Расчет ступеней лестницы, в зависимости от ее конструкции

Чертежи лестниц

Если решение принято самостоятельно готовить чертеж и расчет конструкции, то следует понимать, что каждый вид лестницы имеет свои особенности проектирования.

Самый простой вид конструкции, так как сделать чертеж и расчет не составит труда даже для неопытного столяра. Высчитывается длина пролета, количество ступеней, их глубина и высота. Определяются с шириной лестницы. По числу ступеней решается — сколько будет маршей. При количестве более 18 рекомендуется обустройство площадки. Ее размещают посередине, вверху или внизу лестницы.

Схема и чертеж прямой лестницы

Помимо основных проекций, следует тщательно рассчитать и прочертить детали конструкций. Для прямых маршей используются следующее способы крепления: косоуры, тетива, больцовое.

Поворотные лестницы с площадками

Лестницы такого плана могут быть двух — или трехмаршевые. Размещение площадок во многом зависит от параметров помещения и расчетных данных высоты прохода, ширины проема. Допускаются конструкции с нижним размещением перехода, посередине и вверху.

Оптимальными по комфорту и безопасности считаются первые два варианта, так как хорошо просматриваются с разного уровня высоты.

При проектировании следует понимать, что габариты площадки не должны быть меньше ширины подведенного пролета. Рекомендуемые системы крепления: косоуры, тетива, больцовое совмещенное с опорной стойкой. Расчеты ведутся по ранее представленным формулам.

Лестницы с забежными ступенями

Эти конструкции сложны для самостоятельного проектирования. Лучше довериться профессионалам. Если все же решено применить свои силы, то можно воспользоваться проектными программами или онлайн-калькулятором, который автоматически выдаст чертеж и детализацию. Но придется вручную делать привязку полученной схемы к плану помещений. Для ручного проектирования можно воспользоваться методом пропорций. Существует еще три способа (датский, развертки, подъема линий), но они более сложные для восприятия и конструирования.

Пример лестницы с забежными ступенями

Основная проблема при конструировании – рассчитать форму и количество забежных ступеней. Их конфигурация иногда отличается. Система креплений аналогична предыдущему варианту.

Как сделать расчет данных для спиральной лестницы? Да, он ведется по другой формуле, но основные требования к эргономичности остаются прежними. Для удобства расчета и проектирования воспользуемся примером. Высота проема Н = 2800 мм (2,8 м), ширина лестницы S = 1000 мм (1 м), диаметр опорного столба d = 200 мм (0,2 м).

  • Высчитывается диаметр всей конструкции (D=2*S+d): 1*2+0,2= 2.2 м;
  • Чертим окружность с полученным диаметром. Рассчитываем радиус R (R=D/2): 2.2/2=1.1 м;
  • В центр полученного круга вписываем окружность с диаметром d = 0,2 м. Рассчитываем ее радиус r по предыдущей формуле 0,2/2=0,1 м;
  • Прочерчиваем окружность с радиусом R1. Это средняя линия восхождения по лестнице. Другими словами, середина ступеней. R1=S/2+r: 1/2+0,1=0,6 м. Рекомендуемая ширина для забежной проступи s на этом расстоянии 200-250 мм (0,2-0,25 м). Для примера выберем s= 0,25 м;
  • Рассчитаем количество ступеней n=2ΠR1/s: n=2*3,14*0,6/0,25=15,072. Соответственно, 15 ступеней;
  • Окружность с радиусом R1 делим на 15 равных частей;
  • Высота прохода (полный виток) Н1. Нормативный диапазон 1900-2000 мм. Для примера возьмем 2000 мм (2 м), толщина ступени 50 мм (0,05 м). Тогда высота полного витка Н1 будет: 2+0,05=2,05 м;
  • Высота ступеней h рассчитывается просто h=H1/n: 2,05/15=0,137 м (137 мм). Полученная высота лежит в диапазоне оптимальных нормативных требований;
  • Общее количество ступеней рассчитывается обычным методом. Высота проема делится на высоту ступени: 2,8/0,137=20,44 шт. Остаток округляют в любую сторону. Выравнивание количества ступеней осуществляется за счет изменения высоты первой ступеньки. Этот параметр подгоняется по месту в момент монтажа.

Расчет данных для проектирования и строительные нормы позволяют наиболее точно разработать чертеж и деталировку лестниц любого типа. Для сложных фигурных конструкций с забежными ступенями лучше обратиться к профессионалам. Они подберут и смонтируют наиболее подходящий вариант.

Расчёт основных параметров внутренней лестницы для дома

Один этаж для собственного дома – это мало, три – много, а вот два – то что надо. Но появляется проблема: на второй этаж нужно как-то забираться. Для этого нужна лестница, и лучше, если она внутридомовая.

Имеется три решения этой проблемы: лестницу можно сделать деревянную, металлическую или бетонную. В доме деревянном, естественно, и лестница нужна деревянная. Конечно, можно и изящную металлическую сделать, но это довольно трудоёмкая работа: придётся пилить металл, сверлить отверстия под соединительные болты или заниматься сваркой, а также бороться с коррозией. А ещё при каждом шаге ступеньки будут издавать барабанный грохот. Но зато при пожаре сгорит всё, а лестница останется (как бы грустно это ни звучало).

Ещё имеется такой вариант, как монолитная бетонная. Можно отлить отдельно марши и площадки и потом всё собрать воедино. А можно всю лестницу отлить целиком, от нижней ступеньки до верхней площадки. И скрипеть она не будет, и не заржавеет. Но лестницу нужно спроектировать по правилам. И учитывать не только сегодняшние возможности жильцов дома, но и предусмотреть на будущее, ведь с годами люди взрослеют, стареют, болеют, появляются малыши – и всем всегда на этой лестнице должно быть удобно.

Профессиональные строители в крупных фирмах работают по казённому алгоритму, всё рассчитывают по утверждённой методике. А строители частных коттеджей в своей работе больше руководствуются опытом и традициями: если проверено соседом, значит, можно повторить.

Основные параметры лестницы регламентированы на основании огромного опыта, накопленного десятками тысяч строителей. Эти народные параметры на деле почти не отличаются от государственных, но лучше адаптированы к конкретным условиям строительства. Параметры лестницы рассчитаны на удобство человека среднего роста и среднего физического развития. Для лучшего понимания описаний конструкции лестниц ниже приводятся дополнительные специальные термины:

  • ступень – плоская опорная поверхность для ноги;
  • проступь – горизонтальная часть ступени до свеса, в формулах выражается как «а»;
  • подступёнок – вертикальная часть ступени, в зависимости от конструктива лестницы выполняет либо опорную, либо декоративную функцию. Даже если подступёнок отсутствует физически, он всегда принимается в расчётах как высота подъёма ступени и в формулах обозначается как «h».

Основные проверенные народом параметры лестницы:

ПараметрДопустимые значения
Уклон маршейПринимается как 1:2 для надземных этажей
Ширина лестничного марша (м)Не менее 0,9
Ширина площадокНе менее ширины марша
Количество ступеней в 1 марше между площадкамиОт 3 до 16 (не более 18)
Габариты ступенейОдинаковые на протяжении всего марша

Для понятия удобства проступи и подступёнка существует «золотое сечение»: 300 мм проступь и от 150 до 170 мм подступёнок, а толщина ступени от 40 мм и до удобства обработки.

При проектировании лестниц в частных домах необязательно строгое следование нормативам. Но перед началом разработки проекта желательно собрать следующую информацию:

  • какова высота от чистового пола первого этажа до чистового пола второго этажа;
  • какова длина и ширина лестничного проёма;
  • какова высота от чистого пола первого этажа до потолка;
  • какой толщины перекрытие;
  • если по прилегающим стенам имеются окна или двери, соответственно, понадобится эскиз и размеры оконных и дверных проёмов;
  • направление движения по лестнице;
  • предполагаемая ширина марша;
  • из какого материала планируется постройка лестницы;
  • эскизы первого и второго этажей с размерами в плане.

Угол подъёма

Угол подъёма марша, исходя из возможностей человека среднего возраста, среднего роста и среднего физического развития, принимается как угол треугольника с соотношением катетов примерно 1:2 (но не более 30).

Ширина лестницы

Ширина лестницы определяется размерами выделенного для неё пространства. Желательно, чтобы могли разойтись два человека. Итого лестница будет иметь ширину около 1 м.

Расчет размеров ступени лестниц

Схема расчета шага лестницы.

В результате такого расчета следует определить ширину проступи и высоту подступенка (см. изображение 1). Формула расчета достаточно проста и получена опытным путем на основании многолетней практики:

s=2l+h, (1)

где s – ширина шага человека среднего роста, равна примерно 620 мм;
l – ширина ступени или проступи, мм. Если нет подрезки (см. изображение 1), то эти размеры будут равны, иначе для определения ширины проступи нужно будет вычесть ширину подрезка. Для деревянных ступеней ширина подрезки не должна превышать 30 мм;
h – высота подъема, мм, для определения высоты подступенка необходимо из величины подъема вычесть толщину доски, из которой планируют делать ступень.

Можно воспользоваться еще более простой формулой:

l+h=400±20 мм. (2)

Формулы (1) и (2) называют формулами безопасности, ибо правильный выбор высоты и ширины напрямую влияют на безопасность лестничного марша. Для опоры всей стопой ширина l должна быть в пределах 200‑320 мм. Для забежных ступеней минимальная ширина с ее узкого конца должна быть не менее 100 мм, а подрезка должна быть не более 50 мм.
Может показаться, что все очень просто, если бы не наклон лестничного марша.

Основные элементы лестниц

Схема расчета винтовой лестницы.

На изображении 1 показан разрез одного из вариантов лестницы, конструкцию которой можно считать простейшей. Ее основные параметры представлены следующими элементами:

ступень;

Она состоит из проступи и вертикального соединительного элемента, каковым является подступенок. Для этих элементов обычно используют твердые, устойчивые к истиранию породы дерева. Иногда подступенок делают из более дешевой породы дерева – сосны. Для проступи сосну применять нецелесообразно, если только для лестницы в дачном доме. На изображении 1 в разрезе видно, как эти элементы можно скрепить между собой. Обычно проступь тонируют, а светлый подступенок должен обеспечить контраст.

больца;

Изображение. 1. Элементы деревянной лестницы.

Эти элементы крепления ступеней, представляющие стальные болты, на изображении 1 не показаны. Если лестницу предполагают закрепить вдоль стены, то такой крепеж замуровывают в стену и к нему крепят всю конструкцию.

косоуры;

Представляют наклонную балку зубчатой формы. Расположение вырезов в балке должно быть таким, чтобы проступь находилась в горизонтальном положении, то есть наклон балки определяется размерами ступени (шириной и высотой). Таких балок может быть две (с каждой стороны) либо одна (по центру).

тетива;

Расчет оптимального угла наклона лестницы.

Является элементом лестничного марша с разворотом, то есть имеющем забежные ступени. Разворот может составлять до 180 градусов.

лестничный марш.

Это совокупность ступеней и последовательно соединенных косоуров и тетивы. Чтобы площадка для него выглядела эстетично, ее следует соответствующим образом украсить. С этой целью применяют различные резные украшения и кованые элементы, например, балюстрады и балясины.

Естественными элементами лестницы являются перила с поручнями. Перила должны иметь соответствующую высоту, а поручни должны быть удобными для рук. Установить их необходимо так, чтобы, держась за них, можно было безопасно перемещаться между этажами.

Уклон лестничного марша

Важной характеристикой лестницы является ее крутизна, иначе говоря, угол наклона. От крутизны зависит не только удобство эксплуатации лестничного оборудования, но и безопасность

Человеческий шаг, его среднее значение, является главным ориентиром.
Другими словами, удобство передвижения по лестнице требует соблюдения определенной пропорции между высотой подъема человека при каждом шаге и дальностью, на которую он при этом продвигается вперед. В норме отношение высоты лестничной конструкции к длине ее проекции на горизонтальную ось находится в диапазоне от 1:2 до 1:1,75. При выражении данных пропорций в угловых единицах получается, что уклон лестничной конструкции не должен быть больше 30°.

Лестница – это незаменимое средство для перемещения между этажами жилых и коммерческих помещений. Как правило, владельцы многоэтажных частных жилищ и дачных домиков отдают предпочтение поворотной лестнице. Такая конструкция экономит квадратные метры в апартаментах, смотрится эффектно и в полной мере выполняет свои основные функции – подъема и спуска. Как правильно рассчитать лестницу в зависимости от ее типа – читайте в статье.

Расчет ступенек лестницы, ведущей на второй этаж частного дома или квартиры зависит, прежде всего, от типа конструкции – обычной (прямой) или криволинейной (Г-, П-образной, винтовой). Для расчета лестниц существуют общие формулы, основные значения которых меняются в зависимости от типа лестницы.

При расчетах следует ориентироваться, в первую очередь, на состав семьи (наличие детей, пожилых людей). Так, для детей не подойдет слишком завышенные подступенки, а для пожилых людей будет сложно пользоваться лестницей с неглубокими проступями.

Высота ступеньки по ГОСТу — или какой смысл в нормативах

Здравствуйте. Читая ваш сайт, часто вижу ссылки на различные нормативы, относящиеся к проектированию лестниц. Например, что глубина и высота ступеньки по ГОСТу должна иметь определенные параметры. Хотелось бы понять, на чем основаны эти нормативы. И что случится, если я не стану их соблюдать, а сделаю своими руками такую лестницу, которая впишется в отведенное ей пространство.

Я понимаю, что это как-то связано с безопасностью. Но в нашей семье ни детей, ни людей пожилых или ограниченных в движениях нет. Так ли необходимо нам соблюдать эти нормы?

Следовать этим рекомендациям или нет – дело ваше. Цена вопроса не только безопасное использование конструкции, но и её удобство.

Формула идеальной лестницы

Эта формула была выведена почти четыре столетия назад французским инженером Блонделем. Он установил, что если сумма глубины ступени и её двойной высоты равна длине человеческого шага, то передвигаться по лестнице удобнее всего, затрачивая минимум сил.

При этом значения h и b не произвольные. Они должны укладываться ещё в две формулы:

  • h + b = 45. Если высота и ширина ступеней лестницы в сумме дают эту величину, она считается безопасной,
  • b – h = 12. Высота ступенек лестницы должна быть меньше глубины примерно на 12 см.

Понятно, что глубина ступеньки должна быть такой, чтобы на неё можно было опереться всей стопой, а это не меньше 24-32 см. Отсюда становится понятно, что высота проступи и ширина ступени лестницы по ГОСТ выбраны не случайно, а основаны на физических и функциональных особенностях человеческого организма.

Для справки. Стандарты, регламентирующие строительные работы по возведению лестниц, изложены в ГОСТ 8717.1-84 и 8717.0-84. А также в Строительных нормах и правилах (СНиП).

Нормативные требования к проектированию и устройству лестниц

Оптимальная ширина и высота ступени лестницы – не единственные параметры, которых нужно придерживаться. Есть и другие, от соблюдения которых тоже зависит безопасность эксплуатации подобных конструкций.

Для справки. Если при строительстве зданий общественного назначения утвержденная нормативами инструкция нарушается, это влечет за собой административную ответственность.

Общие требования

К ним относятся следующие пункты:

  • Если здание имеет более одного этажа, оно обязательно снабжается полноценным стационарным лестничным пролетом.
  • Передвижные или складные лестницы допустимы только для сообщения с подвальными или чердачными помещениями.
  • По ГОСТ ширина лестницы должна быть одинаковой по всей длине и быть не меньше 80 см. Этого достаточно для свободного прохода одного человека и перемещения габаритных предметов. В зданиях с большой проходимостью ширину увеличивают до полутора метров.
  • Каждый пролет должен иметь не менее 3 и не более 17 ступеней.
  • Угол подъема также зависит от назначения лестницы. В жилых и общественных зданиях он должен находиться в пределах 26-41 градусов. Именно от угла подъема зависят размеры ступеней лестницы. В жилом доме его не всегда удается вписать в эти нормативы из-за ограниченности свободного пространства.

Совет. Сделать лестницу более безопасной, соблюдая положенный уклон, можно, изменив её конструкцию. Например, используя вместо площадки забежные ступени или выбрав винтовую форму.

  • На улице лестницы лучше заменять пандусами, если их угол наклона можно сделать менее 23 градусов.
  • Если конструкция содержит более трех ступеней, она должна быть оборудована ограждениями высотой не менее 90 см с расстоянием между балясинами не менее 10-15 см.

Требования к ступеням

Вернемся к началу и подробно расскажем, какими должны быть ширина и высота ступени лестницы. Тем более, что они бывают разными: рядовыми и забежными, открытыми (без подступенков) и открытыми, с навесом проступи и без него.

Как уже говорилось выше, ширина (глубина) ступеней не должна быть меньше 24-25 см. Лучше больше, особенно если лестница уличная. 20 см допускается только для подвальных и чердачных конструкций, которыми пользуются редко.

Обратите внимание. Если проступь будет шире 30-35 см, вы будете сбиваться с шага, а если уже 25 см, то вам будет неудобно спускаться

  • Оптимальная высота ступени по стандартам – 15-20 см.
  • У забежных ступеней узкая сторона должна быть не менее 10 см.
  • Выступ (навес) ступени не должен быть более 3 см.
  • Если перед лестницей есть дверь, площадка перед ней должна быть не меньше метра или хотя бы не меньше, чем ширина дверного полотна.
  • Если лестница имеет пролеты с площадками, то ширина площадки должна быть не меньше 130 см.

Заключение

Высота ступеньки по ГОСТу – или какой смысл в нормативах

Например, что глубина и высота ступеньки по ГОСТу должна иметь определенные параметры. Хотелось бы понять, на чем основаны эти нормативы.

Правила проектирования

Выделим только необходимые и важные правила при проектировании лестниц:

Характер активности и загруженности (это дает понять какая степень безопасности на данном пути, и какие размеры необходимо использовать. Будет обидно, если на марше не смогут разойтись два человека). Плановая нагрузка (здесь все понятно, необходимо знать, какой максимальный вес должна выдержать конструкция). Материалы. Площадь эксплуатации (измеряется под воображаемой лестницей для нахождения ее оптимального наклона). Соблюдение ГОСТа на размер ступенек. Соблюдение нормативов. Делать запас на расчетную нагрузку, нагрузка на поручни не менее 100 кг

Также важно расстояние между ступенями и потолком. Оно не должно быть меньше 2 метров

Основные узлы армирования

Вами самостоятельно может быть осуществлено армирование лестницы. Узлы, которые будут описаны ниже, необходимо обустроить с учетом правил. Например, монолитные площадки необходимо армировать не только снизу, но и сверху, тогда как верхняя арматура частично продолжается в лестнице. Верхний арматурный каркас должен быть подобран аналогично нижнему армированию.

Площадки двух маршевых лестниц будут претерпевать большие усилия, поэтому их следует закрепить в стене. Для этого используется один из узлов – железобетонный венец, который углубляется в стену, его размер должен составить 20х20 см. Для фиксации монолитной площадки понадобятся стены из бетонных блоков, бетона или кирпича. В последнем случае в материале делают свободные углубления, тогда как при возведении стен из монолитного бетона в опалубку закладываются деревянные трапеции или пенопластовые изделия, которые тоже представляют узлы армирования. Для увеличения конструктивной жесткости лестницы монолитные площадки должны фиксироваться в арматурном каркасе нижней, а также верхней арматурой.

Инструкция к калькулятору металлической лестницы с поворотом 90 градусов

Для того, чтобы осуществить расчет лестницы из металла с поворотом на 90 градусов, используя данный калькулятор, необходимо знать высоту этажа, размер пространства, которое Вы можете выделить под лестницу, материалы, с которых Вы собираетесь её строить, и, конечно же, цели её использования. Перед тем как приступить к работе, необходимо тщательно продумать все нюансы: примыкает ли лестница к стене, или соприкасается с элементами интерьера дома, и как это должно отразится на самой конструкции и процессе её постройки. Возможно, для выбора правильного варианта по размерам и по конструкции, Вам придётся, используя калькулятор, рассчитать и сравнить несколько. Перед началом обработки материала удостоверьтесь, что чертежи деталей соответствуют лестнице, которая подходит именно для Вас и Ваших целей. При постройке прикрепляйте детали друг к другу, а саму лестницу к дому так, чтобы можно было гарантировать надёжность и прочность конструкции на протяжении десятилетий.

Лестницы на металлических тетивах, представленные на нашем сайте можно разделить на категории по четырём зависящим друг от друга критериям:

1. Габарит по длине

а. Максимальная длина – все ступени размещены на одном марше;

б. Средняя длина – ступени размещены на двух маршах;

2. Габарит по ширине

а. Максимальная ширина – ступени размещены на двух маршах, габарит по ширине регулируется изменением количества ступеней на соответствующей паре тетив;

б. Средняя ширина – ступени размещены на двух параллельных маршах, габарит по ширине равен двум ширинам лестницы;

в. Минимальная ширина – все ступени размещены на одном марше, габарит по ширине равен ширине лестницы;

3. Сложность изготовления

 а. Простая в изготовлении – изготавливается из тетив и прямоугольных ступеней;

 б. Средняя сложность изготовления – изготавливается из тетив, прямоугольных ступеней и площадок.

4. По виду тетив и креплению ступеней к ним, лестницы делятся на две категории:

а. На опорах – тетива представляет собой цельную балку, к которой прикреплены опоры для ступеней;

б. С тетивой зигзаг – тетива состоит из множества взаимоперпендикулярных частей, расположенных горизонтально и вертикально.

В каждой конкретной ситуации высота этажа уже задана. Исходя из собственных предпочтений, Вы можете выбрать уровень удобства: или выдержаны критерии удобства, или лестница более пологая, или более крутая и т. д.. Имея эту информацию, можно говорить о количестве подъёмов (ступеней и площадок) в той или иной конкретной ситуации.

Представим, что у нас, например, 13 подъёмов – ступеней и площадок. Конструкция лестницы – это форма этих подъёмов (ступени, площадки) и то, как эти 13 подъёмов размещены друг относительно друга.

Можно все эти 13 подъёмов разместить в один ряд по длине проёма — «Металлическая лестница», «Металлическая лестница с тетивой зигзаг ». В этом случае Ваша лестницы будет иметь максимальный габарит по длине, минимальный габарит по ширине и будет не сложна в изготовлении. Рассчитать металлическую лестницу на второй этаж можно с помощью удобной и интуитивно понятной программы.

Можно эти 13 подъёмов разместить в 2 ряда, повёрнутых друг относительно друга на 90° (при виде сверху) — «Металлическая лестница с поворотом на 90°«, «Металлическая лестница с поворотом на 90° и тетивой зигзаг»  (например, 4 ступени на нижнем марше, площадка и 8 ступеней на верхнем марше). В этих случаях Ваша лестница будет иметь средний габарит по длине и регулируемый габарит по ширине. Расчет ступеней металлической лестницы поможет правильно рассчитать объёмы материала, который понадобится на выполнение данной работы.

Можно эти 13 подъёмов разместить в 2 параллельных (при виде сверху) размещённых рядом ряда — «Металлическая лестница с поворотом на 180°», «Металлическая лестница с поворотом на 180° и тетивой зигзаг»  (например, 4 ступени на нижнем марше, площадка и 8 ступеней на верхнем марше). В этих случаях Ваша лестница будет иметь средний габарит по длине и средний габарит по ширине.

Калькуляторы расчёта металлических лестниц, которые представлены на нашем сайте:

  • Металлическая лестница                                                                                  – 1.а.-2.в.-3.а.-4.а.
  • Металлическая лестница с тетивой зигзаг                                                  – 1.а.-2.в.-3.а.-4.б.
  • Металлическая лестница с поворотом на 90°                                             – 1.б.-2.а.-3.б.-4.а.
  • Металлическая лестница с поворотом на 90° и тетивой зигзаг            – 1.б.-2.а.-3.б.-4.б.
  • Металлическая лестница с поворотом на 180°                                           – 1.б.-2.б.-3.б.-4.а.
  • Металлическая лестница с поворотом на 180° и тетивой зигзаг          – 1.б.-2.б.-3.б.-4.б.

Данная конструкция актуальна в ситуации, когда Вы хотите лестницу в два пролёта, а количество пространства в том месте, где её необходимо разместить, ограничено.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий