Расчитать лестницу для дома: основные принципы и методы

Расчет лестницы в частном доме – одна из задач, которая встает перед строителем. Несмотря на кажущуюся простоту этих конструкций, их проектирование является важной задачей, решение которой должно обеспечить максимальный комфорт и безопасность жильцов дома.

Мы рассмотрим основные методы расчетов и принципы, которыми следует руководствоваться, производя расчет лестницы в доме.

Этапы проектирования межэтажных лестниц

Любое строительство и производство начинается с теории, иными словами, с проектирования.

В случае расчета лестниц эта задача представляет собой комплексное мероприятие, включающее несколько этапов:

1. Определение типа конструкции, исходя из параметров помещения, материалов, из которых построено здание, размеров комнат, высоты этажей, индивидуальных запросов жильцов, их физических возможностей, вкусов и предпочтений будущих пользователей;
2. Подбор материалов для будущей межэтажной конструкции лестницы;
3. Определение оптимального места расположения лестницы с учетом плана здания и возможных маршрутов перемещений жильцов, общей планировки и соображений удобства и безопасности;

4. Определение основных размеров и параметров конструкции, то есть непосредственно расчет лестницы для дома;
5. Расчет и подбор ограждающих конструкций, перил, поручней, детских заграждений и дополнительных поручней;
6. Подбор отделочных и декоративных материалов.

Важно!
Лестница представляет собой средства сообщения между этажами, при этом перепад высот представляет опасность для человека, поэтому к вопросу выбора лестницы, ее проектирования и расчета необходимо подходить серьезно, так как от этого зависит не только комфорт, но и безопасность.

Рассмотрим этапы проектирования лестницы более подробно.

Определение типа конструкции

Известно несколько типов конструкций межэтажных лестниц для жилых домов:

• Прямые маршевые лестницы;
• Поворотные маршевые модели (П- и Г-образные);
• Круговые и спиральные конструкции;
• Винтовые модели;
• Конструкции с забежными ступенями;
• Лестницы на больцах.

Маршевые модели

Самыми устойчивыми, надежными и безопасными принято считать прямые и поворотные маршевые модели лестниц, так как в этих сооружениях сохраняются наиболее удобные при ходьбе размеры ступеней, сохраняется постоянная прямоугольная форма ступеней, соблюдаются оптимальные углы наклона полотна и размеры маршей.

Важно!
Если в вашем доме будут жить дети, старики или люди с ограниченными физическими возможностями, настоятельно рекомендуем остановить свой выбор именно на маршевых конструкциях, если параметры здания и планировки позволяют это сделать.

Преимущества маршевых моделей:

• Имеют максимально удобный наклон лестничного полотна;
• Все ступени снабжены подступенками, что снижает риск падения в результате попадания ноги в зазор между ступенями;
• Ширина марша является наиболее комфортной среди всех видов лестничных сооружений;
• Параметры конструкции, такие как ширина проступи, высота ступеней, высота перил, высота проема, форма ступеней, конфигурация и взаимное расположение деталей и частей соответствуют требованиям максимальной безопасности при перемещении людей по этим лестницам.

Также следует отметить, что проектирование и монтаж маршевых моделей наиболее просты в исполнении, особенно, если строительство планируется производить своими руками.

Круговые модели

Круговые и спиральные модели позволяют более экономично использовать пространство помещения, однако при этом зачастую происходит потеря безопасности и удобства конструкции по объективным причинам, связанным с особенностями расположения ступеней в местах криволинейных участков, изменениями наклона лестничного полотна, конфигурацией лестницы.

Важно!
В случае криволинейных моделей становится сложнее проектировать, производить и монтировать перила и заграждения, кроме того, возрастает сложность общего расчета и проектирования сооружения.

Винтовые конструкции

Винтовые модели являются самыми экономичными с точки зрения потерь пространства помещения, но, в то же время, они относятся к наиболее опасным и неудобным видам лестниц.

Винтовыми называют такие конструкции, ступени которых расходятся вокруг центральной колонны или другого опорного элемента наподобие веера, описывая спираль в пространстве или окружность в горизонтальной проекции.

Следует отметить, что проектирование, изготовление и монтаж таких изделий несколько сложнее, чем в случае прямых и поворотных конструкций, поэтому такую работу лучше доверить опытным профессионалам.

Совет!
При наличии в доме стариков, детей или людей с ограниченными физическими возможностями лучше избегать винтовых лестниц, так как ходьба по ним будет представлять не только сложность для перечисленных категорий лиц, но и вполне конкретную опасность.

Выбор винтовой конструкции оправдан только крайним дефицитом пространства и невозможностью разместить или вписать в помещение другие виды межэтажных комплексов.

Сооружения с забежными ступенями

Эти конструкции представляют собой поворотные лестницы, только площадки при изменении направления марша заменяются несколькими ступенями неправильной формы, которые создают плавный переход с одного марша на другой.

Это достаточно надежные и удобные модели, которые, однако, уступают прямым и поворотным маршевым конструкциям. При этом расчет и проектирование этого типа лестниц является одним из наиболее сложных среди всех моделей, поэтому здесь также не обойтись без участия грамотных инженеров-проектировщиков и опытных монтажников.

Кроме того, следует помнить, что забежные и угловые ступени имеют неправильную геометрическую форму, что доставляет неудобство при ходьбе, особенно для стариков, детей и инвалидов. Также возникает неудобство при движении по такой лестнице в ночное время при условии плохой видимости.

Лестницы на больцах

Больцевые модели не совсем корректно помещать в этот список, так как эти конструкции могут быть и маршевыми, и круговыми, и винтовыми. Отличает их только способ соединения ступеней с помощью металлических цилиндров-больцев, что и дало название этой модели. Однако в конструкции есть некоторые особенности, характерные также для модульных комплексов.

Основное отличие – это отсутствие стационарной опоры под полотном, ступени крепятся к стене и друг к другу с помощью специальных деталей, в результате получается эффект «парящей» в воздухе конструкции. При этом, как правило, отсутствуют подступенки, что делает эти модели опаснее классических.

Проблема в том, что при ходьбе нога попадает в промежуток между ступенями, в результате чего легко споткнуться через следующую ступень при подъеме. Также на подобных конструкциях часто отсутствуют перила, либо перила не вполне соответствуют требованиям безопасности, принятым в ГОСТ и СНиП.

Конечно, модульные и больцевые конструкции позволяют с наименьшими затратами оформить сообщение между этажами здания. Эти изделия выпускают серийно на заводах, так что покупатель избавлен от забот, связанных с проектировкой и изготовлением сооружения, причем стандартные модели позволяют достаточно точно подгонять лестницы под конкретные параметры помещения.

Важно!
Инструкция по сборке и монтажу больцевых и модульных изделий вполне допускает самостоятельную установку сооружений силами непрофессиональных монтажников, при этом цена изделия заметно ниже классических аналогов, что вместе с простой установкой делает эти модели наиболее выгодными с точки зрения стоимости.

Выбор материалов

Для изготовления межэтажных лестниц используют огромное количество различных материалов, перечислять которые нет смысла.

Мы лишь назовем основные:

• Дерево;
• Металл;
• Бетон;
• Стекло;
• Пластик;
• Различные комбинации.

При выборе материала следует учитывать особенности интерьера помещения, где будет расположено изделие. Для классических, традиционных и фольклорных стилей отлично подойдет дерево, для викторианского стиля, готики, некоторых классических направлений характерно наличие кованых изделий, для современных стилей гармонично будет использовать нержавеющую сталь, никелированную и оцинкованную сталь, алюминий и стекло.

Также стоит учитывать способ соединения элементов сооружений, которых насчитывают несколько:

1. Сварные конструкции из металла. Применяется электродуговая ручная сварка, точечная машинная сварка, автоматическая сварка, аргонная и другие виды сварок.
2. Болтовые металлические конструкции.
3. Клееные деревянные модели.
4. Болтовые деревянные модели и модели на шпунтах, шипах и проушинах.
5. Различные сборные модели, которые комбинируют всевозможные способы крепления и сборки деталей.

Наиболее распространены комбинированные модели лестниц, где материалы используют исходя из их физических свойств и качеств, таким образом, каждый материал находится на своем месте и выполняет ту функцию, которая ему наиболее характерна. В результате наблюдается повышение качества при падении стоимости таких конструкций.

Важно!
При выборе материала обращайте внимание на его происхождение, состав, безопасность и экологичность.
Требуйте сертификаты соответствия нормам и правилам, а также принятым стандартам качества для данного сегмента производства.

Расположение лестницы в доме

Следующий важный вопрос: где расположить лестницу в доме? Ответ на него неоднозначен. Здесь следует руководствоваться либо соображениями рационального толка, либо стремлением соответствовать стилю и моде. Если вас интересует расположение лестницы в доме по фен шуй, то это один разговор, если же вы хотите сделать все максимально удобно и безопасно – совсем другой.

Совместить оба эти подхода под силу только грамотным и опытным архитекторам, дизайнерам, на худой конец – инженерам-строителям. В случае самостоятельного строительства лучше следовать по пути здравого смысла и логики.

Лестницы принято располагать у глухих несущих стен, так как к этим элементам проще и надежнее крепить конструкцию. Также стена является естественным заграждением, которое полностью исключает риск падения человека в сторону стены.

Наличие больших окон на лестнице нежелательно, если же они есть, их следует закрыть решетками. Конструкция не должна мешать свободному перемещению в пределах дома и закрывать доступ к его частям.

Совет!
Лучше определять тип и расположение межэтажного комплекса на этапе проектирования дома, это позволит максимально адекватно подготовиться к монтажу и избежать ряда трудностей, которые могут возникнуть в связи с доставкой изделия на место монтажа.

Если стоит выбор между красотой и комфортом, мы рекомендуем склониться в сторону комфорта, так как это не только удобнее, но и безопасней.

Расчет лестниц

Начнем с того, что грамотный и технически верный расчет сложной лестницы под силу только человеку с соответствующим образованием, или человеку, способному самостоятельно разобраться в тонкостях проектировки. Поэтому по возможности рекомендуем обращаться к специалистам и организациям, занимающимся подобной деятельностью.

Если же вы намерены справиться с проектировкой самостоятельно, дадим несколько советов.

Итак, проектировать следует исходя из удобства и безопасности конструкции. Удобной принято считать модель, передвижение по которой происходит с наименьшими энергетическими затратами и физическими усилиями.

Причем желательно, чтобы при перемещении человек использовал привычные движения и позы. Другими словами, вы должны передвигаться как всегда, наиболее естественно, не растягивая шаг и не семеня, не сгибая слишком сильно ноги в коленях и не поднимая их слишком высоко.

Наиболее удобным считается наклон марша или полотна в пределах соотношений 1:2 – 1:1.75. Эти значения получены из максимально удобной высоты подъема ноги при движении в вертикальном направлении (30 – 32 см) в соотношении к средней длине человеческого шага (60 – 64 см).

Известно, что при движении по наклонной плоскости полотна межэтажного сообщения длина шага покрывает примерно две ступени лестницы, поэтому ширина ступени принимается равной 30 см с некоторыми допустимыми отклонениями. Высота подъема, принятая для наклонных лестниц, примерно в два раза меньше, чем высота подъема вертикальных конструкций и равна 15 – 17 см.

Уклон лестничного марша равен отношению высоты этажа к длине горизонтального заложения сооружения. Отсюда мы можем определить длину горизонтального заложения, зная уклон и высоту марша:

В вышеуказанной формуле h – высота марша, l – длина горизонтального заложения, y – знаменатель в соотношении принятого уклона, т.е. для уклона 1:2 — y = 2.

Из этой формулы следует, что длина горизонтального заложения равна:

В данной формуле а – высота ступени, b – ее ширина.

Из представленных соотношений легко вывести основные параметры конструкции:

Если разделить высоту марша на количество ступеней, можно получить значение высоты ступени. Соотношение высоты и ширины ступени, а также соотношение высоты лестничного марша к длине его горизонтального заложения указывают на показатель наклона марша:

Коэффициент отношения горизонтальной ширины ступени к ее фактической высоте может служить надежным показателем удобства конструкции. Также эту величину называют коэффициентом уклона марша:

Приведенная выше арифметика применима для прямых маршевых конструкций. Поворотные модели следует рассчитывать с учетом возможности транспортировки различных предметов по подобным схемам:

Расчет других моделей несколько более сложен, особенно, когда дело касается забежных ступеней и криволинейных участков. Найти методические указания по подобным работам не составляет труда, приводить их в рамках этой статьи не представляется возможным. Также в сети есть масса калькуляторов для онлайн-расчетов различных лестничных конструкций.

Вывод

Расчет и выбор конструкции межэтажной лестницы для дома – дело серьезное и ответственное. От правильности принятых решений и расчетов будет зависеть комфорт, безопасность, красота и общая атмосфера вашего жилья. Видео в этой статье раскроет тему по-своему и внесет некоторую ясность в нюансы рассмотренного вопроса.