Металлические лестницы. Расчёт маршей. Материалы для изготовления

На производственных и жилых объектах устанавливают металлические лестницы, которые можно разделить на два основных типа – с косоуром и без него. К последним относятся спиральные конструкции, где ступени фиксируются к перилам и вертикальной стойке, на которой основано всё устройство. Также, вместо косоуров могут быть использованы тетивы, но об этом мы поговорим ниже, а в дополнение к теме посмотрим видео в этой статье.

Устройство металлических лестниц

Так как разговор у нас пойдёт о лестницах из металла, то следует обратить внимание на разновидность наклонных балок. Если косоур представляет собой профиль с гребёнкой, поверх которой устанавливаются проступи, то лестничная тетива (см. фото вверху) — это ровный парный профиль и ступени монтируются между ними на специальные крепления или привариваются. И тот и другой вид балок можно сделать своими руками, если правильно рассчитать наклон и ступени, а также подобрать материал.

Расчёт маршей

• На диаграмме вверху вы видите углы наклона, которые используются для пандусов, маршей и стремянок. Но при этом можно сказать, что металлические лестничные марши, в отличие от дерева и бетона, можно обустраивать в самом широком диапазоне — от 25⁰ до75⁰. А небольшой промежуток между 75⁰ и 90⁰ опять-таки подходит для металла – здесь используют приставные и раскладные лестницы, а также стремянки.
• Тем не менее, несмотря на широкий диапазон применения лестниц из металла (сталь, алюминий), существуют наклоны удобные, сложные и критические. Удобным спуском называется уклон от 30⁰ до 35⁰, как наиболее подходящий для передвижения, а критическим – любой угол из всего диапазона, где ступени делятся с большими дробями и сделать их одинаковыми практически невозможно. А вот начиная от 40⁰ и более подъём будет неудобным, то есть, его преодоление даётся легко только тренированным людям, поэтому их (крутые марши) используют либо в качестве аварийных, либо для сообщений с низкой проходимостью.

Пояснения. Красным цветом в таблице обозначены наиболее приемлемые размеры, при которых лестница называется «неутомляемой». Жёлтым цветом обозначены размеры, при которых лестницы наиболее легки в исполнении.

• Чтобы рассчитать ступени для металлических лестниц, впрочем, как и для любых других, необходимо придерживаться определённых правил и основанием для них служит длина шага среднестатистического взрослого человека (при росте 160-180 см длина шага составляет 60-64 см). Также не следует забывать о безопасности и для этого стопе нужно примерно на 70% почувствовать жёсткое основание, значит, оптимальная ширина проступи получится от 25 до 30 см.
• Теперь, если мы высоту ступени обозначим буквой h, а ширину проступи буквой d, то получим формулу 2h+d≈60≈64 см (высоту умножаем на два). Например, если высота будет 17 см, а ширина – 30 см, тогда 2/17+30=64 см.

• Давайте попробуем рассчитать металлические ступени для лестниц в помещении с высотой косоура до нужной точки на 3м, и используем для этого принцип прямоугольного треугольника. Здесь отрезок CB будет обозначать высоту косоура или тетивы, отрезок AB – длину косоура, а отрезок AC – длину марша.
• Допустим, нам нужно поднять лестницу на высоту 2,85м, тогда это расстояние нужно разбить на количество ступеней. Наиболее удобная высота ступени – 16-17 см, но так у нас получится слишком длинный марш и дробная цифра для параметров, так что высоту можно увеличить до 19 см и у нас получится 285/19=15 штук. Для удобства и безопасности нам нужна величина среднего шага, тогда 19*2+26=64 см.
• Теперь, когда нам известна длина отрезка AC, которую займёт металлический лестничный марш – 26*15=390 см и высота тетивы – CB=285 см, мы сможем узнать длину AB, чтобы понять, сколько материала пойдёт на косоуры или тетивы. Используем формулу, как того требует инструкция e²+d²=x²=390²+285²=152100+81225=233325. Из полученного результата извлекаем корень квадратный √233325=483 см или 4,83м рабочей длины и где-то 5м профиля для заготовки.

Рекомендация. Не забывайте о том, что стоимость металлической лестницы напрямую зависит от её размера, поэтому, при увеличении крутизны подъёма цена будет падать, а при более пологом наклоне, наоборот, подниматься.

Совет. На крутых подъёмах не всегда удаётся выдержать ширину проступи более 24 см, поэтому можно прибегнуть к такому варианту, как забежные ступени. Это означает, что верхняя проступь будет нависать над нижней на 3-4, но не более 5 см.

Материалы для изготовления

• Для наклонных балок внутренней лестницы, как правило, используют швеллер или двутавр, но иногда также применяют пустотелый прямоугольный профиль. Конечно, с полыми элементами вес металлической лестницы уменьшается, но такая конструкция непригодна для больших нагрузок. Для кобылок может быть использован уголок или полый профиль, а также стальная полоса.

• Если конструкция монтируется на улице, то для ступеней используется, либо металлическая просечка для лестниц, либо обычная рифлёная арматура, которая приваривается к тетивам на расстоянии 5-7 мм друг от друга. Это необходимо для того чтобы в зимний период на ступенях не задерживался снег, иначе возможны несчастные случаи. Для внутреннего использования возможно применение стального гладкого или рифлёного листа, либо вообще на металлические косоуры монтируют деревянные или бетонные ступени.

• Для ограждений на лестницах из металла применяют обычную или нержавеющую сталь, а также алюминий, иногда делая из них комбинацию. Крепление балясин в таком случае производится двумя способами – непосредственно к лицевой части проступей или к боковой части наклонной балки (любого типа). Для фиксации в обоих случаях могут быть использована, как сварка, так и болты, а может, и то, и другое..

• Также могут быть конструкции без косоура, и это касается спиральных лестниц, но не следует их путать с винтовыми, так как там косоур присутствует. Для спирального обустройства ступеней, прежде всего, нужна вертикальная опора по центру, вокруг которой разворачивается всё устройство. В таких случаях требования по ширине и высоте ступеней остаются неизменными, но здесь возникает одна проблема.

•  Дело в том, что у основания (металлической трубы) проступи оказываются практически друг над другом и их ширина с одной стороны скрадывается. Поэтому, минимальная ширина пролёта должна получаться порядка 80-90 см, чтобы нога могла свободно становится на ступеньку.
• В таких случаях стоимость металлических лестниц по материалу получается значительно ниже, но зато увеличивается трудоёмкость процесса, ведь здесь нужна спиралевидная тетива и схожие по форме поручни. В домашних условиях такую конструкцию изготовить крайне затруднительно, поэтому для сборки можно использовать покупные элементы.

• На фотографии вверху вы видите винтовую металлическую лестницу на одном центральном косоуре – такие конструкции ещё называют хребтовыми. Конечно, изготовить детали для сборки такого устройства в домашних условиях нереально, поэтому их покупают готовыми, либо заказывают для индивидуальных проектов.

• Для экстренной эвакуации при пожаре применяют самые разные виды металлических лестниц. Так, среди них могут быть маршевые, винтовые, спиральные и приставные конструкции. Всё зависит от места расположения объекта или ходов сообщения, где приходится устанавливать конструкцию. Такие устройства могут быть с поручнями и без них, а также у приставных вариантов иногда к перилам приваривают стальную полосу, образуя нечто вроде трубы для безопасности перемещения.

Заключение

Для монтажа таких конструкций чаще всего используется сталь и в большинстве случаев, это пожарные металлические лестницы. Тем не менее, металл с успехом применяется в дизайне, так что для обычных сообщений между этажами такой материал прекрасно подходит, тем более что он обладает высокой прочностью и большим эксплуатационным ресурсом.