Расчет прямой лестницы на второй этаж калькулятор. Расчет ступеней лестницы: оптимальные параметры и формулы для вычисления
Приступая к решению задачи, как рассчитать лестницу на второй этаж, важно определиться с ее назначением и местоположением. Это позволит подобрать наиболее удобную конструкцию. Учитывается наличие свободного пространства. Если его параметры более 160х160 см, то рекомендуется подобрать маршевое сооружение. При недостаточных параметрах, ставится винтовое устройство.
Размер ступенек
- Ширина проступи 20 – 30 см.
- Размер подступенка равен 16 – 22 см.
- Определение данных показателей производится с использованием формулы:
2 a + b =60 – 64 см,
a – размер вертикальной части ступени.
b – горизонтальная ширина проступи.
60 – 64 см – это средняя длина человеческого шага. Он используется для решения задачи, как самому рассчитать лестницу на второй этаж.
- Для увеличения ширины ступени или ее прочности, создается нахлест по отношению к нижнему элементу. Средний показатель нахлеста составляет 4 см. Образование небольшого выступа способствует эффектному и легкому исполнению.
Угол наклона
Решая, как рассчитать размер лестницы на второй этаж, следует знать, что оптимальный наклон равен 30 – 38 гр. Наклон меньше 23 гр. заменяют пандусом. Конструкция с углом в 45 гр. и более служит для размещения приставного или раскладного сооружения.
Ширина конструкции
Для перемещения одного человека, ширина марша составит 80 см, а для передвижения 2-х людей – от 100 см. Размещение двух параллельных площадок производится с зазор между двумя маршами в 4 см.
Для размещения забежных ступеней, важно помнить, что средняя линия марша должна быть не менее 20 см, а на отрезке 15 см от узкой части – не меньше 10 см. Противоположная сторона соответствует размеру 40 см по ширине проступи.
Разбираясь по вопросу, как рассчитать деревянную лестницу на второй этаж, учитывается глубина изделия, которая по средней линии марша является одинаковой для всех ступенек. Ее определение производится с использованием воображаемой линии, проходящей по центру ступеней.
Вычисление параметров междумаршевой площадки, осуществляется с учетом, что длина площадки, расположенной между двумя маршами, соответствует двум средним шагам взрослого человека, а это 130 – 140 см. ширина площадки не должна быть меньше чистовой ширины примыкающих к ней маршей.
Размеры ограждений
Параметры проема
Установка винтовых и прямых изделий производится с учетом возможности свободного перемещения человека ростом 180 см. Исключение дискомфорта образуется при наличии свободного промежутка в 200 см.
Графический расчет
- Для того, чтобы правильно разобраться по теме, как рассчитать забежную лестницу на второй этаж, требуется узнать высоту от первого этажа до верхнего перекрытия.
- На чертеже наносится план здания, на месте лестничного проема указывают параметры. Рассчитать угол можно с использованием вертикальной проекции.
- Размечается прямоугольный треугольник, где предусмотрена высота помещения и угол наклона. Возможен недостаток площади, очень близкое размещение к двери или окну. Изначально откладывается проекция длины на площадь и высоты сооружения, измеряется образованный угол.
Внимание! Если угол 40 гр., следует продумать, как рассчитать поворотную лестницу на второй этаж.
Геометрический способ
Его реализация осуществляется с использованием теоремы Пифагора. Где, сторона прямоугольного треугольника а – высота сооружения, сторона в – проекция длины на площадь помещения, с – длина лестничной конструкции (гипотенуза). Точка А ставится в месте пересечения с и в, отметка С – отмечается в месте пересечения в и а. Отметка В – на пересечении с и а.
При условии, что имеется параметр высоты и угла наклона, то решение задачи производится следующим образом: с=а/sin (А). Отыскать значение можно с применением таблицы синусов.
Если известны высота и проекция длины, то определение величины производится по теореме Пифагора:
c = sqrt(a*a+b*b),
sqrt – корень квадрата.
Для определения удобных параметров конструкции, вычисляется угол наклона:
tg (A)=a/b.
Для определения угла применяется таблица тангенсов. Угол более 40 гр. является причиной для подбора другого сооружения.
Дополнительные параметры
- Правильно рассчитать винтовую лестницу на второй этаж можно путем правильного перехода ступеней. Минимальный размер ширины равен 10 см. Большая сторона – до 40 см.
- Обустройство лестничных маршей с параметрами более 3-х ступенек, требует установки перил. Если к маршу подступают оконные проемы, они ограждаются.
- Когда в доме проживают дети, просветы между вертикальными стойками перил составляют 10 см.
- Нагрузка на лестничные сооружения составляет 180-220 кг. Перила должны выдерживать близко 100 кг.
- Относительно высоты ступенек, максимально допустимый предел отклонения – 5 мм.
- Между стенами и маршем расстояние составляет более 50 – 60 мм.
- Для изготовления криволинейных установок, радиус кривой линии по центру сооружения должен составлять 30 см.
- Уровень последней ступеньки обычно соответствует уровню напольного покрытия второго этажа.
Конструирование лестницы с поворотом, с площадкой, винтовое устройство и пр. изделия по своей геометрии являют собой вид прямоугольного треугольника, где в качестве основания выступает один из катетов. Второй вертикальный катет определяет высоту этажа. А гипотенузой выступает линия самой лестничной конструкции. Удобным вариантом считается изделие, где угол наклона по отношению к основе (горизонтальным катетам) расположен в пределе 30 – 40 гр. Высота шага – 165 – 190 мм. Проступь составляет 240 – 280 мм.
При наличии заданной высоты этажа и желаемого угла наклона, можно узнать длину основы сооружения и проверить, вписывается ли она в заданное помещение. Если в доме создается конструкция с поворотом, например 90 гр. или 180 гр., вырезается из бумаги в масштабе прямоугольная треугольная фигура.
Поставляется треугольник к основанию (горизонтальному катету) и сгибается макет в заданное количество раз или на заданный угол. Гипотенуза отобразит линию лестничной конструкции по ее центру. При смене места изгиба макета (поворота лестницы), можно идеально вписать установку в здание.
При наличии промежуточной площадки, в геометрии образуется две треугольных фигуры с прямым углом: до площадки и от площадки верхнего перекрытия. При смене глубины площадки и ее установке по высоте, подбирается наиболее оптимальное решение.
Если свернуть треугольный макет в трубку, можно получить модель винтовой лестницы.
Внимание! Лестничное сооружение в плане может представлять собой Г-образуную или П-образую форму.
При равных параметрах сооружения (кол-ва шагов, глубины и ширины ступенек), сумма сторон по внешнему контуру периметра является равной.
Смена длины одной из сторон вызывает изменение длины другой стороны. После того, как выбрана конфигурация изделия, определяются параметры проема на верхнем перекрытии.
Лестничное сооружение в плане может полностью не вписаться в проем. Тогда, первые ступеньки сооружения располагаются под потолком. Это свидетельствует о комфортном расстоянии от этих ступенек до потолочной поверхности 210 см.
Установка изделия, вписанного в проем заставляет правильно подобрать толщину перекрытия и выбор облицовки. Иногда случается, что смена проема является невозможной. Тогда он способствует определению конфигурации и параметров, отвечающих за комфортное перемещение по ступеням. Актуальна смена дизайна, типа, производителя, материалов, но не геометрия треугольника.
Следующим аспектом выступает определение материалов для возведения стен. Любые сооружений создаются с использованием опор. Кроме основных точек опор: в пол или перекрытие, для распределения нагрузок потребуются вспомогательные опоры (кроме монолитных маршей).
Для создания легкой установки, можно произвести крепление в стену. Создание лестницы на больцах обеспечивается наличием стен из правильно подобранных материалов заданной толщины.
Указываем все требуемые параметры
Y — Высота проема.
X — Ширина проема.
H — Ширина косоура (минимальная).
Z — Ступеньки в толщину.
F — Размер выступа ступеньки.
SP — Обозначьте расположение первой ступеньки, относительно поверхности уровня пола на втором этаже.
Определение удобства лестницы рассчитывается по формуле, которая основана на размере человеческого шага.
В среднем длина шага варьируется от 60 до 66 сантиметров, а среднее значение принято за 63 сантиметра.
30° до 40° — оптимальный наклон лестницы.
20 -25 см — оптимальная высота ступеней.
Расчет ступеней лестницы зависит от высоты между этажами и ступенями.
Комфортная глубина ступеней не менее 28-30 см.
При помощи выступа ступеньки можно убрать недостатки ее глубины.
По полученным результатам программа начертит рисунок с главными размерами и углами. На нашем чертеже будет представлена все замеры ступенек, разметка лестничной тетивы по отношению к углу ступеньки, верха ступеней на тетиве.
Как сделать прямую лестницу своими руками
Чтобы правильно сконструировать лестничный пролет нужно определить свободное место, где будет располагаться конструкция, учесть высоту подъема и форму изделия, и незабываем про эстетику.
Ширина марша
Эта величина не привязана к конкретным цифрам, только число маршей напрямую будет зависеть от свободного пространства.
Наименьшая ширина маршевого пролета ровна 80 см, если это значение меньше, то могут, возникнут трудности с подъемом мебели, прохода толстым людям. Оптимальная ширина 100-140 см.
Стройматериалы для лестницы
При помощи нашей программы, Вы сможете выполнить точный расчет деревянной или металлической лестницы, а также узнать требуемое количество материала для ее возведения.
Брус сечением 50 и длиной 250 мм идеально подойдет как для косоуров, так и для тетивы.
Балки для проступи лучше выбрать сечением не менее 30-40 мм.
Балки для подступней должны иметь сечение от 25 мм и выше.
Красивые балясины и поручни можно как заказать у столяра, так и купить уже готовые, процесс их создания достаточно трудоемкий и сложный.
Монтируем тетиву (косоуры)
Каждую балку необходимо обрезать с каждой стороны, по длине Вашей лестницы. Далее снизу балки необходимо отрезать 5 см — толщина проступни.
В косоуре под наши ступеньки выпиливаем проемы. При помощи угольника размечаем ширину проступней и высоту подступенек, за вычетом 2-4 см. После этого размечаем внутреннюю поверхность балки согласно нашей разметке.
При помощи пилы или электролобзика отпиливаем лишнее.
Примеряем косоур на будущее месторасположение лестницы. Каждый край его должен плотно входить в перекрытие и поверхность пола. Замеряем горизонтальность каждого запила.
Подогнанные поверхности зашкуриваем, при необходимости фрезеруем наружные края.
Монтируем ступени
Для установки подступней распиливаем балку согласно их количества. Подгоняем их и зашкуриваем.
Монтаж подступни на косоур
Крепление осуществляется с фасадной стороны шурупами, которые зашпаклюются.
После монтажа подступней, начинаем установку проступней — ступеней.
Распиливаем балку на точное количество ступенек, за вычетом одной. Потом каждую из них шкурим и проходим фрезером все выступающие стороны.
При помощи шурупов по дереву фиксируем ступени сверху подступней.
Балясины монтируем на ступенькии и фиксируем шпильками: толщиной 8 миллиметров и длиной 100 миллиметров.
Перила прикрепляем сверху саморезами.
Теперь наша лестница установлена, и остается покраска и лакирование. Лак, также позволяет придать защитный слой нашему изделию. Для сохранности структуры дерева, лучше всего использовать прозрачный лак.
Чтобы лестница получилась комфортной для использования, необходимо выполнить множество требований к ее конструкции и форме. Производить расчет лестницы важно также в целях безопасности, ведь она должна выдерживать все возлагаемые на нее нагрузки. Размеры могут варьироваться в зависимости от места их расположения и параметров помещения. В данной статье мы предоставим вам информацию по расчету размеров лестниц со всеми допустимыми нормами.
Для чего необходимо производить расчет лестницы
На этапе проекта дома выполняется множество расчетов, но нам интересны только те, что касаются лестниц. Расчет лестницы на второй этаж в квартире или доме необходимо выполнять в первую очередь из соображений безопасности и для экономии сил и средств.
Выполнение расчетов помогает определить:
- какое количество материала необходимо для строительства;
- каким нагрузкам должны соответствовать материалы для придания необходимой прочности конструкции.
Вне зависимости от того, будет ли это лестница на 2 этаж, на чердак, в подвал или смотровую яму в гараже, проведение расчетов поможет не только правильно выполнить работу, но и уберечь от травм, исключая вероятность разрушения конструкции.
Как рассчитать лестницу на второй этаж
Использование , которую вы можете найти на нашем сайте, является одним из самых простых способов расчета.
Также для расчета вы можете воспользоваться формулами из данной статьи.
Размер потолочного проема
Расчет потолочного проема необходимо выполнять, чтобы избежать неудобств при эксплуатации лестницы. Расстояние от лестницы до края потолочного проема должно быть таким, чтоб человеку не нужно было наклоняться при спуске и подъеме.
Потолочные проемы классифицируются по форме исполнения и подразделяются на:
Ширина марша на 2 этаж будет зависеть от функционала лестницы:
- Для безопасного использования ширина пролета должна быть не менее 90-100 см.
- Для переноса мебели между этажами и для спокойного расхождения двух людей во встречном направлении необходима ширина 125-150 см.
Длина косоура или тетивы
Для того чтобы определить, какой длины должна быть тетива (косоур), необходимо воспользоваться формулой
a 2 +b 2 =c 2 ,где а – длина марша; b – высота лестницы; c – длина тетивы (косоура).
Расчет лестницы в частном доме можно начать с определения количества ступеней, удобно будет воспользоваться приведенной ниже таблицей. На ней представлена зависимость числа ступеней от высоты лестницы и подступенка. Разделив высоту лестницы на высоту подступенка, получим число, округлив которое, получаем нужное число ступеней.
От угла наклона конструкции, зависит размер подступенка. На рисунке ниже представлены оптимальные углы наклона для разных видов лестниц и пандусов. Оптимальный угол наклона в жилых помещениях это 24-37°, что соответствует примерно 140-180 мм, на рисунке область выделена зеленым цветом.
Для определения ширины ступени удобнее воспользоваться формулой, приведенной на рисунке, зависимость ширины шага (600-640 мм) и высоты подступенка. Есть ряд ограничений, которых надо придерживаться при расчетах:
- край проступи не должен свисать более 50 мм;
- ширина проступи не должна быть менее 100 мм.
Ширина ступенек исходя из формулы равна: 600 — 2*160 = 280 мм .
В том случае если ширина ступеней будет меньше расчетной, это приведет к большим проблемам при спуске из-за того, что нога не будет полностью вставать на ступень.
От чего могут зависеть параметры ступеней
Основной параметр, от которого зависит любая прямая лестница, поворотная или винтовая, это размеры помещения, в котором она располагается.
При не очень большой площади помещения, в которое необходимо уместить прямую одномаршевую лестницу, придется изменить угол наклона конструкции на более крутой, чтобы сократить длину тетивы. Изменение угла наклона напрямую влияет на все параметры ступеней, кроме их длины, зависимость представлена на рисунке.
Для сохранения оптимальной высоты подступенка необходимо уменьшение ширины ступени.
Расчет угла наклона лестницы
В зависимости от угла наклона, лестницы подразделяются:
- пандусы — угол наклона до 30°;
- Для жилых помещений — уклон 30-45°;
- 45-75° — приставные, крутые;
- более 75° — эвакуационные, пожарные.
Зная принципы расчета угла наклона лестницы, вы сможете спроектировать и построить удобную лестницу.
Особенности расчета поворотных лестниц
Различают ряд способов . Расчет П-образной лестницы практически ничем не отличается от расчета лестницы с поворотом на 90°.
Самым простым способом расчета является метод пропорций, варианты расчетов другими методами вы сможете найти на нашем сайте. Также вы можете воспользоваться строительным калькулятором нашего сайта для расчета П-образных и Г-образных лестниц.
Графический метод
Метод основан на пропорциональном размещении ступеней в месте поворота, расчет лестниц с поворотом на 90 и на 180° идентичный. Рассмотрим на примере расчет П-образной лестницы:
- Начертить лестницу (вид сверху) в масштабе с обозначением крайних к повороту ступеней и центрального поворотного столба.
- Провести ось посередине лестницы (по центру опорного столба).
- С обеих сторон от оси необходимо нарисовать равносторонний прямоугольный треугольник.
- Делим гипотенузу треугольника на 3 равные части.
- Соединяем линиями центральный поворотный столб с отметками на гипотенузе, в результате чего каждая из сторон, разделенных осью из п. 2, оказывается разделена на 3 части.
Особенности расчета винтовых лестниц
Принцип й во многом схож с расчетами простых маршевых и поворотных лестниц, но, конечно же, есть моменты, на которые следует обратить внимание из-за конструктивных особенностей.
Делая винтовую лестницу на второй этаж своими руками, вы должны знать, что существуют определенные рамки в размерах винтовых лестниц, за пределы которых не желательно выходить из соображения безопасности и удобства использования:
- глубина ступени в средней линии не менее 200 мм;
- на расстоянии 150 мм от опорной стойки не менее 100 мм;
- в широкой части у кромки не более 400 мм;
- диаметр лестницы от 1300 до 3300 мм;
- ширина марша от 530 до 1430 мм;
- диаметр проема от 1300 до 3300 мм.
Рассмотрим на примере расчет винтовой лестницы для помещения высотой 2700 мм с шириной марша 1000 мм.
- Необходимо рассчитать диаметр будущей лестницы и, соответственно, диаметр потолочного проема. Главное при расчетах к удвоенной ширине марша не забыть добавить диаметр центрального опорного столба, при такой ширине марша он должен быть не менее 200 мм. В итоге получаем: D=1000+1000+200=2200 мм . Данный размер попадает в описанные раньше параметры.
- Определим радиус подъема, который равен сумме половины ширины марша и радиуса опоры. Rn=500+100=600 мм . Берем половину ширины марша по причине того, что в середине пролета самая оптимальная ширина проступи, которая составляет 200 мм.
- Зная радиус подъема Rn=600 мм и ширину проступи 200 мм, определим количество ступеней на один виток лестницы по формуле: L=2πr/200=2*3,14*600/200=18,84 . Округлив полученное число, узнаем, что один виток состоит из 19 ступеней.
- Для вычисления высоты ступени необходимо определить расстояние между витками лестницы. Рассмотрим пример использования лестницы людьми, чей рост не более 180 см. В таком случае расстояние между витками должно быть не менее 200 см. Таким образом, определяем, что высота ступеней составляет 2000/19=105 мм .
- Число ступеней для нашего помещения высотой 2700 мм составляет 2700/105=26 шт .
ступеней, а, соответственно, на всю лестницу:
2700/160=17штТакой вариант будет более экономичным, ввиду того что для всей лестницы потребуется на 9 ступеней меньше.
Какой из предложенных вариантов использовать, выбирать вам. Разница в том, что подъем по винтовой лестнице более крутой, чем по простой маршевой, и использование менее высоких ступеней облегчает подъем.
Как рассчитать чердачную лестницу в доме
Чердачная складная лестница рассчитывается так же, как и простая приставная, исходя из того, что угол наклона составляет 65°. Для определения длины лестницы необходимо воспользоваться формулой.
Итак, каким образом профессионалы советуют выполнять расчет в XXI веке?
Проектирование лестницы может быть выполнено различными способами. В основе каждого заложены оптимальные размеры лестничного марша, необходимые для комфортного и безопасного движения.
Естественно, самой удобной будет пологая и не узкая лестница, но, как правило, практические обстоятельства диктуют ограничения на выбор ключевых параметров к которым относят: вид лестницы, высоту подъема , площадь в плане , угол наклона , количество ступеней , ширину и высоту каждой .
Эти показатели связаны между собой и не могут быть определены по отдельности. Например, для простой одномаршевой лестницы высота подъема и угол наклона жестко задают площадь в плане и напротив, знание площади в плане и высоты не оставит сомнений в величине угла наклона лестницы.
В этой статье мы не будем рассматривать экзотические варианты , вроде лестниц с элементами трехмерной кривизны, а остановимся на привычных и посильных домашнему мастеру конструкций на косоурах и косынках.
Размер ступеней
Это, пожалуй, одни из главных характеристик лестницы. От них зависит, насколько комфортно и безопасно домочадцы смогут подниматься на второй этаж и спускаться вниз.
Мастер Новицкий Олег Вадимович в книге «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» (наилучшие пожелания автору и этому изумительному труду) упоминает рекомендованные и неоднократно проверенные практикой значения для подъема (h ) и проступи (a ) ступеней:
h×a = 150×300, 160×300, 170×290 мм.
Эти размеры хороши, но, к сожалению, не могут быть использованы , если дом уже построен и общая высота лестницы (H ) не кратна отдельно взятой ступени (h ). В таком случае мы можем обратиться к формулам расчета.
Широко известна формула удобства :
a - h = 12 см.
Согласно этому соотношению, лестница будет наиболее удобной.
Лестница считается безопасной если сумма размеров (с ) ширины проступи и высоты подступёнка равняется 45 см:
30+15; 27+18; 25+20 .
Соответственно, данное уравнение носит название формулы безопасности :
c = a + h = 45 см.
Сложность в том, что формулы применимы в небольшом диапазоне размеров и не всегда удается реализовать необходимую пропорцию на практике. В таком случае следует с минимальным отклонением «попасть» в указанные пропорции или воспользоваться универсальной формулой Блонделя , которая учитывает средний шаг человека. Об этом ниже.
| Высота этажа, м | Количество ступеней n | Высота ступени h, мм | Ширина ступени b, мм | Уклон h:b |
| 2,25 для подвалов | 12 | 118 | 260 | 1:1,38 |
| 13 | 173 | 260 | 1:1,50 | |
| 2,50 | 14 | 179 | 260 | 1:1,45 |
| 14 | 179 | 290 | 1:1,62 | |
| 2,75 | 15 | 183 | 260 | 1:1,42 |
| 16 | 172 | 260 | 1:1,51 | |
| 16 | 172 | 290 | 1:1,69 | |
| 3,00 | 17 | 176 | 290 | 1:1,65 |
| 18 | 167 | 290 | 1:1,74 |
Обратите внимание : в одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов (ступеней). Предельная высота ступени - 220 мм (СНиП 21-01-97 ).
Для проектирования простой деревянной лестницы на косоурах замерьте высоту между этажами (расстояние по вертикали от пола нижнего этажа до пола верхнего).
К слову высота между этажами - это самый «больной» размер. В домах из камня сплошь и рядом встречаются отклонения от проекта на 4-5 см, а деревянные подвержены усушке и усадке (до 15 см на этаж). В идеале следует дождаться полной усушки сруба за несколько лет.
Также размеры для расчета лестницы лучше снимать, когда настелены чистовые полы или придется четко задавать горизонтальные уровни высот.
Итак, пусть высота в нашем случае:
Выбираем высоту подступёнка :
Разделив высоту между этажами на высоту подступёнков, получаем необходимое количество ступеней :
270: 18 = 15 штук.
Для определения оптимальной ширины ступени используйте формулу удобства :
a - h = 12 , h = 18 см.
Удобная ширина проступи :
a = 12 + h = 30 см.
Значит, необходимо 15 ступеней шириной 30 см и длиной, зависящей от ширины проема в межэтажном перекрытии. Проверяем лестницу по формуле безопасности :
a + h = 46 + 3 см
В данном случае:
18 + 30 = 48 см.
Лестница безопасна и удобна в эксплуатации .
Этот пример вычислений приводит Столяров А.Н. в книге «Строим лестницы ».
Французский архитектор и инженер еще в далеком 1672 году предложил следующее соотношение :
Где S - это средний шаг человека, который находится в пределах 600-640 мм.
Может быть преобразована в неравенство:
Нижним приемлемым для практики результатом будет минимальный подъем ступени:
h = 120 мм, a = 400 мм, уклон 17 градусов.
С меньшим углом выполняют уже не лестницу, а пандус (рампу) - пологую наклонную площадку.
Верхний подъем ступени:
h = 220 мм, a = 200 мм, уклон 48 градусов.
На верхнем пределе формулы получается не самая удобная лестница, пригодная к эксплуатации только при движении лицом к ступеням.
Спуск по лесенке опаснее, чем подъем, следовательно, удобство использования оценивают на движении вниз . Пример размышлений мастера согласно формуле Блонделя :
Замеряем высоту между этажами:
H = 3050 мм.
Определяем подъем ступеней h путем деления H на возможное число подъемов (n ). Варианты значений:
При 17 подъемах: h = H / n = 3050 / 17 = 179,4 мм.
При 18: h = H / n = 3050/18=169,4 мм.
При 19: h = H / n = 3050/19 = 160,5 мм.
А = 5000 мм.
Длина линии хода не должна быть меньше высоты между этажами (H ), иначе лестница будет непрактично крутая. В нашем примере:
А (5000) > H (3050).
При n = 18 проступь a = 5000 / (n - 1) = 294 мм.
Действительное число ступеней на 1 меньше расчетного значения. Данный факт легко принять, если первую ступень считать на уровне пола.
Параметр шага по Блонделю :
169 × 2 + 294 = 632 мм.
Следовательно, размер приемлем , органичен и лежит в пределах среднего шага человека. Мы определили ширину проступи и высоту подступёнка для удобного перемещения, но этого недостаточно для возведения комфортной и безопасной лестницы.
Линия хода и средняя линия марша
Линия хода (A ) - это горизонтальная проекция воображаемого движения человека по ступеням. Проходит на расстоянии 300-500 мм от внутреннего края лестницы. Этот усредненный размер определяет комфорт пользования поручнем . Дети будут идти ближе к перилам, взрослые - дальше .
Иногда для прямого марша этим размером пренебрегают, поскольку грани ступеней параллельны .
Если ширина лестницы до 1000 мм, то линия хода совпадет со средней линией марша. Если больше 1000 мм, то линия хода смещается к поручню. Алгоритм расчета таков:
С помощью мела или отвеса нанесите на пол предполагаемую линию (или линии) хода. Зафиксируйте размер рулеткой и соотнесите его с высотой лестницы. Замечательно, если линия хода больше , чем высота в 1,7 раза - значит уклон составит 30 °.
Все полученные показатели размера проступи рассчитайте с помощью формулы Блонделя , чтобы определить оптимальный.
Относительная величина подъема марша (угол подъема)
В строительной практике угол подъема, как правило, находится в диапазоне от 20 до 50 градусов, но самыми удобными считаются лестницы с углом от 30 до 45 градусов.
Таблица зависимости размеров ступеней от угла наклона:
Выбор угла наклона обуславливает запас расстояния (критической высоты) не менее 2000 мм от любой ступени до потолка или какого-либо выступающего элемента здания (балки, парапета):
Критическую высоту удобно проверять , нарисовав рассчитанные ступени на любом листовом материале или прямо на стене. Как показывает практика проектирования, очень часто линия, проведенная от потолка или опасного выступа, будет меньше искомого значения.
Именно по этой причине нет возможности спроектировать лестницу достаточно пологой. С увеличением угла наклона понижается комфорт, потому при невысоком среднем росте всех домашних, иногда все же этот размер занижают.
В уже упомянутом труде Новицкого О.В. «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» рассмотрен реальный практический случай, в котором последовательно и аргументировано перебраны аж 6 вариантов расположения лестницы в помещении.
В любом случае, окончательный результат - это обычно золотая середина между множеством противоречивых аргументов.
Ширина марша
Ширина марша определяется пропускной способностью лестницы (количество людей в минуту в самом узком месте) и предполагает комфортное перемещение взрослого человека.
Для внутриквартирных лестничных маршей строительные нормы определяют это значение (размер от стены до перил или между двумя перилами с левой и правой стороны) как минимум в 900 мм, в домах повышенной комфортности 1250-1600 мм.
Предусмотрены исключения для ширины лестничного марша (0,8 м) некоторых типов лестниц (например, в садовых домиках), но ориентироваться при проектировании лестницы на этот размер следует только в условиях жесткого недостатка свободной площади помещения.
Ширину менее 0,8 м могут себе позволить вспомогательные конструкции , например, лестница в подвал или на чердак.
Стандартные элементы
Каждый хороший хозяин умеет считать деньги. Строительство лестницы - не исключение. Можно неплохо сэкономить , если детали лестницы на этапе проектирования получится подогнать к стандарту заготовок, принятых на территории РФ .
Экономические соображения могут стать тем ключевым аргументом, который позволит хозяину выбрать единственный вариант расположения лестницы из нескольких возможных.
1. Стандарты на ступени.
Выпускаются с галтелью R 12,5 . Пригласительные ступени:
| № | Размер, мм |
| 1 | H 220×400×1200, R200 |
| 2 | H220×400×1400, R200 |
Забежная треугольная ступень нестандартного размера на заказ рассчитывается как прямоугольная (из нее просто вырезают необходимую). Потому целесообразно заказывать прямоугольные . Стоимость идентична, а обрезки пригодятся в работе.
Крупные ступени можно изготовить из мебельного щита размеров:
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 38×400×2000 |
| 2 | 38×500×1500 |
| 3 | 38×500×2000 |
| 4 | 38×700×1500 |
| 5 | 38×1000×1000 |
| 6 | 38×1100×1100 |
| 7 | 38×1200×1200 |
2. Подступёнки.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 18×180×900 |
| 2 | 18×180×1000 |
| 3 | 18×180×1100 |
| 4 | 18×180×1200 |
| 5 | 18×180×1300 |
| 6 | 18×180×1400 |
| 7 | 18×120×900 |
| 8 | 18×120×1000 |
| 9 | 18×120×1100 |
| 10 | 18×120×1200 |
| 11 | 18×120×1300 |
| 12 | 18×120×1400 |
3. Облицовочная доска.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 18×200×2000 |
| 2 | 18×300×2000 |
| 3 | 18×350×1000 |
| 4 | 18×350×1500 |
| 5 | 18×350×2000 |
| 6 | 18×350×2500 |
| 7 | 18×350×3000 |
| 8 | 18×350×3500 |
4. Брус.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 80×80×1200 |
| 2 | 80×80×2000 |
| 3 | 80×80×2500 |
| 4 | 80×80×3000 |
| 5 | 100×100×1200 |
| 6 | 100×100×2000 |
| 7 | 100×100×2500 |
| 8 | 100×100×3000 |
5. Тетивы.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 40×350×2500 |
| 2 | 40×350×3000 |
| 3 | 40×350×3500 |
| 4 | 40×400×4000 |
| 5 | 50×300×3500 |
| 6 | 50×350×3500 |
| 7 | 50×400×4500 |
6. Поручни.
Длина поручней может варьироваться от 3500 до 6000 мм. А вот размеры сечений постоянны:
| № | Сечение (Ш×В), мм |
| 1 | 40×70 |
| 2 | 45×70 |
| 3 | 45×80 |
| 4 | 45×90 |
| 5 | 60×60 |
| 6 | 70×70 |
| 7 | 70×90 |
| 8 | 80×100 |
7. Балясины.
Диаметр круглых балясин - 30 или 47 мм. Длина всех разновидностей - до 900 мм. Сечения квадратных изделий:
| № | Сечение (Ш×В), мм |
| 1 | 40×40 |
| 2 | 45×45 |
| 3 | 50×50 |
| 4 | 60×60 |
| 6 | 70×70 |
| 7 | 80×80 |
| № | Диаметр, мм |
| 1 | 75 |
| 2 | 95 |
| 3 | 115 |
| 4 | 140 |
| 5 | 145 |
Еще на этапе расчетов следует ознакомиться с прайс-листом ближайшего поставщика в шаговой доступности.
Итак, не боги горшки обжигают. Надеемся, что нам несколько удалось развеять миф о том, что проектирование и возведение лестниц доступно только избранным. Почитайте статьи, литературу, на которую мы ссылались в этом тексте, выполните замеры, эскизы и чертежи.
Задача в сухом остатке выглядит просто : исходя из планировки дома, места размещения лестницы, эстетических предпочтений хозяев, нужно произвести вычисления параметров , приведенных в статье. Останется лишь органично вписать показатели в нормы комфортного и безопасного движения по загородному дому или многоуровневой квартире.
Желаем уюта и добра вашему дому.
Собираясь сделать деревянную или металлическую лестницу своими руками нужно немало внимания уделить расчетам. Несмотря на кажущуюся простоту - лестница весьма сложная инженерная конструкция, каждый узел которой должен быть продуманным, а все вместе они должны создавать единый ансамбль.
Проект лестницы металлической/деревянной должен предусматривать учёт её функциональной и декоративной составляющей. Сделать это будет тем труднее, чем меньше у вас опыта работы подобного рода. Поскольку не каждый день мы занимаемся расчетами, то нужно подробно расписать, как сделать расчет лестницы на второй этаж частного дома. Общие принципы постройки деревянной и металлической лестницы не отличаются. Как говорится, «дьявол кроется в деталях». Именно их и рассмотрим подробно.
Стоит отметить, что обустройство лестниц в многоквартирных или административных зданиях регламентируется многими документами. Основные из них ГОСТ 23120-78 Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные и СНиП IV-14-84 Сборник 1-14 Лестницы.
Однако в частных домах, высота которых зачастую ограничивается двумя этажами, собственник свободен в выборе конфигурации. Хотя, безусловно, основные правила строительства лестницы должны быть выдержаны.
1 правило - Выбор места расположения лестницы в доме
Сделать прямую лестницу в соответствии с нормативами в частном доме мешает ограниченность пространства. Поэтому многие хозяева отдают предпочтения сложным конструкциям: маршевой лестнице с поворотом или винтовой. Профессионалы выдвигают несколько рекомендаций относительно того, где и как разместить лестницу в доме, чтобы она занимала мало места.
- расположить лестницу лучше в той части дома, которой пользуются меньше всего. Лестница в жилой комнате создает определенные неудобства;
- обеспечьте свободные подступы к лестнице;
- лестничные площадки предпочтительнее забежных ступенек. Особенно, если предполагается самостоятельное строительство;
- рассмотрите сначала более простые варианты, а уже потом более сложные;
- учитывайте, что по лестнице нужно будет не только ходить, но и заносить/выносить мебель, технику. Она должна быть удобной в пользовании для всех членов семьи;
- если пространство (место) под лестницей в доме планируется использовать, лучше выбрать закрытую конструкцию. И, наоборот, открытая лестница делает пространство более просторным, поэтому ее целесообразно использовать в комнатах;
- учитывайте, что установка металлической лестницы в деревянном доме может быть произведена после того как дом даст усадку. Т.е., через 1-1,5 года. В противном случае, усадка дома приведет к нарушению целостности конструкции.
- убедитесь, что в потолке (перекрытии) можно сделать проем для лестницы под выход на мансарду, чердак. Например, в монолитной плите устройство лестничного проема создает существенные сложности.
Как сократить размер проема для лестницы на второй этаж?
Полезные советы от опытных мастеров:
- на 20 % возможно, если установлена лестница с забежными ступенями на 180 градусов;
- на 30 % поможет установка лестницы с двумя маршами и площадкой. Экономия места достигается за счет того, что движение меняется на 180°;
- на 60 % путем установки лестницы со ступенями «утиный шаг»;
- на 80 % достигается путем установки винтовой лестницы. В данном случае движение меняется на 360°.
2 правило - Форма и виды лестниц
В частном доме есть возможность не так строго следовать нормативам и ГОСТам. Однако основные принципы обустройства лестницы должны быть соблюдены, поскольку пренебрежение ими может повлечь за собой снижение безопасности этого инженерного сооружения.
Прежде чем приступать к расчетам, нужно знать, что есть два важных фактора, которые повлияют на результат.
Во-первых, это конструктивная особенность.
С точки зрения конструкции все лестницы можно разделить на три вида:
- маршевые . Состоят из отдельных маршей. Они, в свою очередь, делятся на одномаршевые, двух и более - многомаршевые. Кроме того, маршевая лестница может быть прямой, с лестничной площадкой или с поворотами (забежными ступенями).
В частных домах популярна деревянная и металлическая лестница с забежными ступенями (с поворотом на 90, на 180, на 360 градусов).
- винтовые (спиральные) . В лестницах этого типа ступени закручены вокруг оси. Они удобны, когда в помещении нет свободного места для маршевой конструкции. Но сооружение винтовой лестницы значительно более трудоемко и требует более тщательного расчета.
- складные . Относятся к переносным конструкциям, поэтому упустим их, поскольку расчет будем делать для стационарной лестницы.
Во-вторых, это форма каркаса.
Каркас металлической и деревянной лестницы может быть сделан в трех вариантах:
- лестница на косоурах . Основу каркаса составляет одна или две цельных балки, на которые сверху укладываются ступени.
- лестница на тетиве . Каркас состоит из двух опорных балок, которые сбоку поддерживают ступени
- лестница на больцах (от нем. «штырь»). Крепление ступеней производится непосредственно к стене.
3 правило - Расчет параметров лестницы
Многие пользователи не знают, что нужно учесть, чтобы рассчитать лестницу правильно. Профессионалы утверждают, что учет трех основных параметров сделают конструкцию безопасной, красивой и удобной в эксплуатации.
Параметры лестницы показаны на рисунке
Высота лестницы
Высота - расстояние от пола первого этажа до пола (не потолка) второго. Часто лестница верхним концом упирается в потолок первого этажа. Для удобства перемещения над такой лестницей делается просвет.
Расстояние от ступени до потолка можно рассчитать так: берется рост самого высокого члена семьи и прибавляется 100 мм. Рекомендуемое значение просвета (рабочая высота лестницы) - 2 м. Эта величина должна быть постоянной на протяжении всего марша.
Примечание. Размещать лестницу в жилых комнатах можно только в том случае, если комнаты первого и второго этажей отапливаемые. В противном случае, следует разместить в нежилом помещении.
Длина лестницы (длина марша)
Для традиционной маршевой конструкции, длина лестницы равна длине марша или сумме длин маршей плюс лестничная площадка между ними.
При расчете длины винтовой лестницы или лестницы с забежными ступенями рассчитывается средняя длина марша. В данном случае замер выполняется на расстоянии 50 см. от перил (края пролета).
Ширина лестницы в частном доме
Ширина - расстояние лестницы от стены или между двумя поручнями. Рекомендуемые параметры показаны на схеме.
Ширина маршевой лестницы:
- 1,5 м. - повышенный уровень комфорта;
- 1-1,2 м. - зона комфорта;
- 0,8-1 м - позволительно только для маршевой лестницы, расположенной вдоль стены;
- меньше 0,8 м. уместно только для вспомогательных лестниц.
Ширина маршевой лестницы с забежными ступенями:
Ширина винтовой лестницы:
- 1,4 м - зона комфорта;
- 1,1 м - минимально допустимая ширина.
Это связано с тем, что забежные ступеньки сужаются к центральному элементу лестницы.
Угол наклона лестницы (крутизна)
Угол наклона определяет удобство в пользовании лестницей. Слишком крутая лестница позволяет сэкономить полезное пространство, пологая же делает передвижение по ней более комфортным.
Вид лестницы в зависимости от крутизны показан на рис. Здесь четко видно, под каким углом должна быть лестница в жилом помещении.
Наиболее комфортный вариант для передвижения находится в зеленой зоне рисунка.
Материал подготовлен для сайта www.сайт
Примечание. При угле наклона свыше 45° спускаться по лестнице можно только вперед спиной.
Как показывает практика, чаще всего в доме применяют комбинированные варианты. Чтобы понять под каким углом ставить поручень на лестнице, нужно провести параллель между основанием лестницы (косоуром, тетивой) и по ней проложить поручень. Математически это простой расчет угла по теореме Пифагора.
Число ступеней лестницы
Количество ступеней не регламентируется и зависит от высоты лестницы и высоты проступи (подступенька). В двухмаршевых лестницах рекомендуется делать одинаковое число ступеней в обоих маршах, но на практике ступени распределяются между маршами неодинаково.
Примечание. Для многоквартирных жилых зданий число ступеней регламентировано и составляет 9-11 ступеней.
Высота проступи (расстояние между ступенями лестницы)
Наиболее удобной для движения пользователями признано расстояние между соседними ступенями в 150 мм.
Примечание. Для тех, кто делает лестницу своими руками - лишнюю высоту легко убрать, отрегулировав высоту проступи между последней и предпоследней ступенькой или между первой и второй.
Шаг лестницы (ширина ступени)
На ступеньку лестницы нужно опираться полной стопой. Следовательно, оптимальная ширина ступени лестницы должна составлять минимум 230 мм. (35 размер). Минимально допустимым является ширина в 100 мм. Но частое хождение по таким ступеням чревато травмами.
Примечание. Если увеличить ширину ступени свыше 650 мм (среднестатистическая длина шага взрослого человека), то при ходьбе по такой лестнице можно сбиться и оступиться.
Увеличить ширину ступени можно посредством выноса ступени. При этом ступень не должна нависать над предыдущей более чем на 50 мм.
Примечание. Рассчитывая ширину ступени лестницы, не стоит забывать о том, что расстояние между балясинами должно находиться в пределах 100-150 мм. В противном случае, такое ограждение будет небезопасным. В свою очередь балясины устанавливаются так, чтобы выдерживалась эстетика ограждения - по одной на ступени, две на одну ступень или иным образом.
Длина ступени лестницы
Длина ступени определяется конструкцией лестницы. Если используются две тетивы в качестве основного конструктивного элемента - длина ступени соответствует расстоянию между ними. Если косоур (один или два), то длина ступени определяется заказчиком.
4 правило - Точный расчет размеров лестницы
Поскольку все параметры связаны между собой, то чтобы их рассчитать, достаточно обладать базовыми знаниями по геометрии. Мы же покажем, как рассчитать лестницу на примере.
Пример 1. Расчет длины лестницы и ширины проема
В данном случае расчет прост и подходит тем, у кого много свободного пространства в комнате.
Как рассчитать длину лестницы в доме
Определяется следующим образом. К высоте помещения в 3000 мм прибавляется ширина потолочного перекрытия в 200 мм. Полученное значение 3200 мм. делим на 160 мм (рекомендуемая высота подступенька) получаем число 20. Т.е. лестница будет содержать 20 ступеней.
Исходя из того, что рекомендованная ширина ступени составляет 300 мм - длина лестницы должна составлять 6000 мм (20 ступеней по 300 мм). Или же, если ступень вынести на 50 мм, то длина лестницы будет составлять 5000 мм (20 ступеней на 250 мм (300 мм - 50 мм)).
Как рассчитать ширину проема лестницы
Определяется так: из 3000 мм (высота помещения) вычитается 1900 (рекомендованное значение просвета). Получаем 1100 мм. Это значение разделим на 160 мм (высота ступени) и получим количество ступеней, над которыми может располагаться перекрытие. Итог расчета - 6,875, т.е. 7 ступеней.
Остальные 13 из 20 ступеней должны располагаться в свободной от перекрытия зоне. Иначе ходьба под ними будет дискомфортной. Ширина ступени составляет 300 мм, тогда ширина проема составит 13х300 мм = 3900 мм.
Проверяем 1100 (ширина перекрытия) + 3900 (ширина проема) = 6000 (длина лестницы)
Однако не у всех есть возможность оставить под лестницу 6 или 5 метров. В таком случае, стоит поиграть шириной ступени или высотой проступи. А можно делать лестницу с поворотом или со ступенями «утиный шаг». Такие конструкции более сложные, а значит и расчет также будет более сложным.
Пример чертежа металлической лестницы на одном косоуре
Пример 2. Расчет угла наклона лестницы и параметров ступеней
Эти расчеты более сложные и могут быть выполнены несколькими методами. Среди них известны следующие:
- компьютерный метод;
- датский метод;
- метод подъема линий;
- метод развертки;
Эти методы объединяет необходимость в обладании базовыми знаниями в сфере проектирования. Схема лестницы в графической интерпретации полученная благодаря описанным выше методам показана на рисунке.
- метод пропорций.
Подходит новичку в области проектирования и позволяет легко рассчитать, как маршевую прямую, так и лестницы с забежными ступенями или винтовую. Ведь здесь есть особенность, а именно, ступени сужаются к центру.
Расчет металлической или деревянной лестницы с забежными ступенями на 90 и 180 градусов методом пропорций основан на равномерном распределении пространства на поворотном участке. Расчет выполняется таким образом:
- делается эскиз лестницы в горизонтальной проекции;
- обозначается линия, показывающая среднюю длину марша. Для удобства, расположим ее посредине;
- обозначается линия, показывающая середину поворота лестницы. Место, где будет расположена наиболее длинная ступень.
- наносим на среднюю линию значение ширины ступеней. Таким образом, можно рассчитать их количество. Расчет ведется от поворотной линии.
- определяем точки, где будут заканчиваться последние одинаковые ступени. Таких точек должно быть две - в начале и в конце лестницы. В редких случаях лестницы начинают или заканчивают забежными ступенями;
- в месте, где ступень будет иметь минимальную ширину (возле одного из косоуров, тетивы или винтовой трубы, откладываем по 50 мм от поворотной линии. В сумме 50+50 даст нам 100 мм. Что является минимально допустимой шириной ступени;
- соединяем нанесенные точки с ранее обозначенными точками, которые показывают ширину ступени и продлеваем их до противоположной стороны (второго косоура, тетивы или перил винтовой лестницы).
- откладываем остальные ступени. Приблизительная пропорция 1:2:3. Один мм на узкой части лестницы, равен 2 мм на средней линии и 3 на широкой части поворота.
Данные с эскиза переносятся на заготовки лестницы в соответствии с масштабом.
Схема лестницы с забежными ступенями и поворотом в 90 градусов наглядно представлена на рисунках
Лестница с забежными ступенями с поворотом в 180 градусов рассчитывается аналогичным образом.
Схема лестницы с забежными ступенями с поворотом в 180 градусов представлена ниже
Такой метод расчета нельзя назвать сверхточным, но расчеты, достаточные для строительства лестницы своими руками, получить можно. Если вы не доверяете ему, можно обратиться к специалисту или воспользоваться компьютерной программой.
Расчет лестницы на больцах
Процесс подобен расчету лестницы с забежными ступенями. Разница только в способе крепления. Возможен вариант крепления на пристенную тетиву или без нее.
Расчет винтовой лестницы
Расчет лестницы спирального типа выполняется аналогично расчету забежных ступеней. Но в данном случае, нужно точно определить конфигурацию. С точки зрения конструкции их может быть четыре типа.
Примечание. Винтовая лестница считается наиболее опасной с точки зрения перемещения.
Чертежи винтовых лестниц
Расчет лестницы утиный шаг
Данная конфигурация хороша тем, что занимает минимум места, однако в изготовлении и эксплуатации такие лестницы очень хлопотные. Устанавливается лестница утиный шаг в том случае, если угол уклона превышает 45 градусов, а использовать приставную лестницу нет желания. Особенность этой конструкции в том, что на одну ступень опирается только одна нога. Однако, несмотря на это, проект каркаса такой лестницы ничем не отличается от каркаса маршевой. Разница только в форме ступеней.
Схема ступеней лестницы гусиный шаг
Примечание. Согласно стандарту, число ступеней в лестнице утиный шаг должно быть нечетным. Причем первую ступень предпочтительно делать справа. Это объясняется тем, что у большинства пользователей ведущая нога правая. Максимальная проступь также устанавливается справа.
Компьютерные программы для расчета лестниц
Программный метод позволяет создать 3D проект, визуализировать проект и получить чертеж лестницы с точным указанием всех параметров. Наибольшее распространение получили такие программы как:
- «Компас» (как показывает практика, с этой программой знакомы большинство умельцев);
- SolidWorks - позволяет создавать дизайн разных инженерных конструкций, не только лестниц;
- Consultec Staircon - дает возможность не только создать проект лестницы, но посчитать смету на ее строительство. Полная трехмерная модель позволяет получить полное представление о будущей конструкции.
5 правило - Детальный чертеж или эскиз
Расчет компьютерным методом или методом пропорций уже предполагает наличие чертежа будущей лестницы. Однако даже тем, кто делает простую маршевую лестницу стоит создать эскиз с нанесенными на него размерами.
Примечание. На эскиз нужно нанести не только параметры лестницы, но и указать основные параметры помещения. Например, наличие и размеры окна, выступающую часть подоконника, колонные или другие предметы, которые могут помещать изменить конфигурацию или параметры лестницы в ходе работы.
Подготовившись, таким образом, можно приступать к строительству лестницы своими руками.
