их торец навариваются детали с таким же сечением и длиной чуть меньше размеров проступи в виде литеры «Т».
После подготовки опор их приваривают к круглой основе лестницы в местах расположения ступеней согласно проекту. Для большей надёжности опору под ступени усиливают подпоркой, прикреплённой к основе.
Деревянная лестница
Самый доступный и простой в обработке вариант — изготовление деревянной стремянки своими руками. Для начала необходимо сделать чертежи. Для этого следует определить конфигурацию будущего изделия и его основные параметры.
Пример схемы простого варианта деревянной стремянки
Для стандартных стремянок используются брусья для тетивы и доски для обустройства устойчивых ступеней. Для начала определите высоту конструкции с учетом её изменения в разложенном состоянии. Отрежьте деревянные балки подходящей длины. Нижние торцы тетивы срезают под углом примерно в 80 градусов, чтобы лестница была достаточно устойчивой.
Далее идет изготовление перекладин, то есть нужно нарезать доски для ступеней. Их количество рассчитывается на основе общей длины лестницы и оптимального расстояния между элементами. Стандартом считается шаг в 35 см. Длина нижней ступени должна быть не менее 65 см, а верхней — 35 см.
Учтите, что у стремянки, независимо от того, трансформер это или нет, идет сужение расстояния по ширине снизу вверх, поэтому размеры ступеней нужно будет подгонять по ходу сборки лестницы.
Как сделать площадку деревянной стремянки? Если вы хотите сделать удобный трансформер, используйте те же доски, что и для ступеней, чтобы сколотить из них устойчивую площадку.
Для сборки деревянной лестницы используют металлические болты, распорные оси и шарнирные элементы. Прежде всего необходимо соединить тетивы со ступенями. Для этого в торцы вгоняются гвозди или саморезы, а стыки дополнительно обрабатываются клеем. Перекладины должны идти перпендикулярно полу с учетом разложенного положения стремянки. Если это трансформер, дополнительно обустраивается опора для площадки.
Сборка деревянной лестницы производиться с помощью металлических болтов
Для движения половинок крепятся шарниры. Сбоку они соединяются ограничителем хода, а тетивы стягиваются металлическими прутьями минимум в трех местах: сверху, снизу и посередине за ступенями. Вторую половину можно изготовить так же или же использовать для её стяжки доски, прибитые поперек и по диагонали.
Изготовление маршевой лестницы
Ещё раз стоит напомнить о нагрузках, приходящихся на лестничную конструкцию. Они обязывают проводить все работы правильно и качественно, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию.
Лестница, выполненная из профилированной трубы, может иметь один или два косоура. Это будет зависеть от того, какой ширины вы хотите видеть будущее изделие. Безусловно, большее количество косоуров повлияет на прочность лестницы, что приведёт к дополнительным расходам на материал и трудозатратам. Если вы всё же планируете одну несущую опору, то можно приварить сбоку дополнительные консоли. Такое мероприятие позволит избежать прогиба проступей при воздействии больших нагрузок.
Рассмотрим наиболее простую конструкцию лестницы из профилированной трубы.
Маршевая лестница из профильной трубы
Этапы работ
Начинают процесс с обваривания контура, результатом которого должен стать получившийся прямоугольник. На него позже будем устанавливать ступень.
Ступени для наружных лестниц можно выполнять из прутьев арматуры. Это обойдётся дешевле дерева и прослужит дольше.
- В качестве основы будем использовать профилированную трубу сечением 10х10 сантиметров. Преимущество по сравнению со швеллером заключается в том, что её применение позволит уменьшить возможную вибрацию без дополнительных мероприятий по укреплению.
- Направляющие делают, подрезая профильную трубу так, чтобы деталь в месте среза одним концом плотно вставала на опору. Противоположный конец должен примыкать к верхней опоре. Это можно сделать, приварив к обоим краям платформы. Они будут помогать фиксации. Если речь идёт о простой маршевой лестнице, то такими опорами станут пол и перекрытие.
- Для того, чтобы была возможность установить ступени, необходимо наварить опорную рамку. Делают это между двумя опорами.
- Для крепления будущих ступеней необходимо предусмотреть отверстия на опорной раме. Проступи крепят на анкерные болты.
- Установку перил и прочих атрибутов производят на завершающем этапе, но подготовить места их креплений нужно заранее.
- Окраска изделия производится на том этапе, когда собрана вся конструкция из профилированной трубы.
- Если вы хотите оставить щель между стеной и лестничной конструкцией (обычно это делают для более комфортного приклеивания обоев или использования других материалов для оформления стены), то необходимо предусмотреть дополнительное укрепление конструкции. Для этого в стену забивают три костыля. В качестве этих элементов можно применить оставшиеся отрезки арматуры. Эти костыли необходимо забить под основную несущую внутреннюю трубу и подварить.
- При изготовлении наружной стойки часто применяют металлические трубы. На её низ наваривается площадка, а верхняя часть срезается в соответствии с уклоном несущей балки, затем всё это подваривается.
Применение опорной трубы поможет снизить возможную вибрацию. А её саму можно использовать в интерьере в качестве опоры для декоративных элементов. например, для цветочных горшков.
Ограждения можно монтировать с боковой стороны каркаса. Материал зависит лишь от вашего вкуса. Такое устройство ограждений приведёт к увеличению рабочей ширины пролёта лестницы.
Как изготовить?
Из дерева
Приготовить 4 доски с параметрами: 100х2,5хД мм (Д – длина, соответствующая высоте будущей лестницы). Заготовить необходимое количество поперечных планок из расчета 1 штуку на каждые 50 см. Длина каждой поперечины не должна превышать 70 см. Две вертикальные доски положить строго параллельно на ровную поверхность. Выложить поверх них на равном расстоянии заготовленные планки – ступеньки. Торцы планок должны совпадать с краями досок. Угол между вертикальными и горизонтальными элементами должен быть 90 градусов.
Аккуратно, чтобы не сместить получившуюся конструкцию, уложить оставшиеся 2 доски таким образом, как были уложены 2 первые. Должна получиться «двухслойная лестница». Еще раз проверить соответствие угла между деталями. При помощи саморезов закрепить планки, расположенные между двумя досками, в точках их соприкосновения. Для того чтобы заготовки не растрескивались от вкручивания саморезов, необходимо просверливать для них посадочное отверстие. Для этого используется сверло с диаметром, не превышающим диаметр самореза. В каждую точку соприкосновения планок вкручивается минимум по 2 шурупа с каждой стороны лестницы.
Данный вид лестницы – один из самых практичных. Ее конструкция позволяет собирать приспособление связи практически любой длины и легко выдерживает максимально допустимые нагрузки. Для изготовления могут применяться подручные строительные материалы, которые могут быть использованы для иных назначений после демонтажа. Нет необходимости делать какие-либо вырезы, упоры под планки ступенек и другие дополнительные манипуляции.
Из металла
Для изготовления конструкции можно использовать профильную трубу квадратного или прямоугольного сечения, однако, второй вариант имеет бесспорные преимущества перед первым. Такая лестница может иметь несколько модификаций. В первом варианте 2 вертикальные опоры прямоугольного профиля соединяются между собой планками из такого же материала. При этом планки крепятся к опорам с внутренней стороны последних. Во втором варианте ступеньки прикрепляются к вертикальным частям поверх них. Для облегчения конструкции в качестве поперечных планок можно использовать трубу меньшего диаметра.
По аналогии с деревянной лестницей, металлическая собирается путем соединения горизонтальных планок с вертикальными опорами. При помощи сварочного инвертора заготовки свариваются между собой
Особое внимание уделяется углу между деталями и прочности сварного шва. От качества данных характеристик зависит степень безопасности при использовании устройства. Свойства металлической конструкции позволяют снабдить приставную лестницу крюками-зацепами, которые могут удерживать ее в нужном положении, опорной площадкой для ног
Свойства металлической конструкции позволяют снабдить приставную лестницу крюками-зацепами, которые могут удерживать ее в нужном положении, опорной площадкой для ног
Последняя может быть перемещаемой по высоте. Для реализации такой модификации площадки изготавливаются ее крепления, основанные на болтовых соединениях, позволяющих закреплять ее на нужном уровне
Свойства металлической конструкции позволяют снабдить приставную лестницу крюками-зацепами, которые могут удерживать ее в нужном положении, опорной площадкой для ног. Последняя может быть перемещаемой по высоте. Для реализации такой модификации площадки изготавливаются ее крепления, основанные на болтовых соединениях, позволяющих закреплять ее на нужном уровне.
Из ПВХ труб
Данный способ изготовления лестницы самый непрактичный. Его особенностями являются: дороговизна материалов, низкая прочность конструкции, сложность сборки. Чтобы изготовить лестницу из ПВХ труб, необходимо использовать последние с внутренним диаметром не менее 32 мм. Желательно, чтобы они имели внутреннее армирование металлом или температуроустойчивым слоем. Соединения вертикальных опор с горизонтальными подножками осуществляются при помощи ПВХ тройников.
Для максимально безопасного использования лестницы из ПВХ труб ее высота не должна превышать 2 м. В противном случае при оказании рабочей нагрузки она может подвергнуться конструктивной деформации, что может угрожать жизни и здоровью того, кто ее использует.
Разновидности
Лестницы из профильной трубы могут иметь различное назначение.
Маршевая лестница из профильной трубы
Конструкция может состоять из одного или нескольких пролетов (маршей), для их соединения между собой монтируются забежные ступени или горизонтальные переходные площадки. Переходные площадки, используемые при монтаже лестницы из нескольких маршей, обеспечивают дополнительную прочность каркаса, а забежные ступени позволяют сэкономить площадь, но увеличивают вероятность травматизма.
Одномаршевые конструкции обычно монтируются при возведении крыльца, внутри помещения для обустройства таких конструкций необходима большая площадь. Небольшая одномаршевая лестница внутри дома дает возможность обустройства под ней помещения хозяйственного назначения или шкафа, иногда там монтируют санузел или устраивают уголок для домашнего питомца. Чтобы уменьшить необходимую площадь, ее можно сделать более крутой, однако, это не всегда удобно для обитателей дома.
https://youtube.com/watch?v=iFKtgH1btNU
Винтовая
Это, конечно, интересное интерьерное решение, позволяющее сэкономить площадь в помещении, однако по ней практически невозможно поднять мебель и не очень удобно подниматься или спускаться с занятыми руками. Винтовая лестница изготавливается с использованием трубы в качестве опоры. Ступени вокруг опорного столба монтируются веером. Расчет такой конструкции несколько сложнее, чем маршевой.
Очень красиво смотрится в доме поворотная лестница.
Приставная лестница
Это самая простая в изготовлении конструкция из профильной трубы, которая обязательно найдет применение в частном доме. Такая лестница тяжелее деревянной, но гораздо прочнее и долговечнее. Ее не следует делать слишком длинной, смонтировав 2,5-3-метровую конструкцию и надев на ножки лестницы резиновые или пластиковые наконечники, можно получить устойчивую конструкцию, необходимую в саду или при проведении ремонтных работ.
Для данной лестницы хватит 2 опоры
Она изготавливается из двух металлических опор, к которым на расстоянии около 35 см привариваются поперечные ступеньки. Оптимальной является ширина в 40-60 сантиметров.
Стремянка
Устойчивая и прочная лестница-стремянка из профильной трубы позволяет произвести огромное количество хозяйственных работ. Ее легко сделать своими руками. Кроме профильной трубы, в этом случае необходимо наличие специального шарнирного механизма. Стремянку дополнительно можно оборудовать откидной площадкой. В случае монтажа поперечной планки между опорами ее элементов конструкция приобретает форму буквы А и становится более безопасной.
Расчеты основных параметров лестницы из профильной трубы
Начиная говорить о расчетах, необходимо сразу же сказать о том, как правильно определиться с выбором профильной трубы по ее размерам. Первое, что необходимо помнить — это то, что для стандартной небольшой домашней лестницы на двух косоурах не стоит выбирать трубу со слишком толстыми или тонкими стенками. Слишком толстый металл сделает конструкцию чрезмерно тяжелой, а тонкий профиль ненадежной.
Чтобы правильно определиться с этим параметром, можно обратиться к данным, представленным в данной таблице. При этом длина марша исчисляется между точками опоры. То есть, можно предусмотреть элементы усиления – стойки, упирающиеся в поверхность пола и косоур, чтобы сделать свободную длину пролета меньше, если в этом возникает необходимость.
Таблица максимальных нагрузок на лестничные пролеты, в зависимости от их длины и параметров профильной трубы:
Однако, размеры трубы следует уже выбирать после, того, как будет выбрана конструкция лестницы и определены ее базовые параметры, произведены расчеты и составлен чертеж.
Итак, для изготовления лестницы необходимо определиться со следующими параметрами:
- Количество маршей в конструкции.
- Высота лестницы или каждого из маршей, и угол уклона, который должен быть одинаков на всем протяжении лестницы, независимо от количества маршей.
- Конструкция соединения двух маршей — площадка или забежные ступени.
- Количество, ширина и высота ступеней.
- Периметр лестничного проема в перекрытии.
- Исходя из рассчитанных размеров и составленного чертежа — количество необходимого для монтажа конструкции материала.
В каждом конкретном случае все эти параметры могут быть разными, так как различаются и площади помещений, выделяемых под лестницу, и высота потолков, поэтому замеры всегда производятся индивидуально.
Размеры потолочного проема будут зависеть от угла уклона верхнего марша конструкции. А начинаться такой проем он должен в том месте, где расстояние от потолка до ступени лестницы будет составлять 2000 мм, то есть немного больше роста высокого человека.
Угол уклона лестничного марша зависит от высоты подъема (а это – высота потока плюс толщина перекрытия) и той площади, которая может быть отведена под постройку, то есть от длины горизонтальной проекции марша на плоскость пола. Если размеры помещения не позволяют вместить один марш (а это случается довольно часто), его разбивают на два или даже больше. В этом случае расчет уже будет проводиться для каждого марша отдельно, но с соблюдением обязательных условий – угол крутизны и размеры ступеней сохраняются на протяжении всей лестницы.
Ну а зная эти величины, несложно определить и длину самого пролета.
После того как будет вычислена длина маршей, высота и крутизна их подъема, рассчитывают размеры ступеней. При этом учитывается средняя длина шага человека, так как спуск и подъем по лестнице должен быть комфортен для жильцов дома.
На схеме ниже представлены размеры ступеней лестницы, считающиеся максимально комфортными для повседневного пользования. Приведены соотношения, которые в обиходе принято называть «формулами удобства и безопасности».
Правда, в этих соотношениях совершенно не учитывается крутизна подъёма лестницы, а ведь размер ступеней во многом зависит и от нее. Так, с ростом угла уклона марша ступени делаются выше, а ширина проступей, наоборот, уменьшается. Кроме того, все расчеты на схеме исходят из длины шага в 600÷640 мм. А ведь для некоторых людей это может быть или очень много, или явно недостаточно.
Эти параметры ступеней – пока ориентировочные. Высоту подъема лестницы (марша) делят на полученную высоту ступени. Полученное значение округляется, причем желательно, чтобы получилось нечетное число. Ну а затем повторное деление высоты лестницы на число ступеней уже даст их точную высоту.
Если ширина проступи покажется недостаточной, то ее можно увеличить за счет выступа над нижней ступенью. Ширина этого выступа не должна превышать 50 мм, но этого, как правило, вполне достаточно чтобы привести ступень к максимально комфортным для подъема и спуска размерам.
Когда все параметры будут определены, можно переходить к процессу создания проекта-чертежа. Его можно выполнить и от руки — главное, чтобы схема получилась аккуратной и понятной. Причем на ней необходимо обязательно проставить все размеры конструкции.
В нижней же части чертежа можно сразу записывать, сколько и каких деталей необходимо будет подготовить для сборки конструкции.
Сразу же необходимо определиться, каким будет ограждение лестницы – без него степень безопасности эксплуатации резко снижается. Это могут быть металлические никелированные стойки, деревянные фигурные балясины с перилами, или же кованые или сварные ажурные ограждения.
