Металлические лестницы: типы, правила расчета
Лестничные марши — средство сообщения между этажами, один из путей эвакуации при пожаре или других ЧП. Они должны быть безопасными для пользователя и удобными для ходьбы. Форма и дизайн лестниц зависит от назначения, места установки, интерьера. Из металла можно сделать любую конструкцию для дома и улицы, установив ее на любом этапе.
Лестница из металла: термины, нормативные размеры
Ступени. Горизонтальная часть, на которую опирается нога, — проступь. Ее поддерживает вертикальный подступенков. Лестница без подступенков называется открытой. Виды ступеней:
- фризовые, с которых начинается и заканчивается подъем;
- рядовые, располагающиеся между фризовыми;
- забежные — поворотные.
Форма — прямые, трапециевидные, радиальные, полукруглые. По нормам безопасности:
- количество ступеней в одном марше — 3-16;
- число должно быть нечетным, чтобы движение начиналось и заканчивалось с одной ноги;
- размер (см) — высота: максимум 19-20 (для подвалов и чердаков — 21), минимум 12; ширина: максимальная — 23-26, минимальная — 25 (для технических и вспомогательных помещений — 20).
Несущие балки — косоуры и тетивы, на которые крепятся ступени. Косоур в профиль имеет вид гребенки, тетива — ровная. Железные лестницы на косоурах более компактные, им можно придать любую форму. Опорные балки можно заменить больцами или консолью. Стальные болты, на которые укладываются проступи, вкручиваются в стену. Получается марш, парящий в воздухе. При визуальной легкости одна ступенька выдерживает нагрузку 600-1200 кг. Так можно сооружать надежные конструкции разных форм и экономить материалы.
Перила. Состоят из каркасных стоек — стартовых, финишных, угловых, балясин (заполнение и декор), поручней для опоры руки. Ограждения нужны для безопасности передвижения, поддержания равновесия, распределения нагрузки при спуске-подъеме, украшения. Это — обязательный элемент в крутой, винтовой лестнице, если ею пользуются дети, пожилые или больные люди.
Нормы СНиП:
- высота ограждений ; не менее 0,9 м;
- при ширине конструкции до 1, 25 м устанавливают поручень только с одного края;
- при ширине пролета до 2,5 м нужно ограждение с обеих сторон;
- расстояние между балясинами зависит от дизайна. Но если в доме есть дети, оно не должно превышать 12 см;
- расчетная нагрузка перил — 100 кг.
Ограждения декорируют фитингами, заполнениями, защитными экранами.
Ступени образуют марши, между которыми устраивают промежуточные площадки для отдыха и изменения направления движения. Вместо этого элемента для поворота можно использовать две-три забежные ступени.
Конструкция металлической лестницы: виды, характеристики
По месту установки бывают наружными и внутренними. Уличные — устанавливают перед главным входом в дом, для подъема на крыльцо, в мансарду, на второй этаж. Внутренние ; все лестничные сооружения в помещении.
Назначение лестниц из металла — основные, вспомогательные, пожарные. Основные делают стационарными. Они крепятся в стене или в перекрытии, их нельзя передвинуть на другое место, не нарушив целостность. В небольших помещениях, для подъема на чердак или спуска в подвал, в качестве аварийного выхода можно использовать компактные переносные или складные стальные или железные лестницы.
По типу конструкции, в зависимости от этажности здания, проектируют одно-, двух-, трех- и многомаршевые лестницы разных конфигураций:
- прямые, с последовательно расположенными проступями;
- прямые поворотные. Г-образные — два марша марши, соединенные под углом 90 градусов. П-образные — с поворотом на 180 градусов. Т-образные — три пролета соединены в виде буквы Т. Все повороты выполняются через промежуточные площадки или забежные ступени;
- винтовые, со спиралевидным расположением ступеней вокруг центральной стойки, на изогнутых косоурах;
- криволинейные — гибрид маршевой и винтовой лестницы. По форме напоминают букву U, S, совмещают один или несколько спиральных поворотов и прямых маршей.
Прямые и поворотные маршевые конструкции — самые удобные для передвижения людей, перемещения груза. Но для монтажа нужно много места, поэтому они устанавливаются на парадном входе. Для небольших домов, дач этот вариант не годится. Исключение — Г-образные, которые размещают в углу помещения. Для компактности промежуточные площадки заменяют забежными ступенями, вместо косоура или тетитвы делают больцы. Свободное пространство под маршами удобно использовать для оборудования уголков отдыха, гардероба, и других полезных вещей.
Для монтажа винтовых маршей нужно всего несколько квадратных метров. Они оригинально выглядят в любом интерьере. Забежные проступи с крутым поворотом немного усложняют спуск-подъем. Они неудобны для переноса тяжелых и громоздких вещей. По нормам, радиус кривизны в средней линии марша делают не менее 30 см. Винтовые железные лестницы служат входом на второй этаж, в мансарду, спуском в гараж или подвал.
Криволинейные — более удобные при движении, чем спиральные. Конструкцию можно вписать в любое пространство, если делать ее на заказ.
Если высота между уровнями не превышает 260-350 см, можно установить модульную металлическую лестницу. Ее преимущество — простота и скорость сборки, независимо от типа конструкции. Даже если нет навыков, время работы не займет больше 5 часов. В комплект входит стальной каркас, ступени (стальные или деревянные), перила, крепежные элементы. Способы сборки — модуль в модуль, на шпильке, на струбцине. Более надежное соединение дают длинные болты или винты (не менее 10 мм).
Монтаж модульной лестницы начинается сверху. Последний модуль крепится к плите или балке перекрытия. Затем устанавливается косоур и ступени (сверху вниз). Начальный модуль закрепляется на полу.
Достоинства:
- регулировка наклона и поворота (до 360 градусов). Чтобы повернуть на 180 градусов нужно не менее 6 модулей, на 90 — 3-4 модуля;
- можно выбрать ступени из разного материала;
- занимает минимум полезной площади — для крепления опорной балки достаточно площади 12х6 см;
- ремонтируется путем замены отдельных комплектующих;
- легко разбирается и переносится в другое место.
В жилых помещениях угол наклона для всех типов конструкций лестниц из металла составляет 30-45 градусов. Для эвакуационных, хозяйственных приставных допустимый уклон 75 градусов.
Металл выдерживает большие нагрузки, комбинируется со всеми видами отделки — деревом, стеклом, камнем, пластиком, ковкой.
Проектирование металлических лестниц: основные этапы
От точности и грамотности проекта зависит надежность и долговечность конструкции. Для расчетов существуют онлайн калькуляторы. Достаточно указать параметры, и программа выполнит расчет, определит количество материала, точные размеры всех элементов, сделает подробные чертежи и схемы.
Чтобы самостоятельно сделать замеры, определите месторасположение будущей лестницы. Измерьте высоту и ширину проема — расстояние между полом первого и второго этажа, между торцами проступей. Для определения длины конструкции — высоту от потолка до пола нижнего этажа.
Вычерчиваем план первого этажа в удобном масштабе. Определяем начало марша, размечаем его длину. Если есть ниши, окна, двери, их нужно отразить на схеме, чтобы лестница не перекрывала при монтаже.
Для каждого вида лестницы есть свой порядок и правила, которые нужно учитывать при выполнении замеров. Например, для определения длины прямого лестничного пролета используем формулу a2 + b2 = c2. Значение a, b — высота и длина проема (проекции по полу). Второй способ вычислений &madsh; количество ступеней умножаем на их глубину.
Чтобы определить количество ступеней, нужно высоту проема разделить на предполагаемую высоту ступени (K = H/h). Значение h выбирается произвольно, исходя из удобства подъема ноги.
Для вычисления параметра комфортного перемещения пользуются формулой P = 2h + t, в которой P — длина среднего шага взрослого человека (60-64см), h — предполагаемая высота подступенка, t — глубина проступи или две высоты плюс глубина ступени.
Угол наклона — высоту марша разделить на длину проекции на полу. Чем больше уклон, тем меньше места нужно для установки. Но это снижает комфортность перемещения.
При составлении чертежа учитываются требования строительных норм:
- для безопасности движения размеры ступеней должны быть одинаковыми пол все длине марша, глубина — 20-40 см. Для забежных проступей — в узкой части от 10 см, в широкой до 40, посередине — 20-25 см. Количество ступеней в одном марше — 16-18;
- ширина проема. Повышенный комфорт — 1,5 метра, комфорт — 1-1,2 м, для стоящих вдоль стены — 0,8-1,0 м; винтовые — от 0,8 м, вспомогательные сооружения — менее 0,8 м. С забежными ступенями — минимум 1,1 метр. С выходом в одну комнату лучше не делать больше 0,7 м, для выхода в общий холл — 0,8 м;
- высота перил — 0,9-1,2 м;
- уклон не более 45 градусов;
- перед входной дверью нужна небольшая площадка до метра шириной;
- высота проема — расстояние от ступени до верхнего перекрытия 1,9-2 метра. Она не меняется по всей длине марша.
Эти параметры нужно сверять с полученными данными, чтобы корректировать их при необходимости. Чтобы избежать погрешностей, при составлении чертежа нужно дополнительно учитывать толщину материала.
Прямые и поворотные маршевые лестницы — самые простые в расчете. Основная проблема для конструкций с забежными ступенями — рассчитать форму проступей и их количество. Винтовые рассчитываются по другому принципу. Высчитываем диаметр всего сооружения и чертим окружность. Определяем радиус (диаметр делим пополам). Рассчитываем количество ступеней, которые помещаются в эту окружность, и высоту прохода. Процесс сложный для неподготовленного мастера.
Основные параметры для чертежа — ширина и длина конструкции, количество ступеней, угол наклона. После составления схемы можно приступать к изготовлению элементов.
Хотя самостоятельные расчеты снизят расходы в 2-3 раза, лучше это доверить компаниям, которые занимаются изготовлением лестниц. Они выполнят все необходимые замеры, сделают проект и монтаж надежного изделия.