Онлайн расчет винтовой лестницы 360 градусов. Расчет винтовой лестницы: нюансы проектирования и ошибки при монтаже

Винтовая лестница - это довольно сложная конструкция и в то же время самое хорошее и изящное решение для многоэтажных строений. Установка деревянных или металлических винтовых лестниц является самым оптимальным и компактным решением у себя дома. Это сооружение, которое не требует особых затрат и много пространства, и её можно сделать своими руками. Имеется довольно разнообразный выбор по материалу, дизайну и интерьеру. Какой именно подходит вам, рассмотрим ниже.

Разновидности винтовых лестниц

Винтовые лестницы всегда придавали какой-то определённый шарм дому. При правильном расчёте места и пространства такого рода лестницы могут быть самой любимой и красивой конструкцией в доме. Разновидностей данных сооружений так много, что каждому дому требуется индивидуальное решение. В основном выделяют четыре вида:

1. Винтовые лестницы, которые окружены специальными опорами или стенами. Опоры могут быть как из дерева, так и из металла. А посередине они прикреплены к деревянному столбу или каменной колонне. Такие столбы и колонны могут быть отделаны под материалы на ваш вкус и выбор.
2. Винтовые лестницы, которые не имеют специальных опор. Они обычно находятся посередине комнаты, тем самым не опираясь на стены. Посередине они прикреплены к опорному столбу.
3. Винтовые лестницы, которые не имеют опоры посередине, а опорой служат профессионально сделанные перила. От этой конструкции создаётся впечатление некоей парящей лёгкости. Это, как правило, самое оптимальное и красивое решение для дома, но она требует профессионального расчёта и особого подхода к делу.
4. Наружные винтовые лестницы, которые опираются на стальные трубы диаметром не менее 50 мм. Этот вид также очень распространён, так как не требует особых навыков и знаний для установки. Винтовая лестница такого рода является самым оптимальным решением для дачников, которые собираются делать всё своими руками.

Расчёт винтовых лестниц. Размер

При расчёте размера винтовой лестницы нужно учитывать все главные аспекты этой конструкции, как высоту перил, а также ширину самой лестницы. Если говорить о практике применения данного рода лестниц, то оптимальным размером пролёта является 0,90 м. Этот размер в данном случае мы имеем дело с конструкцией диаметром 2- 2,2 м .

Как рассчитать винтовую лестницу?

При расчёте размера винтовой конструкции нужно первым делом рассчитать ширину проёма. Проём или же просвет на второй этаж может иметь округлую или квадратную форму. При изготовлении проёма нужно учесть то, что его ширина должна быть больше на 20 см чем диаметр лестницы (нужно учитывать перила, 10 см с двух сторон).

Третьим делом нужно рассчитать угол закручивания лестницы. Для этого нужно определить точку входа на первую ступень и выхода из последней ступени. При расчёте последней ступени нужно учесть высоту до потолка. Нужно, чтобы от последней ступени до потолка оставалось больше места, чем рост человека, чтобы не задеть головой потолок при подъёме. Для расчёта угла закручивания нужно сделать предварительный чертёж винтовой лестницы. Эти наброски могут помочь вам наглядно увидеть всю конструкцию.

Расчёт винтовой лестницы на примере

Например, при высоте этажа 2,5 м, угла закручивания 270 ° и ширины проёма 2 м начинаем рассчитывать размер винтовой лестницы.

Сначала мы должны рассчитать диаметр всей конструкции. Как уже было сказано, диаметр нашего сооружения должна быть меньше чем ширина проёма. Так как ширина проёма у нас 2 м , то диаметр винтовой лестницы должен быть 1,8 м. Соответственно, длина ступени или ходовая часть составляет 0,90 м, что является самым оптимальным вариантом.

После определения диаметра конструкции, нужно рассчитать длину лестницы. Для этого используем всем нам известную школьную формулу измерения длину окружности.

Длина круга (L) = 2*П(3,14)*Радиус(R).

В нашем примере L =2*3,14*90=565 см.

Но у нас имеется неполный круг 360°, а 270°. Поэтому нашу длину умножаем на 0,75.

565*0,75=424 см

Теперь нам известна длина лестницы. Она составляет 4,24 м.

Следующий шаг – определение количества ступенек. Так как рекомендуемая высота каждой ступени от 15 до 20 см, мы берём 17 см как фиксированную высоту нашей ступеньки. Итак, нам известны высота каждой ступеньки (17 см) и высота этажа (2,5 м).

Итак, у нас есть количество ступенек . Округлим до 15 количество ступенек и рассчитываем точную высоту каждой ступеньки.

250/15=16,67 см

Во избежание некоторых недочётов при использовании сотых долей первую ступеньку сделаем чуть ниже 16,2 см, а остальные 16,7см.

Теперь нужно рассчитать ширину проступи. Известно, что ширина проступи должна вместить всю стопу. Наиболее удобный размер - это 20 - 25 см. Мы берём 23 см. У нас получилась прямоугольная ступенька. Но нам нужно размеры самой узкой и самой широкой её части. Узкая её часть равна диаметру опоры, которая поддерживает всю конструкцию. Здесь проступь будет иметь отверстие. Чтобы достичь наибольшей прочности нужно, чтобы диаметр проступи была в 2 раза больше чем опорная труба.

Винтовая лестница довольно сложная конструкция и требует большого усердия, хоть и кажется на первый взгляд довольно простой. Поэтому помощь профессионалов своего дела здесь очень даже уместна. Хоть выше и приведены расчёты, но для новичка самому соорудить такую конструкцию сложновато. Наличие опыта играет тут немаловажную роль.

Материал и дизайн винтовых лестниц. Расчёт

Для изготовления винтовой лестницы подходят абсолютно все материалы , будь то дерево и металл или даже бетон. Опорная труба или стойка, как правило, делается из металла. Но она может быть и из прочного дерева, натурального камня или бетона, главное, чтобы была прочная. Ведь вся конструкция держится на ней.

Перила тоже играют немаловажную роль. Как правило, перила делают из декоративных материалов, в основном, из кованого железа. Ажурные материалы, красиво изготовленные из железа, придают интерьеру самый благоприятный вид.

При установке винтовых лестниц нужно учитывать прежде всего удобство и долгосрочность конструкции. Придерживание следующих правил поможет вам при установке наиболее долговечной и безопасной конструкции:

• Установка винтовой конструкции на специальной бетонной "подушке" является самым безопасным решением. Ведь винтовая лестница - конструкция большая и тяжёлая. Часто пол не может выдержать такой нагрузки. Нужно учитывать вес самой конструкции и людей, которые будут по ней передвигаться. Поэтому для продления срока службы вашего сооружения необходимо всё это рассчитать и при необходимости принимать соответствующее оптимальное решение.
• Идеальная высота прохода- 2м, чтобы при подъёме не задеть головой какие-либо элементы вашей конструкции.
• При установке данного сооружения нужно учесть то, что ширина ступеней должна быть не менее чем ваши стопы, чтобы было максимально удобно передвигаться по конструкции. Каждый поворот должен быть оснащён не меньше 12 ступеньками.
• Для обеспечения максимальной безопасности нужно, чтобы смежные ступеньки скреплялись друг к другу дополнительно.

И в заключение приводим наиболее важные детали , которые нужно знать при установке винтовых лестниц. Почему же именно такому виду сооружения мы отдаём преимущество, и что же нужно знать?

• Винтовая лестница являет собой элемент оригинальности и стиля. Поэтому она может подойти под любой интерьер дома.
• Не требует много места - 1,5-2 кв. м более чем достаточно, чтобы вы воплотили любую идею.
• Обходится дешевле, чем привычная лестница.
• Достаточно обладать минимальными навыками при расчёте и установке.

Конечно же, нужно знать правила безопасности и соблюдать их при передвижении по данному сооружению. Быстрая ходьба по ним не рекомендуется, так как довольно крутой угол наклона является источником опасности. Но надёжные перила могут быть, как никогда, полезны в таких случаях. Поэтому самым оптимальным вариантом является винтовая лестница, обладающая 30-40 градусами угла наклона. А высота перил рекомендуется от 0,90 до 1,2 м. Нечётное количество ступеней и закручивание против часовой стрелки также рекомендуется профессионалами, так как многие люди обычно поступают на первую ступень правой ногой.

Прежде всего, следует определить габариты проема в перекрытии (от этого зависит длина проступи) и расстояние между этажами (определяет количество ступеней). Также необходимо продумать угол закручивания винтовой лестницы. При прохождении полного круга по винтовой лестнице вы заканчиваете движение в той же точке по горизонтали, откуда его и начали. Если вы строите лестницу посередине помещения, вход на лестницу и выход с нее можно устроить в любом удобном месте. Однако если вы планируете установку лестницы в углу или возле стены, обратите внимание на направление вращения и определите точку входа и выхода с лестницы, вполне вероятно, что вам придется отказаться от 360° вращения лестницы и взять за основу другой угол. В домах мансардного типа нужно учесть высоту до перекрытия, чтобы не удариться головой о конструкции мансарды, как при движении, так и при выходе с лестницы.

Перед строительством лестницы нужно составить проект, в котором определяют длину проступи и количество ступеней. Предположим, что мы проектируем винтовую лестницу с углом поворота 360°, диаметром 2 и высотой 3 м.

Приступаем к проектированию лестницы. Длина окружности лестницы (рис. 13, 14) оборотом в 360° исчисляется по формуле: L =2πR. Длина окружности по линии движения вычисляется по формуле L =2πr, где r =2R/3, так как средняя линия движения по винтовой лестнице находится на расстоянии 2/3 радиуса лестницы. Таким образом, длина окружности по средней линии движения составит L =4πR/3 = 4×3,14×1000/3 = 4187 мм (4,19 м).

Этими вычислениями мы получили развертку лестницы, соответствующую обычной одномаршевой лестнице. При высоте этажа (от пола до пола) 3 м рационально принять высоту шага ступенек равной 150 или 200 мм, тогда количество подъемов будет 20 или 15. Предположим, что остановились на варианте лестницы с 15 подъемами. Для 15 подъемов требуется 14 ступенек, последняя 15 ступенька одновременно служит лестничной площадкой. Ширину последней ступени мы можем принять равной ширине двух рядовых ступеней либо трех–четырех. Здесь важно понять, что вступая на первую ступень, общая высота уменьшается на высоту ступени, а в лестницах с поворотом на 360° над головой площадка. При 15 подъемах лестницы высота каждой ступеньки, получается, по 200 мм. Значит, при высоте этажа 3 м мы можем допустить установку площадки шириной в 4 ступени. Поднявшись на четвертую ступеньку, мы теряем 800 мм высоты, а над головой остается еще более 2 м.

Вычислим ширину проступи нашей лестницы по средней линии движения. Она должна подчиняться формулам: 2а+b = 600…640 мм или а+b = 450±20 мм. Подставляя высоту ступеньки в формулы получаем, что ширина проступи по первой формуле должна быть в пределах 200–240 мм, по второй 230–270 мм. А что мы имеем на самом деле? Делим длину развертки 4187 мм на 14 ступенек, получаем 299 мм. Это размеры стандартной лестницы продающейся на строительном рынке, мы ее несколько изменим, поскольку ступенька для такой высоты подъема не проходит по формулам эргономики - она слишком широкая. В ней получается увеличенная ширина шага (2×200+299=699 вместо 620 мм). Целесообразно довести количество подъемов до 17 (16 ступенек плюс площадка). Тогда ширина проступи составит: 4187/16=262 мм, а высота подъемов 3000/17=177 мм. Причем 16 подъемов будут по 177 мм, а самый первый подъем на 9 мм ниже - 168 мм (168+16×177=3000 мм). Эти размеры ступенек удовлетворяют требованиям эргономики и позволяют нам сделать верхнюю площадку шириной до пяти ступенек, поскольку поднимаясь по лестнице, мы можем позволить себе потерять в высоте до одного метра, а это как минимум 5 подъемов.

Необходимо добавить, что подсчет количества ступенек ведется обычным методом подбора. Надо просто делить высоту этажа на разное количество подъемов и смотреть, какие получаются размеры высоты и ширины ступенек и как они соответствуют нормативным формулам, то есть ширине шага человека. Когда высота лестницы не делится без остатка на количество подъемов с точностью до миллиметра, следует увеличить или уменьшить высоту первой ступени. Разница в размерах не превышает 10 мм, то есть практически незаметна. Все остальные ступеньки марша должны быть абсолютно одинаковыми как по ширине, так и по высоте. Небольшое отклонение по высоте между первой ступенькой и остальными допускается потому, что мы не можем кардинально изменить высоту этажа: она такая, какая она есть. Мы можем ее немного подправить толщинами напольных покрытий и подогнать высоту, чтобы она без остатка делилась на высоту подъемов, а если это невозможно, то изменить высоту первой ступени. Расчет ширины проступей более лоялен. Мы всегда можем слегка увеличить или уменьшить размер лестницы в плане, сделав все ступеньки одинаковой ширины, тем более что речь идет об остатке не более 10 мм. В винтовых лестницах еще проще, здесь все ступеньки забежные и делаются открытыми (без подступёнков), то есть ступеньки «забегают» друг под друга. Незначительное уширение проступей никак не скажется, нижняя ступенька просто чуть глубже «забежит» под верхнюю.

Ширину проступи по линии движения определили, теперь нам нужно рассчитать ширину ступени в узкой части. Ступени обычно нанизывают на стальную трубу диаметром 50 мм, для увеличения жесткости стойки и фиксирования ступеней на определенной высоте между ступеньками вставляются стальные гильзы и выточенные на токарном станке шайбы. Следовательно, общий диаметр центральной опорной стойки будет увеличен. Кроме того, в узкой части ступени будет просверлено отверстие диаметром 50 мм, чтобы ступенька не сломалась, ее нужно расширить, добавив во все стороны вокруг отверстия по размеру, равному одному диаметру (50 мм). Таким образом, получается, что ширина узкой части проступи в месте крепления к обсадной трубе составит 50+50+50=150 мм.

Рассчитываем ширину проступи в широкой части ступеней. Длина окружности составит: L =2πR =2×3,14×1000 = 6280 мм. Количество ступеней - 16 (17 подъемов). Значит, ширина проступи в широкой части ступеней будет равна 6280/16=393 мм. Итак, расчетные размеры проступи ступеней (рис. 60) составляют в узкой части 150, по линии движения (на расстоянии двух третей радиуса) - 262, в широкой части - 393 мм. Ступень можно изготовить по этим размерам, но в реальности форму ступени упрощают, соединяя линии разметки широкой и узкой части проступи. Размер ширины проступи по линии движения при этом увеличивается. Однако это мнимое увеличение, ступень действительно становится шире, но когда лестница будет полностью собрана, ширина проступи по линии движения будет равна расчетной. Ступеньки просто «забегут» друг под друга.

Рис. 60. К расчету размеров проступи винтовой лестницы (размеры в мм.)

Не забываем, что полученные нами расчетные размеры справедливы только для радиуса лестницы равному 1 м. При изменении радиуса либо при изменении положения линии движения, например, приняв ее равной R/2, размеры проступи будут другими. Почему можно изменить положение линии движения? Потому, что человек вообще не может неосознанно ходить строго прямо либо по нарисованной или воображаемой линии. В винтовых лестницах, где ступени клинообразные, размер проступи уменьшается от наружной границы лестницы к ее центру. Как бы мы не рассчитывали линию движения, одна нога все равно идет по широкой части ступени, другая по узкой. Многие изготовители винтовых лестниц давно перестали задумываться над этим вопросом и делают свои лестницы с подъемами 200 мм (14 ступеней, 15 подъемов), а ширина проступи у них получается такой, какой получается в зависимости от диаметра лестницы. Человек, пользующийся лестницей, сам найдет, где ему удобнее идти, ближе к краю или ближе к центру.

Все вышеприведенные расчеты велись по длине окружности и дуг. В связи со сложностью применения этих величин при натурной разметке ступеней, в расчетах лучше использовать хорды. Длина хорды вычисляется по формуле с=2Rsina/2 . Тем, кому вычисления с синусами кажутся слишком сложными, можно отказаться от такого расчета и считать хорды равными соответствующим длинам дуг, но учтите, что ступени при этом будут шире, чем нужно, следовательно, и нависание их друг над другом будет больше.

Для определения размера верхней ступени - лестничной площадки нужно понять, как лестница будет ориентирована в помещении. Лестница круглая, ее можно повернуть как угодно и обеспечить удобный заход на нее, но при этом нужно продумать, как сделать с нее выход. Размеры площадки вычисляются, исходя из планировки второго этажа. Некоторые решения размещения лестничных площадок изображены на рисунке 61.

Теперь нужно подготовить под лестницу проем в перекрытии верхнего этажа. Проем проектируется в процессе изготовления чертежей всего дома и оставляется открытым в период строительства. Если этого, по каким либо причинам не произошло, проем выпиливают в готовом перекрытии. Форма проема может быть квадратной или круглой. Главное условие, размер «в свету» оставляемого или выпиливаемого проема должен быть больше диаметра лестницы минимум на 20 см, то есть по 10 см с каждой стороны.

Мы рассмотрим изготовление круглого проема, как более сложного. Прямоугольный проем делается аналогично описываемому способу, но для его обрамления не требуются гнутые профили.

Разметьте планируемый проем на нижней поверхности пола (рис. 62), добавив со всех сторон необходимую для отделки толщину и перенесите разметку с помощью отвеса на потолок. Установите регулируемые домкратные стойки, как показано на рисунке. По центру проема просверлите в верхнем перекрытии сквозное отверстие снизу вверх. Перейдите наверх и найдите просверленное отверстие. Вставьте в отверстие штырь и с помощью шпагата и карандаша очертите круг, обозначающий проем с учетом толщины балки, обрамляющей проем. Сделайте сквозные отверстия для пропускания пилы лобзика и выпилите пол по контуру проема. Выбейте выпиленные куски досок пола. Несущие балки перекрытия пока не трогайте, их выпилим, когда будет готова отделка проема.

Для устройства балки проема, имеющего форму окружности, нужно произвести загиб пиломатериалов. Загиб можно сделать несколькими способами, но наиболее простой способ гнутья, доступный в домашних условиях, «холодноклеевой». На большом и ровном столе, обитом кровельной жестью (обивка стола жестью не допустит приклеивания изготавливаемого элемента к поверхности стола), устанавливаются стальные или деревянные кружала, образующие требуемый диаметр (рис. 63). К столу на расстоянии от кружал чуть большем, чем толщина загибаемого элемента, закрепляются деревянные или стальные упоры. Для обеспечения хорошего обжима высота упоров и кружал выбирается больше, чем требуется для данного элемента. От того, как качественно будут изготовлены кружала, зависит качество изгибаемой конструкции. Вместо упоров и клиньев могут быть использованы струбцины.

Гнутую балку изготавливают из шпона, так называется тонкий лист древесины. В зависимости от способа изготовления различают лущеный, колотый и пиленый шпоны. Лущеный шпон толщиной 0,25–1,66 мм встречается наиболее часто. Качества лущеного, колотого и пиленого шпона примерно одинаковы.

Весь процесс склейки можно сравнить с изготовлением папье-маше из бумаги. В кондуктор последовательно вставляются предварительно промазанные клеем полосы древесного шпона и обжимаются клиньями. Первая и последняя полоса шпона должны быть полной длины и загибаться в кольцо, середина может быть заполнена более короткими кусками. Все полосы шпона делают на 5–10 мм большей высоты, чем требуется, для последующей острожки и шлифовки полученного изделия. Для более качественного обжима допускается использовать шурупы, вкручиваемые впотай, которые навсегда остаются в балке. Процесс изготовления гнутой балки в зависимости от ее толщины может выполняться в один или несколько приемов, то есть в кондуктор можно зарядить весь пакет шпона или только часть, например, половину толщины, а после просушки следующую половину. Для достижения более высокого качества работ можно укладывать в кондуктор по одному слою, обжимать, сушить и вставлять следующий слой. Скорость работ заметно упадет, но повысится качество обжима, следовательно, всей балки. Но при этом не следует забывать о главном правиле: все склеиваемые слои должны быть примерно одинаковой влажности.

После склеивания и просушки изогнутую балку обрамления проема устанавливают в перекрытие. Для этого в перекрытии выпиливают несущие балки и закрепляют обрамление (рис. 64). Гнутую конструкцию прикрепляют к существующим несущим балкам угловыми накладками либо металлическими зубчатыми пластинами (МЗП). Для окончательной отделки проема нужно изготовить два закругленных плинтуса и установить их на шурупах сверху и снизу проема. Плинтусы изготавливаются в том же кондукторе с единственной разницей в том, что они делаются чуть шире балки и значительно ниже.

Винтовые лестницы являются удачным изобретением в строительной сфере. Благодаря своей компактности они легко вписываются в любое помещение и дополняют интерьер, делая его привлекательным и органичным. Расчет винтовой лестницы проводится благодаря онлайн программам, достаточно ввести в них свои основные параметры и программа сама проектирует конструкцию лестницы и все ее размеры.

Особенности проектирования

Каждая конструкция имеет свои особенности и нормативные параметры, исходя из которых, получается быстро вычислить параметры, положение и основные особенности лестницы.

При расчете винтовой лестницы онлайн нужно учитывать запрограммированные параметры, которые прописаны в нормативных документах и являются обязательными для соблюдения при проектировании конструкции. К ним относятся:

• Ширина лестничного полотна должна быть не менее 80 см, чтобы обеспечить удобное передвижение;
• Ширина ступени – оптимально 25-30 см, это позволит стопе удобно располагаться и не соскальзывать;
• Высота ступени варьируется в пределах 15-20 см. при изменении данного показателя можно обеспечить неудобства эксплуатации, так как шаг будет не комфортным для человека и ему придется слишком часто шагать и высоко поднимать ноги. Это особенно неудобно для пожилых людей или детей.
• Удобство лестницы зависит во многом от угла наклона. Для винтовых конструкций он может быть 30-40 градусов. Чем меньше угол, тем более крутым и неудобным будет подъем. Для увеличения угла нужно будет обеспечить больше свободного пространства.

Важно! Чтобы нейтрализовать возможность задевания головой верхних ступеней, важно тщательно продумать их расположение. Для этого нужно сделать высоту подступенка не менее 17 см. количество ступеней при этом должно быть нечетным.

Важную роль в конструкции лестницы играет ограждение. Высота перил зависит от роста человека, поэтому оптимальным показателем будет 0,9-1,2 м.

Расчет винтовой лестницы на второй этаж требует ответственного подхода и профессионализма. Не стоит самостоятельно производить расчеты, не разобравшись в конструктивных особенностях. Эти значения нужно тщательно проверять при проектировании конструкции, если же лестница устанавливается в уже готовом доме, который ранее не имел спланированного подъема, будет сложнее подогнать размеры под конкретное помещение с соблюдение правил эргономичности конструкции.

Какие параметры нужно определить при расчетах лестницы

При помощи рулетки необходимо измерить высоту от пола до потолка, учитывая также толщину перекрытия. Затем определяются параметры ступеней (высота и глубина), ее радиус и расстояние между соседними ступенями.

Обратите внимание! Чтобы обеспечить удобный подъем нужно рассчитать расположение лестниц, так как низко расположенные ступени будут обеспечивать неудобства и их можно будет при неосторожности задеть головой.

Расчет винтовой лестницы своими руками является сложной задачей и требует наличия определенных знаний и навыков. Главной задачей является правильный просчет лестничного марша. Первоначальными замерами на этом этапе является площадь, которая предназначается для размещения лестницы и высота, измеряющаяся от пола до потолка с учетом толщины перекрытия.

Затем нужно четко определиться с местом захода лестницу, и местом выхода с нее. Расположение должно быть удобным и позволять беспрепятственно попадать из одной комнаты в другую. После этого можно приступать к расчету винтовой лестницы. Программа, выбранная для проектирования должна давать все необходимые схемы и чертежи, а также обеспечивать человека необходимыми рекомендациями.

В качестве примера можно взять параметры высоты лестницы – 3 м, диаметр – 1м, угол поворота – 360 градусов (выход будет расположен непосредственно над входом).

Длина марша для такой лестницы будет равна 4,2 м. для расчета необходимо использовать геометрические формулы расчета длины окружности. Затем рассчитывается количество ступеней. Необходимо разделить длину лестничного марша на предполагаемую глубину ступени, если взять ее равной 25 см, то для этой винтовой лестницы необходимо будет 16 ступеней (так как одна будет совпадать с поверхностью перекрытия).

Расчет винтовых лестниц из металла практически не имеет отличий, все этапы выполняются в той же последовательности. Важно лишь учесть, что каркас лестницы должен быть выполнен из качественного материала и соответствовать международным стандартам.

Использование профильных программ для проектирования конструкций

Чтобы значительно упростить задачу планирования конструкции можно воспользоваться специально разработанными программами. Они позволяют быстро произвести расчеты основных параметров и предотвращают многие неточности и ошибки. Программы для проектирования используются при расчете практических любых лестничных конструкций и других интерьерных элементов. Все дизайны выполняются в профильных программах и только после этого переводятся на помещение.

Калькулятор расчета винтовой лестницы используют даже профессионалы. Кроме точных значений всех необходимых параметров, программа предоставляет необходимые схемы и чертежи, с помощью которых значительно упрощается монтаж лестницы.

Схематические рисунки позволяют быстрее разобраться с конструкцией лестницы и ее основными особенностями. Наглядные рисунки и чертежи обеспечивают улучшенное восприятие и дают возможность внести изменения в конструкцию до ее монтажа, а это в свою очередь значительно упрощает и улучшает монтажные работы, обеспечивая лестнице комфорт и безопасность.

Ошибки при проектировании конструкции

Как и в любой работе, проектирование лестничных конструкций имеет множество нюансов, при несоблюдении которых не удается создать удобную и безопасную лестницу. При расчете винтовой лестницы, чертежи позволяют более наглядно разобраться с конструкционными особенностями и предотвращают большинство неточностей. Чтобы избежать проблем, нужно ознакомиться с основными ошибками при создании проекта и изготовлении конструкции:

• Самой распространенной ошибкой является неправильное расположение лестницы. Вследствие этого в процессе возникают трудности с размещением лестницы, которая не вписывается в помещение не по размерам, не по эстетичности.
• Неточности при определении диаметра конструкции могут привести к нарушениям температурного режима, так как через проем весь теплый воздух будет подниматься на второй этаж. Слишком узкий проем будет повышать опасность травм при использовании лестницы.
• Отсутствие ограждения или перил также влечет за собой опасность при эксплуатации конструкции, особенно это касается пожилых людей и детей. Лестница без ограждения выглядит незаконченной и не обеспечивает необходимый комфорт при эксплуатации.
• Расчет ступеней винтовой лестницы имеет важное значение в процессе проектирования. Соотношение высоты и глубины ступеней должно соответствовать нормам. Нарушение нормативных значений ведет к неудобствам использования конструкции.
• Угол наклона должен обеспечивать комфортный спуск и подъем.
• Проступь необходимо делать из нескользящих материалов, либо же использовать специальные накладки. Это в значительно степени позволит предотвратить травматические ситуации.

Обратите внимание! Крепление внешнего края ступеней может осуществляться лишь к прочной кирпичной стене. Запрещено монтировать ступени к перегородкам, так как они не смогут выдержать вес конструкции и вес идущего человека.

Не рекомендуется использовать данный тип лестницы для деревянных домов. Соприкосновение деревянной стены со ступенями создаст акустическую проблему, поэтому при хождении по лестнице будет раздаваться сильный шум, мешающий всем жителям дома.

Учитывая перечисленные ошибки, можно избежать их при создании своей конструкции, что соответственно позволит спроектировать качественную лестничную конструкцию и на долгие годы обеспечит удобную и безопасную эксплуатацию.

Частные загородные жилые дома и дачи в два и более этажа - уже давно перестали казаться диковинкой. Такой подход к планированию своих владений позволяет хозяевам достичь максимально возможной полезной площади жилья даже на «скромных» по размерам участках под строительство. Понятное, что и проектирование здания в несколько уровней, и его возведение - серьёзно усложняются. В частности, помимо обычных архитектурных и интерьерных элементов, свойственных любым домам, приходится продумывать создание межэтажных переходов. Чаще всего эту роль играют лестницы. А если рассматривать статистику индивидуального строительства, то безусловными «лидерами» по популярности являются

В наше время нет недостатка в готовых проектах лестничных конструкций. Можно отыскать в интернете и специальные приложения, которые проводят необходимые расчеты . Но вполне можно провести и самостоятельный расчет деревянной лестницы на второй этаж. Многим это будет даже интереснее и понятнее, так как в ходе проведения вычислении хозяин дома вникает во множество нюансов подобного сооружения, примеряя их к своим владениям.

Давайте в этой публикации пошагово пройдём по этапам базовых расчётов лестницы. Вы убедитесь, что все обстоит не так уж и запредельно сложно.

Основные элементы конструкции деревянной лестницы

Прежде всего, какими они бывают – деревянные лестницы на ?

• Самый простой вариант – это одномаршевая прямая лестница. Такие конструкции – относительно несложные в расчетах и монтаже, отличаются высокой надёжностью и комфортностью в эксплуатации.

Существенным недостатком такой лестницы можно считать то, что она «съедает» весьма много полезной площади помещения. А уменьшение ее размеров (имеется в виду – ее проекция на плоскость пола), ведет к увеличению крутизны подъема-спуска . Что, в свою очередь, делает лестничный марш неудобным и даже небезопасным для передвижения, особенно для детей или для людей, имеющих ограничения физических возможностей.

• Если имеющееся в комнате пространство не позволяет вместить одномаршевую лестницу, или она получается слишком крутой, ее делят на два или больше маршей, изменяя их направление на перпендикулярное или противоположное.

Понятно, что суммарная протяженность маршей, при той же высоте подъема и его крутизне, меньше не станет. Но зато такой подход позволяет, так сказать, оптимизировать пространство. Например, пролеты лестницы располагают в угловой части помещения вдоль стен, и она не загромождает комнату. Или же под межэтажный переход и вовсе выделяют небольшое обособленное помещение, превращая его в компактную лестничную клетку со встречным расположением маршей.

• Лестницы с двумя и более прямыми маршами также могут различаться. И эта разница заключается в особенностях обеспечения изменения направления движения. Так, между маршами может располагать горизонтальная переходная площадка. Другой вариант – марши связывает криволинейный участок с плавным изменением направления, со ступенями характерной трапециевидной формы. Подобные ступени называются забежными.

Лестница с забежным участком, конечно, смотрится в интерьере более изящно. Да и за счет того, что подъем нигде «не останавливается», в том числе и на повороте, появляется выигрыш в общих габаритах конструкции. Но забежная лестница - значительно сложнее в расчетах , проектировании и монтаже, а в эксплуатации – не столь удобна и безопасна, как аналогичная, но с переходной площадкой. Так что лучше все ее достоинства и недостатки взвесить заранее.

Цены на деревянные лестницы

деревянная лестница

• Конструкция позволяет разместить межэтажный переход буквально «на пятачке». И нельзя не согласиться с тем, что смотрится такая лестница в интерьере весьма винтажно (простите за каламбур). Но, правда, этим ее достоинства и ограничиваются.

А вот недостатков у нее – хоть отбавляй. Сложность расчетов и монтажа во многом ограничивают возможности для самостоятельного творчества – возведение таких конструкций все же удел профессионалов. Тем более что во многих моделях используются криволинейные, гнутые детали, изготовить которые собственными силами без специального оборудования и без знания технологии – и вовсе невозможно. С точки зрения удобства и безопасности перемещения по винтовым ступеням – лестница вообще проигрывает всем своим «собратьям». И еще - просто представьте, что необходимо поднять на второй этаж (или спустить вниз ) какой-то габаритный предмет мебели или бытовой техники!

• С внутренней стороны ступени могут закрываться панелями подступенков (поз. 5). Впрочем, этот элемент не является обязательным, и нередко подступенки не устанавливаются или в угоду придания конструкции визуальной легкости , или для того, чтобы не создавалось преграды для постановки ноги (это характерно для лестниц с выраженно большой крутизной подъема ).

Для изготовления подступенков используют доску толщиной не менее 20 мм (рекомендуется – 30 мм). Располагаться и крепиться эта деталь может по-разному , и это обязательно учитывается заранее, так как ее положение зачастую влияет на «рабочую» ширину проступи.

На рисунке выше, просто в качестве примера, показаны два разных принципа соединений проступей с подступенками . Совершенно очевидно, что на левом фрагменте положение подступенка не влияет на ширину ступени. А вот на правом, где подступенок устанавливается в выбранные пазы, придется делать поправку ширины панели проступи, чтобы расчетная ширина ступени не уменьшилась.

Цены на ступени лестницы

• Первая ступень нижнего марша (поз.6) может ничем не отличаться от всех остальных. Но иногда ее конфигурацию варьируют (стараясь при этом не изменять высоты), делают шире, с закругленными краями, так, чтобы облегчить подход к лестничному маршу с левой или правой стороны. Такую ступень называют фризовой.

• Важным элементов любой деревянной лестницы является конструкция ограждения. Это и обеспечение безопасности, и дополнительная декоративная «изюминка» межэтажного перехода. Основой для монтажа ограждения становятся мощные столбики (поз.7), которые должны стоять в начале и конце каждого марша. На переходной площадке такой столбик становится общим для обоих маршей. Если заход на лестницу выполнен фризовым, то нижний столб может быть смещен на вторую или даже третью ступень.

Между столбами, с равным шагом, который не должен быть более 150÷180 мм, (поз. 8), образующие общую балюстраду. От столба к столбу пущены перила (поручни) (поз.9), которые по ходу марша опираются в верхние торцы балясин.

Как правило, столбам и балясинам придается красивая конфигурация – детали вытачиваются на токарном станке. Недостатка в предложениях таких изделий сейчас нет, да и вполне можно заказать комплект в столярной мастерской. Там же изготовят и перила нужной формы в сечении. Некоторые рекомендации по формам и размерам деталей конструкции ограждения лестницы наглядно показаны на схеме.

Кстати, именно положение системы ограждения определяет ширину лестничного марша – она исчисляется между стеной и поручнями, или между поручнями с обеих сторон. Оптимальным с точки зрения удобства для внутриквартирных лестниц считается марш шириной от 900 до 1000 мм - не слишком широко, чтобы не «съедалось» пространство, и вполне удобно для перемещения одного человека и переноса предметов обстановки. Впрочем, верхней границы по ширине не обозначено нигде – это на усмотрение хозяев. А вот минимальный размер - строго оговорен правилами противопожарной безопасности. Лестница в любом случае рассматривается, как один из эвакуационных путей, и ее ширина никак не может быть менее 800 мм.

Понятно, что модели лестниц могут сочетать различные элементы, в том числе и те, что не были показаны на предложенной схеме. Но раз наша статья предназначена для новичков (опытные мастера уже давно знают все тонкости расчета и монтажа), то лучше не распыляться, а ограничиться разбором наиболее доступных вариантов.

Принципиальное устройство лестницы рассмотрено. Можно выбрать наиболее приемлемый для конкретных условий тип конструкции и переходить к расчетам .

Основные этапы расчета деревянной лестницы

Лестницы можно отнести к сооружениям повышенной сложности, однако, для настоящего хозяина - нет ничего невозможного. Главное – чтобы создаваемая конструкция была удобной и безопасной в повседневной эксплуатации, отличалась высокой надежностью и долговечностью. Плюс к этому – никто и никогда, как правило, не сбрасывает со счетов и эстетическую составляющую, так как лестница должна хорошо вписаться в задумываемый интерьер.

А начинают проведение расчетов с оценки места, где предполагается установить лестницу. От этого напрямую зависит крутизна ее подъёма.

Расчеты основных общих линейных параметров лестничной конструкции

Хотя в пределах своего дома хозяин волен «экспериментировать», определённых правил при создании конструкции лестницы ему, так или иначе, придется придерживаться. И прежде всего это касается крутизны лестничного марша, то есть угла между направлением подъема и горизонтальной плоскостью.

Лестница должна быть и удобна для пользования, и безопасна. Поэтому существуют определенные границы ее крутизны. Так, подъем не должен быть слишком пологим – это и неудобно для человека, и займет чрезмерно много места в помещении. Менее 20 градусов уклона в жилых домах лестницы вовсе не делаются, но допустимой нижней границей крутизны все же лучше рассматривать 24 градуса, хотя и это – несколько маловато .

Наиболее оптимальным считается диапазон примерно от 27 до 33 градусов – такие марши самые удобные и безопасные. Но нередко в тесных условиях дома к таким значениям прийти бывает сложно, и лестницы делаются с уклоном до 40 градусов. Ну а верхней. критической границей для находящейся в постоянном пользовании лестницы на второй этаж можно считать угол в 45 градусов. Но для отдельных членов семьи и такой уклон уже становится довольно сложным для преодоления.

Понятно, что чем лестница более пологая, тем больше места под ее установку потребуется. Поэтому видится целесообразным первым шагом оценить крутизну марша и размер горизонтальной проекции – как он «впишется» в пространство комнаты, которое может быть выделено под его установку.

Итак, рассматриваем взаимозависимость крутизны лестницы и места, необходимого для ее установки.

Эта зависимость выражается тригонометрическим соотношением:

D = H / tg a

Ниже размещен онлайн-калькулятор, в который уже заложена эта тригонометрическая функция. А подойди к выполнению расчёта, при известной высоте подъема (а она исчисляется «от пола до пола», то есть с учетом толщины перекрытия), можно двояко:

• Планируется создать лестницу с точно выбранным углом крутизны марша. Расчет покажет, какое место ей придется выделить в помещении.
• Размеры участка под лестницу строго регламентированы - нужно определить, какой угол получится у марша, и попадет ли он в допустимый диапазон. Для этого расчета стоит лишь, варьируя крутизну в поле ввода, добиться на выходе требуемого значения длины проекции – все это займет несколько секунд.

Если места для одномаршевой лестницы – недостаточно (а так чаще всего и случается в условиях небольшого частного дома), то ее следует разделить на два марша, о чем уже говорилось выше. В таком случае для каждого из маршей можно провести собственный расчет , изменяя высоту переходной площадки. Но при этом не забывая о том, что угол уклона в обязательном порядке выдерживается единым для всех маршей. Это жесткое правило, нарушать которое – недопустимо!

Калькулятор для анализа взаимозависимости уклона лестницы и размера ее горизонтальной проекции

«РАССЧИТАТЬ ДЛИНУ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ ЛЕСТНИЦЫ»

После того как получено значение длины горизонтальной проекции, несложно рассчитать и длину пролета марша. Этот параметр необходим, например, при заказе материалов для изготовления косоуров (тетив) и поручней ограждений. Понятно, что заготовки должны быть с запасом – для точной прирезки по месту, но иметь представление о расчётной длине нужно, хотя бы для того, чтобы обеспечить этот запас.

Расчет - несложен, так как он подчиняется известной всем со школы Теореме Пифагора:

L = √ (D² + H²)

Цены на балясины

балясина

Упрощаем читателю задачу – в его распоряжении онлайн-калькулятор:

Калькулятор расчета длины пролета лестницы

Введите запрашиваемые значения и нажмите
«РАССЧИТАТЬ ДЛИНУ ЛЕСТНИЧНОГО ПРОЛЕТА »

Высота подъема (от пола до пола), метров

Длина горизонтальной проекции, метров

Еще один важный нюанс, который следует сразу же предусмотреть при планировании лестницы. Это – проем в перекрытии, через который пройдет лестничный марш. Здесь необходимо ориентироваться на следующее:

• Человек, поднимающийся по лестнице, не должен рисковать удариться головой о перекрытие или край проема . Стало быть, от любой точки лестницы до перекрытия должно быть выдержано безопасное расстояние. Обычно оно принимается не менее 2000 мм, но для людей высокого роста, которые делают лестницу «под себя», может задаваться и больше.
• Чтобы не ослаблять конструкцию перекрытия, проем лучше расположить так, чтобы не прибегать к полному демонтажу балки или к вырезке ее фрагмента с последующей установкой дополнительной опоры. То есть лучше этот вопрос продумывать заранее.

По представленной выше схеме несложно установить зависимость длины вырезаемого проема (S) от безопасной высоты прохода (V) и угла крутизны марша (а) , с учетом толщины перекрытия (P) .

S = (V + P) / tg a

Эта же зависимость, но «преобразованная в облик» онлайн-калькулятора:

Калькулятор расчета длины проема в перекрытии

Укажите запрашиваемые значения и нажмите
«РАССЧИТАТЬ НЕОБХОДИМУЮ ДЛИНУ ПРОЕМА В ПЕРЕКРЫТИИ»

Безопасная высота до перекрытия, метров

Толщина перекрытия, метров

Угол крутизны лестницы, градусов

Про ширину марша уже говорилось выше. Важно – размеры переходной площадки не могут быть меньше установленной ширины лестницы, а марши должны быть равными по ширине.

Основные общие размеры лестницы определены, конструкция пока что теоретически, в плане, вписана в пространство комнаты – можно перейти к расчету параметров ступеней.

Расчет ступеней маршевой лестницы

Это – один из наиболее ответственных моментов. Размеры ступеней должны быть такими, чтобы человеку было максимально удобно и безопасно перемещаться по лестнице.

• Высота ступени не должна быть слишком маленькой, чтобы не сбивать с шага. Но при этом высота подъема ноги с последующим переносом центра тяжести и совершением шага вверх – должна отвечать нормальной эргономике движения человека, не вызывать быстрого утомления мышц. Считается, что в оптимальном варианте это показатель должен расположиться в диапазоне от 150 до 180 мм. Допустимо для маршей со слишком пологими или крутыми углами подъема применять высоту от 130÷140 до 200÷210 мм, но комфортность, безусловно, от этого снизится.
• Ширина проступи должна обеспечивать максимально полную постановку ступни или подошвы обуви, но при этом не заставлять человека делать слишком широкий шаг при переходе на следующую ступень. То есть оптимальным считается диапазон от 310 до 270 мм, с допустимым варьированием до 320 и 250 мм. Правда, если расчетная ширина проступей недостаточна, ее можно «нарастить». Для этого или делаются косые подступенки , или их вовсе убирают, чтобы для ноги не создавалось барьера, или, что чаще всего практикуется , проступь делается со свесом над нижней ступенью.

1 – лестница с прямыми подступенками ;

2 – лестница со скошенными внутрь подступенками ;

3 – лестница с выступами проступей над нижними ступенями;

4 – лестница без подступенков .

Как определить оптимальное соотношение высоты и ширины ступени? Практически повсеместно рекомендуют использовать так называемую «формулу безопасности»

2 h + b = 600÷640 мм

h - высота ступени:

b - ширина проступи

600÷640 - примерная длина среднего шага человека.

Формула сама по себе, безусловно, правильная. Но есть два нюанса:

— Ширина шага может быть большей или меньшей. Не секрет, что есть очень высокие семьи и, наоборот, люди с ростом ниже нормы.

— Формула совершенно не учитывает крутизну лестничного марша. То есть она позволяет найти оптимальное соотношение от отдельно взятой величины, но не дает ответа, а каким же должен быть этот один из исходных параметров.

Поэтому более универсальным и точным может считаться другой алгоритм расчета , который учитывает эргономику движения человека и ставит размеры ступеней в зависимость еще и от крутизны лестницы. Реализовать этот способ можно графически и математически.

Графически расчет производится так:

• Вычерчиваются оси координат – Х и Y, соответственно, длина и высота.
• По оси Х откладывается нормальная длина шага человека (естественно, в выбранном масштабе). Каждый волен провести расчёт, сообразуясь с наиболее приемлемым значением этого параметра. Точки этих «шагов» можно пронумеровать – на схеме они обозначены 1 ; 2 ; 3 и т.д .
• По оси Y откладываются отрезки равные половине длины шага. Считается, что именно на такую высоту любой человек легко поднимает ногу, без ощущения дискомфорта и быстрой усталости. Эти точки пронумерованы 1в ; 2в ; 3в и т .д .
• Теперь точки с равными номерами можно соединить вспомогательными линиями.
• Следующим шагом через центр координат проводится линия марша лестницы, то есть под углом, который был получен в результате ранее проведенных расчетов . Просто для наглядности на схеме показано два варианта – для двух лестниц различной крутизны.
• Точки пересечения линии марша со вспомогательными линиями укажут на внешний край ступени. От этих точек уже несложно провести вертикальные и горизонтальные линии, чтобы прорисовать весь профиль лестницы.
• После этого останется только промерить получившиеся ступени, и, зная величину масштаба, перевести полученные значения к реальным.
• Кстати, обрати внимание на нюанс. Если соединить точку 1в с 2 , 2в с 3 и т.д ., то линии пройдут точно через внутренний угол ступени.

Как говорилось выше, этот же алгоритм можно применить чисто математически, не пробегая к графическим построениям.

Попробуем увеличить один из фрагментов схемы:

По оси Х отложена длина шага, а по Y – половина этой длины. Получается прямоугольный треугольник с катетами, один из которых вдвое больше другого. Это возможно только в треугольнике, у которого углы (кроме прямого) равны примерно 63 и 27 градусам (показатели на самом деле – не округленные , но это не имеет принципиального значения).

Зная это, можно определить длину отрезка G, который соединяет края ступеней. Применяем теорему синусов:

G / sin 63° = (0.5 × L) / sin (27° + α)

А найденный отрезок G – это не что иное, как гипотенуза треугольника, катетами которого являются высота (h ) и ширина (b ) ступени.

h = G × sin α = G × cos (90 – α )

b = G × cos α = G × sin (90 – α)

Именно эти тригонометрические зависимости стали основой для рекомендуемого калькулятора, которой проведет вычисления в считанные секунды.

Калькулятор расчета оптимальных размеров ступени маршевой лестницы

Полученные в результате вычислений значения еще нельзя считать окончательными. Их требуется привести к реальным размерам лестничного марша. Как это делается?

Цены на лак для дерева

лак для дерева

• Высота подъема известна. Расчет дал рекомендуемую высоту ступени. Делим одно на другое им получаем примерное количество ступеней. Примерное потому, что оно обычно получается дробным, и требует округления.
• Округление, безусловно, «просится» в ближайшую сторону. Но здесь можно проявить некоторую «гибкость». Дело в том, что рекомендуется иметь на лестничном марше нечетное количество ступеней. Это из тех соображений, что человеку всегда намного удобнее начинать и заканчивать движение по лестнице с одной ноги. Правило, безусловно, необязательное, но иметь в виду его все же можно.

Еще нюанс – количество ступеней в марше не может быть безграничным - максимально допускается восемнадцать. Впрочем, если рассчитывается деревянная лестница на второй этаж в обычном частном доме, к такому большому количеству прибегать все равно не придется .

• Теперь, когда известно количество ступеней, уже можно точно определить их высоту. Для этого следует разделить высоту подъёма на полученное число.

Это значение иногда тоже приводят к какому-то округлённому показателю, для чего, например, несколько уменьшают высоту первой фризовой ступени. Но можно и оставить как есть – большой разницы, например, при разметке косоура или тетивы не будет – станете ли вы проводить линии ступеней через 186 или через 190 мм. Потребуется лишь только чуть больше внимательности.

Ну а если расчетная ширина ступени получилась не вполне достаточной для постановки ноги (можно ориентироваться примерно на 290÷300 мм), ее можно увеличить созданием небольшого свеса – уже рассказывалось выше.

Особенности расчета ступеней забежного участка лестницы

Свои особенности имеет расчет ступеней забежного участка. Но это касается в большей мере их размеров в плане. Высота же и ширина в центральной части проступей должна оставаться такой же, как и на маршевых участках лестницы.

В планировании такого участка возможны варианты.

А. Изменение формы ступеней начинается по границе участка закругления лестницы.

Расчёт для такого варианта провести несколько проще.

Забежные ступени имеют трапециевидную форму. В их центральной части (по линии движения по лестнице) ширина должна быть выдержана такая же, как на прямом марше.

Можно составить следующую схему. Она здесь показана для начала поворота лестничного марша на 180 градусов, но при перпендикулярном расположении пролетов принцип остается тем же.

• В левой нижней части схемы показан прямой лестничный марш. Там же имеются обозначения: L в данном случае - это ширина марша, а b - рассчитанная ширина ступени для всей лестницы. Высота ступеней в данном расчете не требуется – она просто сохраняется единой по все протяженности межэтажного перехода, вне зависимости от того, прямой это или забежный участок.
• По центру марша пробита линия, которая на повороте становится дугой. Ее можно условно назвать «линией хода» (на схеме она показана голубым цветом). Именно по этой линии обычно проходит «траектория» перемещения человека по лестнице.
• По верхней границе последней прямой ступени проведена горизонтальная линия, на которой отложен центр поворота – точка А . Именно она становится центром для дуг, определяющих поворот лестницы. Положение этого центра – до определённой степени произвольное, но его всегда стараются «вынести» за пределы лестницы хотя бы на ¼ ÷ ⅛ ширины марша, иначе радиус поворота R станет слишком маленьким, а это, совершенно очевидно, непозволительно сузит внутренние стороны трапециевидных забежных ступеней.

На схеме хорошо видно, что радиус R равен кратчайшему расстоянию от центра А до внешней стороны (по перпендикуляру) прямого лестничного марша, и он же задает «внешний контур» криволинейного участка.

Внутренняя дуга с центром А является продолжением внутреннего края прямого маршевого участка.

• Следующим шагом от края последней прямой ступени по дугообразной линии хода откладываются хорды (отрезки, краями опирающиеся на эту дугу). Их длина равна расчетной ширине ступеней лестницы. Этим самым достигается требуемая ширина забежных ступеней по центру.
• После этого через концы этих хорд проводятся линии к центру А . Именно эти линии и зададут границы забежных ступеней.
• Пересечение этих линий с дугами внешнего и внутреннего контура покажут концы хорд, которые уже станут шириной внешнего (S ) и внутреннего края (m ) забежных ступеней. Как уже говорилось выше, для внутренне стороны этот показатель должен быть не менее 100 мм, для внешней – не более 400.
• Понятно, что изготавливать сложный гнутый косоур или тетиву для внешнего края криволинейного участка – вряд ли удобно. Поэтому линии можно продолжить до поверхности стен (показано красной пунктирной линией). Ступени примут треугольную или иную многоугольную форму, а их конкретный размер несложно будет снять с чертежа, если он выполнен в масштабе.

Так как ширина марша и ширина ступеней являются константами, получается, что размеры забежных ступеней в большей степени зависят от радиуса R , то есть от выбранного расположения центра A . И для того, чтобы не гадать и не перечерчивать схему несколько раз, можно заранее «спрогнозировать» эту зависимость. Для этого нужно лишь перевести показанный чертеж в «язык геометрии». В данном случае больше всего для этого подойдут закономерности подобия треугольников.

Точно и быстро определиться с этим поможет наш онлайн-калькулятор.

руками – это возможность сделать самостоятельно уникальные “закручивающиеся” ступеньки.

Они ведут с одного этажа на другой.

Такая конструкция экономит место, которое пришлось бы выделять для установки обычной маршевой лестницы.

Типы конструкций винтовой лестницы могут быть разделены на три большие категории:

• С центральным столбом, на который и упираются ступени.
• Без опоры в середине (ступени крепятся на тетивах – окружающих стенах).
• Объединение первых двух (то есть ступени опираются и на центр и на боковые опоры – применяется для широких конструкций).

При самостоятельной сборке и изготовлении винтовой лестницы наиболее популярным и простым вариантом является первый – с центральным столбом.

Эта серединная (обсадная) опора легко делается из стальной .

Она должна иметь диаметр минимум шесть сантиметров, а толщину своей стенки – от половины сантиметра.

Только в таком случае конструкция будет крепкой.

Для начала работы стоит нарисовать план будущей лестницы на бумаге.

Если смотреть на этот важный элемент сверху, то окажется, что это правильная окружность.

Ее диаметр равен диаметру проема, предназначенного для винтовой лестницы.

Радиус конструкции будет обозначаться латинской буквой R и называется он радиус проема или консоли, причем внешний. Это самое большое измерение лестницы по ширине.

При этом нужно определиться с внутренним радиусом, который будет выглядеть в формуле так: R1. Он равняется толщине опоры, включая толщину ее стеночки. Например, если для постройки винтовой лестницы взяли максимально тонкую из возможных труб, ее R1 будет равен 6 см+0,5 см = 6,5 см. То есть R1=6,5 см=0,065 м.

Следующая величина, с которой нужно определиться, это количество оборотов, которые проходит лестница либо идущий по ней человек. Есть два выражения этого параметра: в градусах или в штуках.

Например, лестница делает два полных оборота вокруг своей опоры-оси. Тогда в штуках (n) этот параметр будет равняться двум, а в градусах (y) 2*360 = 720 0 , так как в одном обороте (в полном круге) триста шестьдесят градусов.

Итак, y=720, а n=2. Первая величина вполне удобна для отображения на чертеже, а вторая – для расчетов. Если лестница имеет более одного целого оборота (y>360, а n>1), то надо учесть следующее.

Человек, идущий по ней, обязательно должен проходить в полный рост, не рискуя удариться головой о верхний ее виток. Именно поэтому между двумя ступеньками, расположенными друг над другом обязательно нужно учесть расстояние в 180-190 см.

Для проверки этого параметра надо брать величину высоты винтовой конструкции (допустим – это пять метров) и разделить на то количество полных оборотов, которые она будет делать вокруг своей оси (в этом примере n=2). Итак, 5/2=2,5 м – показатель отличной просторной лестницы. Такая конструкция будет выглядеть красиво.

Следующий этап – определение длины окружности проема лестницы – L. Она равна 2*p*R*n, где все величины уже были описаны выше, а число p (“пи”) равно приблизительно 3,14.

Второй вариант расчета длины окружности – через y (количество градусов): L=2*p*R*(y/360). Если взять приведенные выше данные, а также принять за длину радиуса 80 см (R=0,8 м), то L будет равна 2*3,14*0,8*2=10,048 м.

Так была вычислена длина окружности внешней. Но идти по лестнице человек будет не по краю, а по середине ступени. Поэтому теперь стоит посчитать расстояние пути движения – l. В практике строительства таких лестниц был выявлен тот факт, что обычно нога ставится на две третьих радиуса винтовой лестницы, то есть за радиус пути движения r нужно брать 2*R/3.

В таком случае предыдущая формула примет вид: l=2*p*(2*R/3)*n или l=2*p*(2*R/3)*(y/360). Посчитаем полезную длину пути: l=2*3,14*(2*0,8/3)*2=2*3,14*0,53*2=6,65 м. Получается, внешняя окружность имеет протяженность более десяти метров, а путь – менее семи.

Для того, чтобы вычислить основные определяющие величины любой винтовой лестницы, нужно определиться с шириной для нее и количеством оборотов, которые она будет делать вокруг своей оси.

Определение параметров ступеней для любой винтовой лестницы

Расчет винтовой лестницы на второй этаж – это наиболее востребованный вариант изготовления подобной конструкции. Для того, чтобы сделать такую лестницу, все описанные выше формулы подходят.

Кроме этого, можно упростить определение ширины и высоты ступеней для лестницы с первого на второй пролет, вычислив их следующим образом.

Сначала надо узнать высоту самого этажа (расстояние от пола до на первом этаже). Эта цифра обозначается буквой H1 (например, H1=4,5 м). Также нужно знать толщину перекрытия между первым и вторым этажом – H2 (допустим, H2=0,5 м). Тогда высота винтовой лестницы будет суммой этих двух чисел: H=H1+H2=4,5+0,5=5 м.

Теперь хозяевам предстоит решить, какой высоты будет каждая ступенька. Рекомендуемая величина – 18-22 см. Для этого примера примем высоту ступени (s) равной двадцати сантиметров (s=0,2 м).

Рассчитаем количество ступеней (x). Для этого нужно разделить высоту лестницы на высоту одного элемента. Получаем: x=H/s=5/0,2=25 ступеней. То есть с заданными ранее параметрами расчетное количество элементов лестницы будет составлять двадцать пять.

Обратите внимание, что последняя верхняя ступень – это пол второго этажа, поэтому ее делать не нужно будет.

Итак, расчет радиусов и длин окружностей лестницы произведен. Также выяснено, сколько ступеней понадобиться сделать. Они могут быть выполнены из , не обязательно делать металлические.

Ступени для винтовой лестницы имеют не прямоугольную форму плоскости, а клинообразную. Это значит, что к центру они сужаются, а к внешнему краю – наоборот, расширяются.

Рассчитаем длину ступени (h) – расстояние от центральной опоры до внешнего края конструкции. Величина вычисляется так – это разность между радиусом лестничного проема и радиусом опоры или R-R1. Итак, длина ступени в приводимом примере равна: h=R-R1=0,8-0,065=0,735 м, то есть h=73,5 см.

Так как величина h меньше метра, можно не боятся делать ступени для подобной винтовой лестницы из дерева (твердых пород). В случае, когда эта величина получается более одного метра, нужно ее делать с дополнительной опорой на боковые тетивы либо брать более надежный , например, сварной металл.

Еще один вариант – сделать металлический каркас для каждого элемента, а сверху установить деревянные планки.

Теперь нужно определить не менее важный, чем все предыдущие величины, момент. Это ширина проступи (та плоскость, на которую становится нога при подъеме по лестнице, либо при спускании человека вниз).

Важный момент: это число будет показывать ширину ступени в том месте, куда обычно опускается ступня – то есть на две третьих от центральной опоры. Эта величина будет обозначаться опять же латинской буквой – буквой d.

Итак, d равняется частному между полезной длиной лестницы (l) и количеством ступеней (x), d=l/x=6,65/25=0,26 м=26 см. Ширина проступи – чуть менее тридцати сантиметров.

По желанию, учитывая потребности тех людей, которые будут пользоваться лестницей, можно сделать ступени уже или шире, соответственно их количество тоже изменится. Оптимальным размером проступи считается величина от двадцати пяти до сорока сантиметров.

С помощью несложных вычислений можно определить длину пути по лестнице и ширину проступи.

Расчет размеров самой ступеньки

Расчет винтовой лестницы, чертежи для которой рисуют на основании вычислений, строят во время планирования построения этой конструкции. Но вычисления не будут полными без определения размеров каждой ступени. Итак, после определения ее длины, надо выяснить, каким будет широкий край.

Необходимо просчитать максимальную ширину проступи. Эту величину обозначим латинской буквой d1. Показатель d1 – это несколько закругленный отрезок по самому широкому внешнему краю ступени, то есть фактически – ширина самого широкого ее места. Для самого узкого отрезка определим такое обозначение – d2 – это глубина проступи вблизи -центра (обсадной трубы).

Обычно ее делают не менее десяти сантиметров. Например, для расчета d2 будет равно 10 см (d2=0,1 м). Проступь d1 рассчитывается так. Длина лестницы (внешняя) L делится на количество ступеней (x): d1=L/x=10,048/25=0,40 м=40 см.

Для дальнейших расчетов потребуется узнать угол каждой ступени. Обозначим его буквой a. Для того, чтобы узнать угол каждого конструктивного элемента винтовой лестницы, нужно сделать следующий простой расчет: a=y/x=720/25=28,8 0 . То есть угол ступени составляет менее тридцати градусов, а именно 28,8 градусов.

Для правильных расчетов, касаемых ступеней с прямым (ровным) внешним краем, придется сделать вычисления по такой формуле: с=2*R*sina/2, где с – длина хорды (отрезка), определяющей максимальную ширину ступеньки (проступи). Итак, для приводимого примера с будет равно 2*0,8*sin28,8/2=2*0,8*0,48/2=0,384м=38,4см.

Теперь можно сделать ступеньку, точнее все двадцать пять ступеней, так как все параметры известны и просчитаны. Чертеж рисуйте в двух вариантах. Разные виды конструкции лестницы, которые будут изготавливаться для лучшего воплощения в жизнь этой затеи, просто необходимы.

Некоторые правила, касающиеся обустройства винтовых конструкций в доме:

• Возле центральной опоры ступени по ширине проступи должны быть от десяти-пятнадцати сантиметров. Меньший размер этого элемента повышает опасность использования лестницы.
• Длина ступеней зависит от наличия свободного пространства в помещении, а также от назначения и использования. Если людей, которые ежедневно или даже ежечасно будут проходить по лестнице, много, тогда есть рациональное зерно в том, чтобы делать лестницу пошире – метр и больше. При редком пользовании узким кругом лиц достаточно радиуса в один метр при ширине ступени от шестидесяти-восьмидесяти сантиметров.
• Высота прохода, как уже упоминалось выше, не должна быть ниже ста восьмидесяти – ста девяноста сантиметров для того, чтобы голова, и лоб в частности, идущего по лестнице человека была в целости и сохранности.
• Самое важное для создания винтовой конструкции с опорой на центр – прочность опорного столба. Точка, на которой он стоит, обязана держать на себе достаточно большую нагрузку. Это нужно учитывать так же, как и то, что стоять эта центральная часть должна строго вертикально.
• Для того, чтобы подъем и спуск по лестнице был удобен, ее размеры требуется сделать пропорциональными друг другу. Как это проверить? Очень просто: возьмите двойную ширину проступи (по пути прохождения), которая в данном примере обозначается латинской буквой d и равняется двадцати шести сантиметрам. Добавьте туда высоту ступени, которая в данном примере обозначался буквой s и равна двадцати сантиметрам. Результат должен быть в пределах шестидесяти шести сантиметров или меньше.
• Чтобы вся конструкция была еще прочнее, нужно и рассчитывать каждую ступень так, что одна немного находит нахлестом на другую.
• Для устойчивости и долговечности, кроме опорного столба, можно сделать дополнительную опору на боковые стены или тетивы. Расчет ступеней при этом не отличается от приведенного выше.
• Практически любой лестнице нужны перила. Это – конструктивный элемент, который придает дополнительную безопасность всему изделию.
• Центральный опорный элемент для винтовой лестницы может быть изготовлен из стали, металла или быть асбоцементным.
• В плане (вид сверху) винтовая лестница не обязательно должна быть круглой. Вот еще несколько вариантов ее формы: овальная, квадратная, неправильной формы с изгибами.
• Если лестница является вспомогательной и ведет в подсобные помещения (на чердак, в цокольное помещение). В случае, когда ею не пользуются часто можно сделать диаметр от 1,4-1,5 м с шириной проступи 55-60 см. А вот установка подобной лестницы с диаметром три метра и более не является целесообразной, так как при таких пространственных возможностях лучше делать обычную маршевую лестницу.
• Придерживайтесь диаметра внутреннего прохода (что возле перил) – сто двадцать – триста тридцать сантиметров.

Кроме того, все конструктивные элементы вместе, собранные в винтовую лестницу, на всякий случай берутся из расчета того, что по ней одновременно могут идти два, а то и три человека.

Будущий ступеней нужно предусматривать как на верхней стороне, так и на внутренней.

Для изготовления винтовой лестницы своими руками нужно изобразить горизонтальную и вертикальную проекции.

Первая из них – рисунок (чертеж) по линии пути, вторая – по внешнему ее краю.

Для этого сначала необходимо произвести расчеты всех важных величин. Таких как высота лестницы, высота и ширина ступени и проступи.

Как сделать винтовую лестницу самостоятельно, можно посмотреть на видео: