Расчёт лестницы

Не надо никому объяснять, для чего нужны лестницы. Они существуют с незапамятных времён. Единственно, с тех далёких лет изменялся дизайн, конструктивные особенности изготовления в силу внедрения новых технологий. В наши дни лестницы служат не только по прямому назначению, но и в качестве декоративного оформления жилого помещения. Вспомните дворцовые лестницы, они до сих пор поражают своим великолепием. Но кто мешает нам создать что-то подобное? Правильно - никто. Поэтому целью данной книги является не просто обучение технологии изготовления лестниц, а изготовление потенциального шедевра. Это не высокопарные слова. В процессе обучения мы будем стремиться к высококачественному произведению. Как говорится, глаза боятся, а руки делают.
Расчёт лестницы

При расчете лестницы определяют основные размеры лестничного марша, которые максимально соответствуют удобству и безопасности перемещения. Самый удобный вариант – широкая и пологая лестница. Но в каждом конкретном случае приходится исходить из того, какое место оставлено для этой цели. Иногда берешься за голову: как можно затолкать в данное пространство наши 18-20 ступенек.

Основные параметры лестницы включают в себя высоту подъема, тип лестницы, площадь в плане, крутизну, число ступеней, а также их ширину и высоту. Все эти параметры не являются независимыми, то есть их нельзя все назначить. Для прямой лестницы высота подъема и крутизна определяют площадь в плане и, наоборот, площадь в плане и высота подъема определяют крутизну.

При проектировании надо сразу задать значения определяющих параметров, в нашем случае это будет площадь в плане. После этого можно вычислить крутизну, которая определит число ступеней.
Удобство и безопасность лестницы

Что же понимать под удобной и безопасной лестницей? Прежде всего, ширина лестничного марша должна быть такой, чтобы по лестнице можно было перемещаться, не ощущая помех. Строительными нормативами предусмотрена ширина лестничного марша (расстояние от стены до ограждения или двумя ограждениями) не менее 90 см, а расстояние между противоположными стенами не менее 110 см. При меньших размерах перемещение по лестничному маршу мебели и других громоздких вещей (особенно при поворотах на 90? или180?) будет довольно затруднительно. В любом случае при определении ширины двухмаршевой лестницы учитывается ширина ограждения и величина зазора между маршами, который должен быть около 10 см.

Вторым показателем при расчете лестничного марша является его уклон (крутизна), который зависит от ширины и высоты ступеней лестницы. Эти размеры зависят от многих факторов, тем не менее они должны быть такими, чтобы лестницей было удобно и безопасно пользоваться. Это означает, что ширина проступи и высота подступенка должны соответствовать средней длине шага человека. То есть, чтобы поддерживалось соотношение между расстоянием, на которое человек поднимается или опускается, и расстоянием, на которое он передвигается вперед. Это соотношение и определяет крутизну лестницы, которая должна быть такой, чтобы отношение высоты марша к его горизонтальной проекции составляло 1:2 – 1:1,75 (т.е. быть в пределах 30?). В любом случае уклон лестницы не должен превышать соотношение 1:1,25 (40?) так как при уклоне более 1:1 (45?) можно будет спускаться только спиной вперед, а не лицом. Пользоваться такой лестницей становится неудобно и опасно.

При расчете лестницы следует придерживаться правила, что все ступени в пределах одного марша должны быть одинакового размера по высоте и ширине. Отклонения по высоте и ширине даже в несколько миллиметров на одной ступени может сказаться в конце лестничного марша, и, как результат – перекошенная лестница.
Формула безопасности и формула удобства

При расчете ступенек и подступенков пользуются формулой. Удвоенная высота подступенка b и ширина проступи a должны быть равны среднему шагу человека – 2b+a=57-64 см.

Иногда пользуются более простым расчетом, по которому сумма размеров ширины проступи и высоты подступенка c должна равняться 45 см (30+15, 27+18, 25+20), т.е.

c=a+b=45-46 см.

Лестница своими руками, изготовленная по такому расчету, считается наиболее безопасной, а формула, естественно, формулой безопасности. Многие пользуются, так называемой формулой удобств,

a-b=12 см

На практике выдержать это соотношение в реальных условиях не всегда возможно. Но надо хотя бы стремиться к идеалу.
Посчитаем?

Для выбора ширины проступи воспользуемся таким примером. При спуске по лестнице взрослый человек ставит ногу так, что носок свисает над скругленной передней частью проступи. Если этот свес незначителен, ступень считается безопасной и чем уже ступень, тем выше опасность соскальзывания с нее. На практике видно, что ширину проступи лучше всего принимать в пределах 28-30 см, но не менее25. Высоту подступенка лучше делать от14 до 17 см, но не более 20 см. Если не позволяют размеры в плане для увеличения ширины ступени, обманем ситуацию – установим углубленный подступенок, т.е. увеличим свес ступеньки над подступенком. В некоторых случаях можно обойтись вообще без подступенка. Открытое пространство под лестницей, и в этом случае не будет необходимости в подшивке лестничного марша снизу. Хотя, в таком варианте придется отделывать ступени еще и снизу (шлифовка, покраска).

В лестницах с забежными ступенями в поворотной части для удобства пользования и безопасности движения по ней ширина ступеней в середине марша должна быть равна ширине прямых ступеней.

При выборе уклона лестничного марша нужно следить за тем, чтобы расстояние по вертикали от верхней плоскости любой ступени лестницы до потолка или других выступающих элементов здания было не меньше 2 м. То же касается лестничной площадки. В моей практике был случай, когда междуэтажное перекрытие в районе лестничной площадки «давило» на голову. Т.е. высота не позволяла сделать лестницу достаточно пологой. В такой ситуации просто пришлось увеличить крутизну второго лестничного марша почти до 45?. Но по возможности не стоит такое практиковать. Это просто не удобно.

А теперь посчитаем. Для примера возьмем высоту лестницы от поверхности пола первого этажа до поверхности пола второго уровня равной 3,2 метра. Длину проема, оставленного для лестницы – 3,5 метра и ширину проема – 2,4 метра. Если сделать лестницу одномаршевой, то она получится практически под углом 45?.Как мы уже знаем, такой угол не самый лучший. А если учесть, что нужен еще и подход к лестнице размером около одного метра, то и вовсе такой проект не подходит. Значит, лестница будет иметь два марша с промежуточной площадкой. Вместо площадки можно сделать забежные ступени. Каким путем пойти? Первый вариант проще, но требует повышенного расхода материалов на изготовление площадки. Второй вариант предпочтительней из экономии материала, но сложнее в исполнении. Ко всему во втором варианте есть возможность сделать лестницу более пологой, т.к. вместо площадки получится минимум еще четыре ступени. Рассмотрим пока первый вариант.

И так, 320 см делим на оптимальную высоту будущих ступенек, т.е., на 16. Получается 20 ступеней. Последней ступенью будет являться пол второго этажа. Возможный вариант – 320 см разделить на 19 ступеней – в результате 16,84 см. Тоже вполне приемлемый вариант, на каком остановиться, дело хозяйское. Пока для примера будем рассчитывать для 20 ступеней. Если взять одномаршевую лестницу, то от 350 см вычитаем 100 см (на проход), остается 250. Полученный результат делим на расчетное количество ступеней, т.е. на 19 (18) – 13,15 см (13,8 см) ширина ступеньки. Даже при условии, что мы можем утопить подступенок на 4-7 см, все же ступень остается слишком узкой. Как бы не хотелось – приходим к варианту с промежуточной площадкой. Площадка в некотором роде представляет собой укрупненную ступень, это к тому, что в общем расчете ее придется тоже учитывать. Чтобы определиться с шириной площадки просчитаем ширину лестницы. Мы приняли ширину проема равную 240 см, между маршами надо оставить 10 см для того, чтобы, держась за поручень, не касаться встречного поручня. Итого, 230 см делим на два, получается ширина марша – 115 см. Ширина площадки тоже не может быть менее 115 см. Остановимся на 120см. Что мы имеем? Если над головой ничего не мешает (нет перекрытия), то площадку можно делать на любом уровне, если же потолок есть, то площадка должна располагаться на высоте около двух метров от потолка. Примем, что его нет (лестницы фото).

350-120=230 см длина верхнего марша в плане (лестница эстетичнее выглядит, если первый марш короче, либо равен второму, верхнему), теперь 230 делим на оптимально-возможную ширину ступени, т.е. на 26-29см, в просвете это составит 20-25 см.

230:20=11,5 ступеней. «Полтора землекопа» не бывает, пишем 11. Более точный расчет показывает, 230:11=20,9 см, добавим к результату свес – 6,1 см (для удобства счета), получим 27 см ширина ступеней верхнего лестничного марша. Теперь 11 ступеней умножаем на высоту ступени –16 см и получаем 176 см от пола второго этажа до пола площадки. Теперь вычислим нижний марш. Общая высота была 320 см, минус 176 см – получаем 144 см. Делим на 16, в результате получаем 9 ступеней, если не забыли, девятая ступень – площадка. Если мозги не закипели, посмотрим схему сборки лестничного марша на основе тетивы.