Расчет винтовой лестницы своими руками

Винтовая лестница является важным конструктивным элементом, связывающим два уровня жилого дома, в стесненных условиях, когда использование маршевых лестниц нецелесообразно из-за скрадывания ими значительной части полезной территории. Она может стать оригинальным дополнением интерьера, благодаря легкости и воздушности конструкции, и будет визуально увеличивать высоту потолков.

Виды винтовых лестниц, их преимущества

Изящные и легкие, закручивающиеся спиралью вверх, конструкции винтовых лестниц не только могут стать существенным элементом дизайна в помещении, но с их помощью можно подчеркнуть использованный в оформлении интерьера стиль. Например, к модерну подойдут кованные металлические элементы в ограждении лестницы, а к стилю кантри – толстые деревянные ступени.

Screenshot_8

Вариантов существует множество и по конструкции лестниц, и по материалу изготовления. По конструкции винтовые лестницы можно разделить на следующие виды в зависимости от способа крепления ступеней:

  • с опорой ступеней на центральный столб и стены по периметру лестницы;
  • с консольным защемлением ступеней в центральном столбе;
  • с креплением ступеней на косоурах (изогнутых тетивах);
  • с опорой на центральный опорный стержень.

Screenshot_9Расчёт винтовой лестницы можно сделать самостоятельно. Изготавливают их из самых разных материалов. Для опорного столба чаще всего используется стальная толстенная или асбоцементная труба. Но могут применяться и другие материалы (камень, дерево). Основным материалом для ступеней могут служить;

  • толстолистовая сталь;
  • дерево;
  • стекло;
  • пластик.

Возможен вариант винтовой лестницы из стальных конструкций, обшитых деревом. Лестницы винтового типа могут иметь разные формы в плане – круглые, овальные и даже квадратные.

Существует большое количество конструкций и дизайнов. Можно встретить много проектов винтовых лестниц, изготовить своими руками их вполне по силам, если у вас есть соответствующий инструмент и навыки. Для этого можно взять уже готовые проекты, рассчитав для них размеры, в соответствии с параметрами помещения.

Преимущества и недостатки винтовых лестниц

Лестницы винтовой конструкции сегодня часто используются в индивидуальном строительстве частных домовладений или дачных домиков. И причиной тому являются преимущества их по сравнению с маршевыми лестницами:

  • компактность конструкции в плане, позволяющая экономить место, особенно в стесненных по площади помещениях;
  • значительно меньшая стоимость;
  • относительная простота в изготовлении и монтаже, собирать лестницу можно уже в готовом помещении, не затягивая установку перекрытия и крыши.

Screenshot_2

Но есть у винтовых лестниц и свои недостатки, и прежде всего они заключаются в относительном неудобстве передвижения по ним. По такой лестнице небезопасно бегать или передвигаться быстрым шагом, а нужно подниматься или спускаться, наступая подальше от опорного столба, и придерживаясь за поручни. Кроме того, при круто заверченной спирали, у людей со слабым вестибулярным аппаратом может закружиться голова, если слишком часто ходить по такой лестнице. Поэтому, наиболее эффективно они могут использоваться в частных домах, где нет большого потока людей и, желательно, чтобы подниматься и опускаться по винтовой лестнице, не было необходимости слишком часто (например, если на втором этаже размещены спальни).

Параметры и правила для изготовления эргономичной винтовой лестницы

Чтобы по лестнице было удобно и безопасно передвигаться, необходимо при расчетах её конструкции пользоваться основными правилами и параметрами, которые сделают вашу лестницу эргономичной:

  • ширина лестничного марша(S) должна быть не менее 800 – 900 мм, чтобы на лестнице могли разминуться два человека;
  • ширина проступи ступени по линии движения (l) от 200 до 300 мм, чтобы на ней большей частью могла разместиться стопа человека;
  • ширина ступени в 150 мм от столба – не менее 100 мм;
  • высота от любой ступени до перекрытия, или до ступеней второго витка лестницы не должна быть меньше 2000 мм, чтобы люди высокого роста могли свободно передвигаться по лестнице, не пригибаясь;
  • для удобства передвижения не утраивают подступенки (вертикальные части ступеней);
  • высота ступени (h) должна быть в пределах 150 – 200 мм.

Screenshot_4

Для цокольных, подвальных или чердачных помещений допускается ширина марша 550 – 600 мм. Нецелесообразно в жилых помещениях устраивать винтовую лестницу диаметром более 3300 мм, в этом случае лучше и безопаснее смонтировать маршевую.

Безопасность винтовой лестницы расчетом определяется по простой по формуле

2h + l = 2×15 + 30 = 60 см

Здесь вместо h мы подставили минимальную высоту ступени, а вместо l самую оптимальную ширину проступи по линии движения. Получившаяся величина соответствует нормальной длине шага. В пределах от 58 до 65 см, можно считать, что движение по лестнице безопасно.

Screenshot_5

Расчет винтовой лестницы

Рассмотрим, как нужно определять расчетным путем основные размеры лестницы простейшей винтовой конструкции на примере. Предположим, что нам нужно построить винтовую лестницу своими руками, имея в качестве опорного столба трубу диаметром 400 мм, в помещении, где высота от пола до потолка Н1 равно 2800 мм, а толщина плиты перекрытия (Н2) – 200 мм. Общая высота лестницы (Н) будет равна:

Н = Н1 + Н2 = 2800 + 200 = 3000 мм.

Определим количество необходимых ступеней по следующей формуле:

k = Н/h = 3000/150 = 20.

Здесь k – это количество ступеней, h – высота ступени (мы примем её равной 15 см). Фактическое количество ступеней может быть на одну меньше, если в качестве последней ступени будет использоваться верх плиты перекрытия второго этажа, и не будет устраиваться площадка между плитой и ступенькой.

Screenshot_6

Рассмотрим, подходит ли такая раскладка ступеней для нашей высоты потолка, чтобы рослый человек не ударился об него головой. С подъемом на каждую ступень высота Н1 уменьшается на 15 см. Поэтому, уже на шестой ступени высота до потолка будет равна 2800 – 6 х 150 = 1900 мм. Значит, под перекрытием могут находиться только пять ступеней.

Для дальнейших расчетов нам понадобится знать общую длину линии движения по нашей лестнице. Линией движения считается траектория на лестнице, по которой наиболее удобно и безопасно передвигаться. Из-за расширяющейся к внешнему краю лестницы формы ступеньки, максимальная ширина проступи будет у самых перил (не более 400 мм). Но передвигаться по лестнице в этом месте неудобно, и, как показывает практика, большинство людей ходят на расстоянии 1/3 радиуса лестницы от перил. То есть, радиус линии движения (R) можно определить, как 2/3 от суммы радиуса опорной трубы (r) и ширины лестничного марша (S):

R = 2/3 (r + S) = 2/3 х (200 + 1000) = 800 мм

Screenshot_7

Мы приняли диаметр трубы равным 40 см, а ширину марша 1 м. В нашем случае, для подъема на высоту 3 м, будет вполне достаточно одного витка лестницы, то есть на 360 градусов. В плане мы будем иметь 19 ступеней, а 20-я будет уже совпадать с полом второго этажа. По формуле для вычисления длины окружности, определим длину линии движения, вернее, её проекции в плане. Она будет равна:

L = 2nR = 2 х 3,14 х 800 мм = 5024 мм.

Разделив полученную величину на количество ступеней (19) получаем, что ширина (глубина) проступи по линии движения составляет 5024/19 = 264 мм (норма от 200 до 300). Если вы планировали сделать эту величину максимальной, то усовершенствовать конструкцию винтовой лестницы можно тремя способами:

  • увеличив угол разворота лестницы, при том же количестве ступеней это приведет к увеличению ширины проступей;
  • сделав больше диаметр лестницы;
  • уменьшив количество ступеней, что автоматически приведет к увеличению их высоты.

Screenshot_12

Расчет ступеней и изготовление винтовой лестницы своими руками

Все необходимые размеры для нашей лестницы уже определены:

  • количество ступеней – 19;
  • ширина трубы 200 мм;
  • высота – 150 мм;
  • внешний радиус (R1) 1300 мм.

Нам осталось вычислить лишь габариты самой ступеньки, её длину, которая в данном случае равна ширине лестничного марша (S = 1000 мм), и размеры по внешнему и внутреннему краю (l2 и l1).

l1 = 2п х r/19 = 2 х 3,14 х 200/19 = 66 мм,

l2 = 2п х R1/19 = 2 х 3,14 х 1200/19 = 397 мм,

здесь R1 – внешний радиус лестницы. Все параметры ступеней теперь нам известны, и можно приступать к строительству винтовой лестницы своими руками.

Screenshot_11

Далее все зависит от ваших навыков и наличия у вас необходимого инструмента. Чтобы построить металлическую винтовую лестницу, можно заказать раскрой и порезку на гильотинных ножницах заготовок для ступеней по вашим размерам из толстолистовой стали на любом металлообрабатывающем предприятии. Изготовить к ним бортики из уголка вы сможете и самостоятельно. После сборки лестницы, вам останется лишь залить ступени бетоном или облицевать их деревом.

Screenshot_3

Если у вас нет сварочного аппарата, можно сделать лестницу из дерева, но для этого вам придется изготавливать дополнительные элементы конструкции – гильзы, надеваемые на опорную центральную трубу, для защемления ступеней на необходимой высоте. Размеры гильз нужно рассчитывать с учетом толщины шайб.

Приведенный алгоритм расчета винтовой лестницы достаточно прост. Он пригодится не только для изготовления её своими руками, но и для покупки и последующей сборки, купленной вами, уже готовой винтовой лестницы. Ведь прежде чем покупать, вы должны просчитать необходимые размеры её конструкции, чтобы лестница подошла к габаритам помещения.

Расчет винтовой лестницы своими руками
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

Оставить комментарий

Все права защищены remontnadache.ru

Обратная связь