Расчет лестницы
Чтобы сделать расчет конструкции, необходимо определить следующие параметры:
- высоту, на которую будет подниматься лестничный марш, Н;
- высота (подъем) ступеньки, j;
- глубина проступи в широкой и узкой части, е1 и е2;
- длина объекта в проекции, Е;
- количество ступенек, k;
- длина марша, Е1.
Для расчета руководствуются специальными формулами из СНиПа. Рекомендуется придерживаться размеров проступи в широкой стороне от 25 до 40 сантиметров и в узкой части – от 12 до 22 сантиметров. По бокам устанавливают ограждения, поэтому к ширине лестничного пролета с каждой стороны нужно добавить по 10 сантиметров.
Этого вполне достаточно, чтобы при движении по лестнице держаться за поручни и не создавать больших теплопотерь через проем. Толщина проступи принимается равной одной двадцатой части ширины ступени.
А можно воспользоваться онлайн-программой – калькулятором для расчета подъемного марша, которая предоставит не только количество необходимых ступеней, но и длину несущего элемента, угол наклона пролета, высоту и глубину ступеней, а также даст заключение об удобстве лестницы.
Конструктивные особенности
Главное отличие этого типа лестницы от всех прочих — это ее конструкция. Ступени, которые в ней используются, имеют ассиметричную форму. То есть, половина ступени имеет одну ширину, а вторая – другую. Эта особенность несколько затрудняет движение по ней, что ограничивает ее использование в домах, где проживают люди преклонного возраста. Кроме того, поднятья по такой лестнице без помощи перил довольно сложно.
Общая конструкция лестницы.
Лестница типа «гусиный (утиный) шаг» обладает большим углом наклона – 55 градусов. Ступени расположены друг от друга на большом расстоянии. Высоту шага можно настроить так, как это необходимо домовладельцу.
Эта конструкция может быть построена с различными поворотами. Но при этом необходимо помнить о том, что от того, в какую сторону будет поворачивать лестница, будет зависеть, какую форму будет иметь первая ступень. То есть, если лестница будет поворачивать направо, то у первой ступени левая сторона должна быть шире. Использование этого правила в будущем облегчит подъем по лестнице.
Эта лестница также отличается от прочих формой ступеней, которые могут иметь следующие формы:
- h-образныме;
- сферические;
- клиновидные.
Ступени лестничного марша расположены симметрично относительно его центральной оси.
Мотыльковый тип лестницы
Лестницы «гусиный шаг» изготавливаются на косоурах или тетивах. При установке необходимо грамотно выбрать древесину: она должна быть хорошо просушенной и не иметь сучков. Оптимальным выбором будет лиственница, дуб или бук. А вот сосна или липа в число рекомендуемых пород не входят.
Лестницу «гусиный шаг» можно изготовить и на косоуре из металла. После установки сборного косоура на нём необходимо закрепить металлический каркас ступенек. Основную нагрузку воспринимают края лестницы, а не центральная часть. Поэтому от ширины конструкции напрямую зависит плечо и нагрузка на место крепления. Эти параметры пропорционально увеличивают. Закрепляют ступени только после корректировки с помощью уровня, чтобы не нарушить их горизонтальность.
Изготовление тетивы начинают с выбора двух балок из дерева с сечением 30х6см (ширина и толщина, соответственно). Длина тетивы определяется по теореме Пифагора. Высоту лестницы и длину её проекции принимаем за катеты. Далее приступают к разметке тетивы
Важно сохранить горизонтальность размещения ступеней. Для этого сначала монтируют одну тетиву, закрепляя её верхний конец на перекрытии, а другой крепится к полу
Место для вырезки пазов лучше отмечать при помощи уровня
Место для вырезки пазов лучше отмечать при помощи уровня.
Разметка ступени лестницы «гусиный шаг»
Учитывая особенности вырезки ступеней, имитирующих гусиный шаг, необходимо чередовать стороны с широкими и узкими концами.
Пазы для ступеней вырезают с использованием фрезы глубиной 2,5 см. Для того, чтобы сделать детали идентичными, необходимо разметить другую тетиву только после окончания работ с первой путём переноса размеров. В этом случае исключается возможность перекоса ступеней.
К ступенькам для лестницы «самба» с конструкцией на косоурах разметку можно сделать при помощи двух лекал. Одно в виде прямоугольного треугольника, где первый катет соответствует высоте ступеньки, а второй — глубине ступени в широком месте. Другое лекало вырезают в виде прямоугольного треугольника с катетами равными высоте и глубине узкой части проступи. И опять же не стоит забывать про чередование вырезов. Если на первом косоуре вы начинаете разметку с использованием первого лекала, то для второго начинать надо с другого лекала.
Ступеньки для лестницы «гусиный шаг» делают из заготовки, которую делят пополам на несколько равных сегментов. Выпиливают их с помощью электролобзика, после чего фрезеруют. А если возникает необходимость и заштукатуривают.
Чертёж ступени
Сборку лестницы производят с помощью деревянного или резинового молотка. Это необходимо для того, чтобы обойтись без механических повреждений древесины. Для работы используют твёрдую и ровную поверхность. Одну тетиву укладывают пазами наверх, далее вставляют ступени. Места стыков необходимо промазать с помощью специального герметика для дерева. Возможно использование клея. Когда ступени установлены, на них сверху укладывают вторую тетиву
При это надо обратить внимание на то, чтобы пазы совместились с торцом ступенек
Лестница «гусиный шаг» – вид сбоку
Стяжки для лестницы необходимы, чтобы ступеньки не прогибались под действием веса человека, а тетивы не расходились. Устанавливают стяжки в нескольких местах (обычно достаточно три-четыре). Выполняют их обычно металлическими или деревянными.
Схема выполнения стяжек
Для того чтобы поставить стяжки из дерева, предварительно подготавливают несколько сквозных отверстий. Далее их заклинивают и фиксируют с помощью деревянных вставок.
Если же стяжки выполняются металлическими, то для этих целей подойдут шпильки, которые вставляют в проделанные насквозь отверстия и закрепляют гайками. Шпильки нужно подобрать соответствующей длины.
Когда лестница собрана, приходит время установить её на место, фиксируя один конец на опорный брус. А сверху перед началом монтажа нужно подготовить пазы. Их выпиливают в балке перекрытия. С помощью анкерных болтов закрепляют тетиву. После установки необходимо ещё раз убедиться, что ступени горизонтальны.
Обязательной является установка перил для такой конструкции. В варианте, если лестница устанавливается около стены, можно изготовить ограждения с одной стороны. Чтобы это сделать, устанавливают входные столбы в двух местах лестницы — в начале и в конце. Крепятся они при помощи шпилек металлических или шкантов из дерева. Для усиления перил столбы иногда «топятся» в специальные углубления, которые подготавливают заранее. Балясины монтируют на несущие элементы или ступени. Закрепляют поручни с помощью саморезов. Необходимо промазывать все стыки клеем.
Выбор материалов
Чаще всего лестница изготавливается из древесины, но при желании можно использовать другие материалы. Деревянная лестница хорошо смотрится визуально, а стоимость готовой конструкции сравнительно невысока. Кроме этого, дерево легко обрабатывается. При постройке лестницы не стоит выбирать древесину мягких пород, например, осину. Этот материал может не выдержать высокие нагрузки. Оптимальным выбором станут твердые породы — дуб, лиственница либо бук. Перед использованием древесину необходимо хорошо просушить. В материале не должно быть сучков.
Металлическая лестница имеет ряд преимуществ:
- быстрота сборки;
- способность выдержать большие нагрузки;
- долговечность.
Однако для ее изготовления необходимо уметь пользоваться сваркой. В противном случае придется обратиться за помощью к специалистам. К этой конструкции относятся по-разному. Некоторые считают ее компактной и удобной в использовании, а другие недовольны особенностями эксплуатации. Чаще всего негативные мнения связаны с проблемой переноса по лестнице крупногабаритных предметов. Однако, если выполнить все необходимые расчеты, то недостатки конструкции будут нивелированы.
Пошаговое руководство по сборке лестницы
Если желание собирать гусиный шаг всё ещё есть, то стоит перейти к нюансам практической реализации постройки. Первоначально необходимо решить два самых главных вопроса: из какой древесины делать гусиный шаг и на чем его делать. В качестве дерева можно последовать многочисленным советам и выбрать дуб, бук или лиственницу. Можно и поэкспериментировать с другими сортами деревьев, но выбирать липу или сосну – не лучший вариант. Они являются представителями «мягких» сортов, которые не очень подходят для значительных нагрузок. Древесина, используемая для лестниц должна быть качественно просушенной, а также на ней должны отсутствовать сучки, которые негативно влияют на прочность досок.
Следует выбрать, на чем будет стоять гусиный шаг – на тетивах или косоурах. Так как это практичная инструкция, то необходимо выбрать что-то одно – мы рассмотрим первый вариант. Для высоты на 3 метра, по варианту размещенной ранее таблицы, подойдёт брусок с такими параметрами: ширина – 30 см, высота – 6 см. Длину необходимо посчитать с помощью теоремы Пифагора.
Важно! Следует ввести небольшой экскурс в математику и напомнить уже забытые уроки из школы. Сумма квадратов катетов равняется квадрату гипотенузы. Так, если катет a = 4 метра, а катет b = 3 метра, то квадрат гипотенузы будет: 16 + 9 = 25
Корень из 25 равняется 5, то длина балки будет 5 метров. Вот небольшая иллюстрации, которая на практическом примере покажет, что и как:
Так, если катет a = 4 метра, а катет b = 3 метра, то квадрат гипотенузы будет: 16 + 9 = 25. Корень из 25 равняется 5, то длина балки будет 5 метров. Вот небольшая иллюстрации, которая на практическом примере покажет, что и как:
Когда параметры известны, то можно переходить к непосредственно разметке тетивы и размещению ступеней. Для избегания травматических ситуаций следует размещать ступеньки строго горизонтально. Чтобы несущие получились одинаковыми, размечать их под ступеньки следует тогда, когда первая тетива уже размечена и прорезаны пазы для ступенек. Тогда остаётся просто перенести все данные с первой на вторую. При разметке не следует забывать, что «гусиный шаг» получил свое название не просто так, а за подражание настоящему гусиному шагу, поэтому ступеньки должны чередоваться, как это показано на фотографиях.
Для изготовления самой ступеньки необходимо взять брусок, которые позволит получить запланированные ранее ступеньки. Прежде, чем трудится над приданием необходимой формы, следует сделать необходимые разметки, которые позволят работать аккуратно. Чтобы во время самого процесса сборки не повредить древесину и не испортить её эстетичный вид, следует использовать деревянный или резиновый молоток. Собирать лестницу следует на ровной поверхности, оптимально будет на полу. Первую тетиву следует положить пазами вверх, сами пазы смазать клеем и вставить ступеньки. Когда они зафиксируются, на вверх лестницы кладётся вторая тетива, и гусиный шаг почти готов.
Для дополнительной эксплуатационной стойкости можно использовать стяжки. Они устанавливаются в 3-х или 4-х местах тетивы, и должны изготавливаться или из дерева, или из металла. Металлические являются более долговечными, но одновременно их влияние на сам гусиный шаг более заметное, тогда как деревянные, можно вставить, расклинить (для фиксации) и замаскировать с помощью лака или качественной краски.
Уже собранную и готовую к установке лестницу следует зафиксировать на нижнем опорном пункте, перед этим убедившись, что верхняя часть попадает в заранее прорезанные углубления. Закреплять следует анкерными болтами, при этом постоянно проверяя четкую горизонтальность фиксирования.
Для лестниц данного типа наличие четкого фиксирования является необходимым условием, чтобы они отвечали технике безопасности. Также, если стараться придерживаться строительных нормативов, то гусиный шаг должен быть оборудован перилами. Что является весьма разумным требованием, ведь учитывая наклон гусиного шага, перила могут помочь сэкономить немало денежных средств. Для самих перил первоначально следует подготовить столбики, на которых они будут располагаться.
Расстояние между столбиками должно быть около 50-60 сантиметров. А их высота около 80-120 сантиметров (в зависимости от роста людей, которые будут ими пользоваться). Они должны закрепляться вертикально относительно ступенек, но верхняя часть, к которой будут присоединяться перила, должна быть скошена под тем углом, что и угол подъема лестницы.
Самостоятельное изготовление лестничного пролета «гусиные лапки»
Небольшая лесенка на даче может быть сделана самостоятельно.
В процессе подготовки мастеру необходимо подобрать наиболее подходящий материал для изготовления деталей сооружения. Оригинальная конструкция преимущественно делается из древесины. Мастеру потребуются инструменты для ее обработки и сам строительный материал
При производстве деталей и узлов для лестницы вида «гусиный, или утиный шаг» необходимо уделять большое внимание точности их форм. Комплектующие из древесины нуждаются в тщательной шлифовке и нанесении защитно-декоративных покрытий. Пролет, изображенный на фото справа, был обработан проникающей грунтовкой с последующим окрашиванием бесцветным лаком. Ступени в межэтажном переходе закреплены к специальным площадкам каркаса модульной лестницы
Ступени в межэтажном переходе закреплены к специальным площадкам каркаса модульной лестницы.
Для лестниц с «гусиным шагом» модульной конструкции характерно отсутствие специальных ограждений для лестницы с внутренней стороны. На межэтажных переходах, провоцирующих утиный шаг, и промышленного изготовления, и сделанных своими руками их функцию обычно осуществляет вертикальная опорная труба. Лестницы такого вида одинаково органично вписываются в оформление помещений классического или авангардного стилей.
На представленном видеоролике вы можете хорошо рассмотреть подобную лестничную конструкцию, а в статье — изучить чертеж. Попробуйте создать такую интересную модель и поделитесь с нами успехами.
Определение необходимых геометрических размеров
Чтобы правильно выполнить расчеты необходимо учитывать определенные геометрические замеры. Как утверждают специалисты в основном важны три параметра:
- высота – это расстояние от поверхности пола на первом этаже до напольной поверхности на втором. Чтобы правильно определить расстояние от ступени до потолка необходимо взять рост самого высокого человека в семье и прибавить 100 мм;
- длина равняется длине марша или сумме всех маршей. При этом прибавляется и лестничная площадка между ними;
- ширина – расстояние конструкции от стены или промежуток между двумя поручнями.
На схеме можно посмотреть взаимосвязь между углом наклона и ступеньками
Необходимо учитывать ширину маршевой конструкции:
- 1÷1,2 метра – обеспечит комфортное передвижение;
- 1,5 метра – высокий уровень комфорта;
- 0,8÷1 метр может применяться для лестницы, установленной у стенки;
- менее 0,8 метра – для вспомогательных моделей.
Пример расчетных данных
Минимально допустимая ширина для лестницы с забежными ступенями – 1,1 метр. Ширина не может быть менее 1,1 метра и для винтовой конструкции. Зона комфорта начинается от 1,4 метра.
В видео ниже представлен простой способ расчета 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 фото ниже. Здесь четко видно, под каким углом должна быть лестница в жилом помещении. Наиболее комфортный вариант для передвижения находится в зеленой.
На схеме изображены разные углы наклона
К сведению! В жилом помещении лестницу можно разместить только если помещение на первом и втором этаже отапливается. Если нет, то установка проводится в нежилом помещении.
Пример расчета длины, расчет высоты и ширины ступеней лестницы в частном доме
Один из самых важных моментов является грамотный расчет ступеней лестницы. Размеры должны быть такими, чтобы по лестнице было удобно перемещаться. Необходимо точно определить, какими должны быть высота и ширина ступеней лестницы.
Высота ступени не должна быть слишком маленькой, чтобы не сбивать шаг. Оптимальный показатель варьируется в пределах 150÷180 мм. Ширина проступи должна быть такой, чтобы подошва на ней полностью помещалась. Оптимальный вариант от 250 до 320 мм. Часто проступь делается со свесом над нижней ступенькой.
Чтобы узнать оптимальное соотношение ширины и высоты можно воспользоваться следующей зависимостью:
2h + b = 600÷640, где
- h – высота ступеньки;
- b – ширина проступи;
- 600÷640 – примерная длина человеческого шага, вернее ее среднее значение.
Рекомендации по размерам ступеней
Недостатком формулы является то, что она не учитывает, что ширина шага может быть меньшей или большей, а также не учитывает уклон марша.
Стандарты ступенек
Чтобы рассчитать ступени лестницы на второй этаж более точно используйте специальный онлайн-калькулятор ниже, в котором применяются другие формулы.
Методика тригонометрического расчета размеров ступени
Чтобы определить расстояние между краями ступеней применяется следующая формула:
G / sin 63° = (0,5 × L) / sin (27° + α),
Отрезок G — это гипотенуза в треугольнике, в котором катетами выступает ширина и высота ступени.
Отсюда:
- h = G × sin α= G × cos (90 – α);
- b = G × cos α= G × sin (90 – α).
Но чтобы узнать размеры, проще воспользоваться онлайн-расчетом ступеней лестницы.
Калькулятор расчета оптимальных размеров ступеней маршевой лестницы
Простой способ расчета ступеней представлен на видео ниже:
Определение оптимального угла наклона лестницы
Практически все лестницы имеют наклон в 45 градусов. Ширина ступени обычно соответствует 45 размеру ноги, но она не должна быть меньше 30 см.
Рассмотрим основные углы наклона:
- у бытовых лестниц угол варьируется от 30 до 45 градусов;
- для пологих конструкций и пандусов – 30;
- у приставных и крутых вариантов – 45÷75;
- хозяйственные лестницы – более 75.
Есть определенная взаимосвязь между крутизной лестницы и местом ее установки. Для расчета применяется следующая зависимость:
D = H / tg α, где
- D – длина горизонтальной проекции лестницы;
- H – высота лестничного марша;
- α – угол крутизны.
Плюсы и минусы
Как и любая конструкция, лестница со ступенями, напоминающими утиные лапки, имеет свои преимущества и недостатки. Среди достоинств отмечают:
Компактность. Позволяет экономить пространство, так как занимает мало места в длину и ширину, за счет чего можно увеличить угол ее наклона.
Удобство. Создаются удобные по размеру ступени, при этом сохраняется обзор последующих ступеней.
Безопасность. Несмотря на необычную конфигурацию, при правильном конструировании является вполне безопасной для перемещения.
Оригинальность. Непривычные формы украсят любой тип интерьера, задавая помещению особый стиль.
Простота монтажа. Соорудить конструкцию несложно своими руками, обладая лишь элементарными навыками и знаниями в данной сфере.
Статья по теме: Табурет с трансформацией в лестницу – универсальный стул или два предмета в одном
Самодельная лестница ничем не уступает готовым модульным решениям Если говорить о недостатках, то лестница с «утиными лапками» все же не так удобна, как конструкция с привычным прямым маршем и обычными ступенями. При подъеме или спуске требуется внимательность, так как нарушение последовательности шага может привести к падению. Из явных минусов также выделяют тот факт, что поднять габаритные предметы мебели или интерьера по такому строению крайне затруднительно.
На видео: какой должна быть деревянная лестница.
Лестница утиный шаг: это практично
Современные производители готовы представить своим потребителям огромный ассортимент лестниц, которые отвечают всем требованиям покупателя. Вариантов просто не счесть. Среди них:
- Прямые;
- Криволинейные;
- Поворотные;
- Винтовые;
- Комбинированные;
- Забежные.
Одной из самых удивительных является лестница «утиный шаг». Своё название «утиный шаг» она приобрела благодаря оригинальной форме ступеней (смотрите фото), каждая из которых представляет собой букву Г. Такая форма оказывает влияние на динамику восхождения по ней.
Лестница «утиный шаг» в доме
Компактность лестницы позволяет использовать эту конструкцию даже в небольшом дачном домике. Дети, безусловно, будут в восторге, если в детскую комнату будет вести именно такая лестница.
Эксплуатация удобна, однако требует соблюдения мер предосторожности. Эта лестница «утиный шаг» имеет две составляющие – ступени и тетивы – несущие балки, к которым крепятся ступени
Специфика подъёма или спуска по такой лестнице заключается в шаге через ступень
А градусная мера угла наклона составляет около 70 градусов. Такая конструкция будет наиболее актуальной в помещениях с небольшой площадью, тем более что сделать её своими руками не составит большого труда
Специфика подъёма или спуска по такой лестнице заключается в шаге через ступень. А градусная мера угла наклона составляет около 70 градусов. Такая конструкция будет наиболее актуальной в помещениях с небольшой площадью, тем более что сделать её своими руками не составит большого труда
Эта лестница «утиный шаг» имеет две составляющие – ступени и тетивы – несущие балки, к которым крепятся ступени. Специфика подъёма или спуска по такой лестнице заключается в шаге через ступень. А градусная мера угла наклона составляет около 70 градусов. Такая конструкция будет наиболее актуальной в помещениях с небольшой площадью, тем более что сделать её своими руками не составит большого труда.
Некоторые нюансы использования лестницы «утиный шаг»
Подъём или спуск человека по лестнице подразумевает под собой надёжную опору для одной ноги, поэтому ширина проступи одной стороны ступени должна быть достаточно широкой и комфортной.
Такой вид проступи позволяет сэкономить пространство, что создаёт дополнительные возможности её использования.
Удачный проект такой лестничной конструкции (фото) во многом зависит от первой ступени
Стоит обратить внимание на тот факт, что поворот лестницы должен смотреть в противоположном направлении от ноги, на которую производится опора
Самостоятельное изготовление лестницы «утиный шаг»
- Подбор тетив – это первоначальный этап изготовления конструкции. Лучшим вариантом станут доски из сосны не менее 40 мм толщиной. Под несущие балки необходима доска шириной 15 см, так будет удобнее крепить ступени к тетивам. Длина таких досок высчитывается следующим образом: высоту поделить на синус предполагаемого угла наклона.
- Для ширины проступи наиболее оптимальным считается размер в пределах 25 см при 65 градусном наклоне. Цельный массив для ступени предпочтительней, но в случае отсутствия широкой доски можно применить метод склеивания ПВА-Моментом.
- Рассмотрим такой пример: вы имеете доску, ширина которой составляет 150 мм, но для необходимой проступи требуется 225 мм. Для этого нужно воспользоваться циркулярной пилой и распустить часть досок пополам, после чего доработать вручную. Каждая ступень будет состоять из двух деталей: доска имеющейся ширины с фиксированной длиной и элемент, дополняющий цельную часть. Чтобы добиться более надёжного соединения доски скрепляют шурупами.
- Обработанные при помощи рубанка торцы двух соединяемых деталей подготавливают следующим образом: в маленькой детали высверливаются отверстия с внешней стороны чуть больше 1 см, чтобы её диаметр совпадал с головкой шурупа. Затем наносят клей, соединяют элементы и вворачивают шурупы. А позже деревянными пробками скрывают отверстия.
- Чтобы прикрепить готовые ступени к несущим балкам своими руками используется тот же метод крепления шурупами. Только мест соединения должно быть не меньше двух.
Готовую лестницу для длительного срока службы следует обработать септиками и только после этого покрасить, как показано на видео. Желательно использовать для предварительной обработки такие средства, которые способны сохранять фактуру древесины. И покраска после этого может не понадобиться.
Особенности конструкции
Конструкция лестницы «утиный шаг» состоит из следующих элементов:
Несущий каркас – берет на себя всю нагрузку, представлен в виде косоура или тетивы. При выборе первого отнимается намного меньше места, конструкция получается более воздушной.
Ступени – именно они придают лестнице необычный внешний вид, могут немного отличаться от классических аналогов «гусиный шаг».
Стяжки – применяются лишь в том случае, если конструкция сооружена на деревянных косоурах.
Ограждение – включает в себя балясины (опорные стойки) и перила (поручень). Без этих элементов пользоваться такой лестницей весьма небезопасно.
Уклон сооружения может составлять 45-55°. Размер шага предпочтительно делать в промежутке 60-65 см. Единственной альтернативой представленной конструкции считается винтовая лестница, при этом она весьма неудобна за счет крутизны марша и является травмоопасной при спуске.
Отличительной особенностью лестницы является форма ступеней, которая бывает:
h-образной;
сферической;
клиновидной.
Проступь нестандартных параметров имеет две ширины: первая сторона, основная, более широкая, по которой происходит передвижение, и вторая – узкая. Относительно линии хода, ступени располагаются симметрично.
Лестница со ступеньками в виде утиных лапок может быть изготовлена из натурального массива, металла или стекла. Часто элементы комбинируются в единой конструкции, что выглядит довольно современно и необычно.
