Прочные металлические лестницы: 3 вида конструкции

Что понадобится

В список материалов и инструментария, необходимых для изготовления металлической лестничной конструкции, войдут:

• швеллер, 2 шт., минимальным размером в 8х10 см. Либо же профтруба квадратного сечения (для косоуров);
• металлический уголок в расчетном количестве (для кобылок, то есть ступенечных каркасов);
• сталь в листах (для косынок);
• материал для покрытия ступеней. Им может быть рифленая сталь, дерево, профнастил – что больше сочетается с оформлением интерьера;
• сварочный аппарат в комплекте, куда должны входить и средства личной защиты;
• болгарка, дополненная запасными дисками;
• дрель с набором сверл;
• шлифовальный круг;
• струбцины.

Дополнительно понадобятся рулетка с угольником, карандаш для разметки, обезжириватель, грунтовка и декоративные элементы для окончательного оформления в соответствии с дизайнерским планом.

Видео описание

Как делается каркас лестницы, смотрите в этом видео: Далее, по нанесённой разметке, кобылки привариваются по всей длине тетивы. В процессе сборки каркаса ведётся постоянный контроль правильности геометрии всей конструкции. После завершения сборки каркаса его нижняя часть приваривается к нижней платформе, а верхняя часть к опорной стойке, зафиксированной при помощи анкеров на необходимой высоте.

Нередко, лестницы делают одной или двумя сторонами, вплотную прилегающими к стенам. В таком случае появляется возможность добавить всей конструкции дополнительную жёсткость. Для этого к стенам крепятся металлические кронштейны, и тетива дополнительно к ним приваривается.

На следующем этапе к кобылкам монтируются ступени. Делается это при помощи сварки или винтового соединения. При установке ступеней на болты, как правило, производится установка дополнительной половицы из дерева или другого материала чтобы скрыть шляпки.

Также есть другая возможность сделать лестницу в подвал – не делать ступени металлическими. При таком подходе ступени из дерева или другого материала устанавливаются прямо на кобылки при помощи болтов. Завершающим шагом становится приваривание с нужной стороны лестницы ограждения.

Чтобы сделать лестницу на чердак, применяется аналогичная технология. Хотя могут быть и нюансы, выражающиеся в типе перекрытий и чердачном помещении. В зависимости от конкретных условий разрабатывается проект для такой лестницы.

Нержавеющая сталь каркаса и тёмное дерево отделки – отличное сочетание Источник homeli.ru

После завершения всех монтажных работ все сварные соединения конструкции подвергаются тщательной шлифовке. Перед покрытием грунтовкой все обметается металлической щёткой. На высохший грунт наносится краска необходимого цвета. Если был выбран вариант со ступенями из дерева, то они устанавливаются после полного высыхания краски.

Виды

На сегодняшний день потребителю предлагается широкий выбор стремянок. Классифицировать их можно по разным критериям.

• По расположению ступеней конструкции бывают односторонними и двусторонними.
• По форме и устройству стремянки разделяют на:
  1. классические с устанавливаемой рабочей площадкой;
  2. А-образные;
  3. Г-образные или складные стремянки-трансформеры, которые используют специалисты;
  4. универсальные с выдвижными секциями, они могут раскладываться и выдвигаться телескопическим путем.

1. Из дерева. Такие стремянки считаются недостаточно практичными, так как могут подвергаться деформации за счет воздействия факторов окружающей среды. Кроме того, они тяжелые и не используются при нагрузке свыше 100 килограммов.
2. Из металла. Такие модели считаются надежнее предыдущих благодаря производству опор из стальных, а также железных труб. Данный тип конструкции много весит и имеет достаточно габаритные размеры даже в сложенном виде.
3. Алюминиевые. Для них характерны компактность, практичность, они легкие, устойчивые и мобильные.
4. Комбинированные. Данный тип стремянок имеет ступени и стойки из разных материалов.

1. Низкие стремянки состоят из 2-3 ступенек, они компактны и предназначены для повседневного бытового использования, для них характерны легкость и надежность.
2. Высокие стремянки имеют в своей конструкции 4 и более ступенек. Их выгодно использовать в помещениях с высокими потолками или при проведении наружных работ.

По предназначению существуют изделия:

• садовые;
• для строительства;
• для электрической отрасли;
• используемые с малярной и ремонтной целью.

По характеру применения стремянки бывают:

• передвижными;
• переносными;
• приставными.

Ступени

Облицовка толщиной 40 мм из элитной древесины «Экстра», которая славится чистой структурой без сучков. Заказчики выбирают один из пяти сортов древесины с учетом бюджета и желаемого рисунка дерева. Ступени высушены и склеены как надо, а значит выдерживают нагрузки в любой точке и служат десятки лет.

Сосна

Для дачи, бани, гаража Подвержена быстрому износу Плотность 500 кг / м3

от16 405за метр подъёма

Лиственница

Для влажных помещений Порода средней плотности, 570 кг / м3

от24 650за метр подъёма

Бук

Для домов с комнатной влажностью и температурой Плотность 670 кг / м3

от32 810за метр подъёма

Ясень

Премиум-порода Стойкость к ударам, царапинам Плотность 690 кг / м3

от49 300за метр подъёма

Дуб

Премиум-порода Максимум прочности Плотность 750 кг / м3

от52 360за метр подъёма

№2. Делать самому или нанять специалистов?

Оценивая свои силы, надо быть предельно объективным. Если у вас есть достаточный опыт работы со сварочным аппаратом, желание разобраться с принципами расчета лестницы, а также достаточное количество времени и верный помощник, то можно попробовать сделать лестницу из швеллера и уголка своими руками. Если вам предстоит выполнить первый в своей жизни каркас, то лучше отдать предпочтение максимально простой прямой лестнице, так как поворотные и винтовые конструкции – это уже уровень профессионалов.

Если есть хоть малейшие сомнения в своих умениях, лучше сразу обращаться к специалисту. Но и тут, увы, не все так просто, так как есть большая вероятность нарваться на специалистов слишком широкого профиля, которые знают далеко не все детали, касающиеся сооружения лестниц на металлическом каркасе. Обычные сварщики часто также не в состоянии справится с заданием, так как не знают всех нюансов лестничного дела, и итоге созданный ими прочный каркас будет сложно или невозможно обшить деревом.

Лучше всего обратиться в компанию, которая специализируется именно на изготовлении металлических каркасов для лестниц. В Московской области пионером в данном направлении стал «Завод лестниц на металлическом каркасе», который занимается проектированием, изготовлением и монтажом лестниц из уголка, швеллера и профиля, а также обшивает их по желанию заказчика. Ответственное отношение к своей работе позволяет давать гарантию на каркас 10 лет. Все сварные работы происходят в цеху, что экономит время заказчика. Компания выполняет лестницы любой сложности, а чтобы вы были уверены в качестве, можно посетить производство и все увидеть своими глазами.

Вне зависимости от вашего решения делать каркас самостоятельного или заказывать его у специалистов, основные принципы расчета и этапы работ надо знать, ведь дело касается вашего жилища.

Типы лестниц

Классификация металлических лестничных конструкций производится исходя из следующих технических характеристик:

1. функциональной способности
2. направления подъема
3. конфигурации маршевых пролетов

Маршевые лестницы

Это конструкции, состоящие из маршей – наклонных многоступенчатых элементов, опирающихся на горизонтальные площадки. Последние, в свою очередь, крепятся на несущих балках, отвечающих за прочность всего сооружения. В зависимости от этажности здания могут быть одно- либо многопролетными.

Закрытые маршевые модели подразумевают наличие подступенков –вертикальных элементов опорных поверхностей. Разновидности открытого типа подступенками не оборудуются.

С точки зрения безопасности маршевый тип признан наиболее подходящим вариантом как жилых, так и социально-ориентированных объектов недвижимости.

Металлическая маршевая лестница

Забежные (винтовые)

Речь идет о сооружениях винтообразного (поворотного) типа с особой конфигурацией ступеней, внутренняя сторона которых всегда меньше внешней. Специфическая геометрия опорных деталей рассчитана на то, чтобы облегчить восхождение человека по крутым спиральным пролетам.

Помимо бесспорной эстетической привлекательности, металлические забежные лестницы имеют еще один существенный плюс. В отличие от массивных маршевых моделей, требовательных в плане объема помещения, винтовые конструкции могут быть смонтированы на совсем небольших пространствах.

Из особенностей забежных сооружений следует отметить обязательное наличие прочных вертикальных опор, ограждений и поручней, препятствующих травматизации.

Металлическая винтовая лестница

Внутренние

Как следует из названия, внутренние лестницы монтируются внутри здания, являясь частью интерьера помещения. Тип и конфигурация таких конструкций обусловлены размерами и общим дизайном помещения, в котором предполагается их монтаж.

Металлическая внутренняя лестница

Наружные

Входят в обязательный перечень архитектурных сооружений экстерьерного типа. Выполняются из металлических элементов (труб, цельных профилей и балок), обработанных, в целях противостояния коррозии, специальными составами.

Металлическая наружняя лестница

Переносные

В отличие от типовых конструкций, традиционно изготавливаемых из прочных стальных элементов, переносные облегченные модели могут быть произведены из алюминиевых сплавов. Насчитывают несколько разновидностей:

1. простейший А-образный тип (стремянки)
2. складные (состоящие из нескольких выдвижных секций)
3. вышки-туры (эксплуатируемые в качестве строительных лесов)
4. шарнирные модели, трансформируемые в горизонтальные площадки
5. односекционные приставные лестницы

Металлические переносные лестницы

Параметры металлической лестницы

Рис. 1 Общий чертеж лестницы

• Y — высота проёма — как правило определяется высотой этажей Вашего дома
• X — длина проема — зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• W — ширина лестницы — зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• Z — толщина ступеней — геометрический параметр материала (например, досок), из которых Вы планируете строить лестницу
• F — выступ ступеней — расстояние на которое верхняя ступень будет нависать над нижней
• A — толщина тетевы — геометрический параметр материала (например, труб), из которого Вы планируете делать тетиву лестницы
• B — толщина опоры — геометрический параметр материала (например, труб), из которого Вы планируете делать опоры лестницы
• H — высота ступени над тетивой — расстояние между ступенью и тетивой по вертикали
• D — размер — расстояние, на  которое ступень будет свисать за опору по направлению подъёма
• U — угол наклона опоры к вертикали
• C — количество ступеней — за сколько шагов Вам будет комфортнее всего переместиться с этажа на этаж

Функция «Верхняя ступень ниже пола 2 этажа: SP»

Рис. 2 Исполнение лестницы с верхней ступенью ниже пола 2 этажа

В зависимости от взаиморазмещения конструкции и пола верхнего этажа:

1. Верхняя плоскость верхней ступеньки на одном уровне с плоскостью пола верхнего этажа;
2. Верхняя плоскость верхней ступеньки ниже плоскостью пола верхнего этажа на высоту ступени.

Выбор того, или иного взаиморазмещения может зависеть от: толщины межэтажных перекрытий, желаемого взаимоотношения количества ступеней и их высоты, длины заготовок для косоуров и длины проёма, желаемого угла наклона лестницы, или просто вкусов и предпочтений хозяина дома

Обратите внимание, на рисунке, на котором верхняя ступень ниже пола 2 этажа, толщина межэтажного перекрытия больше, чем на рисунке, на котором, верхняя ступень на уровне пола 2 этажа. При толщине перекрытия, меньше высоты ступеньки, косоур просто не упрётся в перекрытие (поэтому при демонстрации второго варианта, эту толщину пришлось увеличить)

Функция «Черно-белый чертеж:»

Рис. 2 Черно-белый чертеж лестницы

Использовать данную функцию целесообразно в двух случаях:

1. Если Вы привыкли работать со стандартными ГОСТировыными чертежами, и, соответственно, лучше воспринимаете графику без цветового наполнения
2. Если Вы собираетесь распечатать результаты работы калькулятора. Тогда и меньше краски/тонера потратите и визуальное восприятие рисунков на бумаге будет лучше. И, конечно же, данная функция используется при печати на чёрно-белом принтере.

Функция «Изменить направление подъема: LR»

Рис. 4 Вид лестниц с разными направдениями подъема

К конкретной лестнице, которая размещена определённым образом в доме можно подойти сбоку с двух сторон или только с одной — когда лестница соприкасается со стеной. В последнем случае существует два варианта размещения конструкции относительно наблюдателя:

1. Подъём слева направо;
2. Подъём справа налево.

Данная функция позволяет визуализировать оба этих варианта.

Нормы ГОСТ 23120 78

Этот стандарт применяется к лестничным конструкциям, площадкам и ограждениям, которые используются при температуре внешней среды не ниже минус 65 градусов. Общие требования стандарта определяют следующее:

• угол наклона лестничного пролета должен лежать в пределах от 45 до 60 градусов;
• металлические лестницы или их элементы должны выдерживать временную нагрузку от 200 до 400 кгс/см2;
• высота одного марша при уклоне в 45 градусов не должна быть более 4.2 метра, при уклоне 60 градусов не более 6 метров;
• при уклоне марша 45 градусов разрешаются ступени шириной 50, 70 или 90 см, при уклоне марша 60 градусов – 50 или 70 см;
• высота ограждения может быть 1 метр или 1.2 метра;
• могут быть использованы настилы на площадки и ступени: просечные, решетчатые штампованные, сплошные с рифлением, сварные из круглого прутка, из вертикальных параллельных полос;
• на конструкции должны отсутствовать острые кромки или выпуклости;
• после завершения монтажа уклон ступеней может быть не более 1 градуса, чтобы предотвратить проскальзывание;
• соединение между пролетом и поворотной площадкой должно быть только сварным.

Материал для лестниц

Двутавровая балка

Используется, наряду со швеллером, в качестве наклонной балки для устройства массивных металлических лестниц. Изготавливается методом горячей прокатки из высококачественной стали, отличается высокой устойчивостью к статическим и динамическим нагрузкам. Однотавровая балка, в силу меньшей прочности, применяется для обустройства облегченных конструкций.

Лестница на двутавре

Косоур

Несущий элемент конструкции, напоминающий по форме гребенку, на который опираются ступени. Изготавливается сварным методом по длине маршевого пролета. В случае использования одного косоура ступени располагаются строго по центру лестницы, двух – по боковым сторонам (служат одновременно ограничителями). Три косоура применяются с целью недопущения прогиба широких и массивных ступеней.

Лестница на монокосоуре

Больцы

Своеобразный тип основания, представляющий собой стержневые, анкерного типа, элементы. Больцы закрепляются в стене только с одной, внутренней, стороны. Внешняя часть ступеней при этом остается открытой, что обеспечивает визуальную легкость монтируемой без тяжелого каркаса конструкции.

Тетива

Представляет собой несущую опору из металла со скрытым типом крепления ступеней. В отличие от косоура, имеет ровную боковую поверхность, при этом фиксация поперечин производится во внутренние прорезные пазы либо на приваренные планки.

Лестница на тетиве

Как сделать чертеж металлической лестницы

Самостоятельно сделать чертеж лестницы из металла собственными руками достаточно просто. Для этого нужно осуществить замеры пространства, в котором будут расположены ступени, ведущие на второй этаж.

Необходимые материалы для замера

Для того чтобы осуществить измерение пространства следует иметь под рукой следующие принадлежности:

• Рулетку с максимальной длиной;
• Измеритель уровня поверхностей;
• Мел или специальный фломастер, которым можно сделать необходимые отметки на стене, полу и потолке.

Это минимальный набор принадлежностей, которые помогут качественно и быстро осуществить процесс замера.

Необходимые материалы для чертежа

Чтобы схема была максимально точной и правильной, следует также приготовить ряд канцелярских предметов. А именно:

• Остро заточенный карандаш или черный маркер с тонким стержнем;
• Лист бумаги или ватман;
• Линейка;
• Циркуль.

Чертить схему следует внимательно и аккуратно, чтобы при непосредственном процессе установки не допустить погрешностей, которые сложно исправить.

Какие параметры нужно измерить

Чтобы не прогадать и правильно сделать чертеж своими руками, потребуется произвести следующие измерения:

1. Высота от пола до начала уровня второго этажа под выбранным углом наклона.
2. Расстояние от пола до ступенек. Если планируется устанавливать сплошную конструкцию, укрепляя ее на полу, то данный замер можно не осуществлять.

После осуществления замеров можно переносить записанные параметры на лист бумаги, формируя схему будущих сходней.

Какие нюансы обязательно учесть в процессе

При осуществлении замеров обязательно уделить особое внимание следующим факторам:

• • Мерить высоту обязательно под требуемым наклоном;
  • Также стоит учесть, что высота будущих сходней должна быть на уровне начала второго этажа, а не на уровне потолка первого яруса квартиры;

При установке в доме металлических лестниц, следует учесть, что эти конструкции достаточно много весят. Поэтому, необходимо укрепить стены перед началом работ или просто убедиться в их прочности, если дом строился недавно.

Обшивка металлической лестницы

Прежде чем выполнять работы по обшивке конструкции лестницы, необходимо оценить процент вероятности закладки дополнительного количества крепежных деталей.

Для обшивки ступеней деревом следует разметить на них места нахождения отверстий, в которые будут вставляться саморезы либо болты с шайбами. Периодичность отверстий должна составлять 15 см. Желательно отступить 2 см от торца.

Подложку из фанеры следует прикрепить к металлическим проступям. Зафиксировать ее можно при помощи специального монтажного клея, обладающего эффектом заполнения, так как он не способен сминаться после застывания. При помощи этого клея можно устранить дефекты, которые неизбежно возникнут даже при самой идеальной сварке. Стоит учитывать, что крепление подложки на монтажную пену ни в коем случае нельзя выполнять – пена не обладает устойчивостью к смятию.

Воспользовавшись двумя струбцинами, следует к металлической проступи присоединить древесную накладку и закрепить при помощи саморезов, вставляемых в предварительно проделанные отверстия.

Выполняя любые работы по созданию и проектированию лестниц, обязательно следует тщательно проверять надежность крепления и сцепления в местах сварочных швов. От прочности ступеней зависит степень травмоопасности.

Ключевые материалы, которые используются для изготовления лестниц, и невидимые моменты их расчета

Материал, из которого будет выполнена лестница, должен подходить для интерьера и отвечать всем необходимым потребностям безопасности. При его выборе нужно смотреть на происхождение и экологичность, и проверять сертификаты материала на соответствие качественным стандартам.

Очень часто применяют:

• конструкции из дерева;
• металлические лестницы;
• основания из бетона;
• стекло;
• пластиковые детали.

В конструкцию могут быть включены варианты комбинированного типа выполнения. Для интерьеров выполненных в классическом стиле или этнического стиля подойдёт дерево, в храмовом стиле уместно будет выглядеть ковка. В современных направлениях можно применять нержавеющую, никелированную или оцинковку в комбинировании с алюминием или стеклом.

Расчет лестниц из дерева

Основание конструкции подвергается большей нагрузке, благодаря этому для него подходят твёрдые сорта дерева. Для ограждительных элементов можно подбирать материал средней твердости или мягкие сорта, его легче обрабатывать.

Для расчета деревянные лестницы понадобятся следующие параметры:

• Высота помещения (от уровня чистого пола до потолка);
• длина проема (меряется горизонтальная проекция длины от края проема до первой проступи);
• кол-во ступенек;
• ширина шага среднестатического человека;
• ширина лестничного пролета, подходящий размер с учетом ограждений и поручней – 100 см;
• глубина ступеньки;
• высота ступеньки (подстенка);
• высота ограждения, с учетом ограждений должна быть около 100 см;
• толщина подступи – такой параметр зависит от варианта дерева.

Одним из ключевых показателей расчета считается толщина косоура, которая воспринимает главную нагрузку. Ступеньки в древесной конструкции можно выполнить с выступом и без него. Это зависит исключительно от собственных предпочтений.

Важные элементы древесной модели

Расчет лестниц из металла

Лестничная конструкция из металла осуществляется из швеллера, рифленых железных ступенек, стальных «кобылок» и спайдерных крепежей. Детали закрепляют с помощью сварки. Расчет компонентов осуществляется по общей формуле с учетом комфортабельного подъема и спуска.

Также, для металлоконструкции нужно высчитать прочностные параметры и жесткости:

Полезная нормативная нагрузка на 1 кв. м лестницы считается 300 кг

Во время расчета очень важно понимать показатель перегруза, равный 1,4;
Во время расчета нагрузки на верхушки лестницы необходимо учесть показатель перегруза 1,3 к обычному параметру от 50 до 100 кг 1 метр погонный.

Во время расчета лестничного пролета принимается во внимание расстояние между стенами находящимися напртив. Их нужно планировать на 20 сантиметров больше ширины марша

Строение металлоконструкции

ГОСТ

В заключение несколько слов о регламентирующих документах:

ГОСТ 23120-78 – отражает общие требования для металлических лестниц

1. материал для изготовления – углеродистая сталь класса С38/23
2. сварные соединения – выполняются механизированным способом
3. угол наклона не менее 45° и не более 60°
4. параметры нагрузки: от 200 до 400 кгс/см2
5. типы ступеней: сплошные и решетчатые (при ширине проступи и высоте шага от 12 до 25 см)
6. обязательно наличие окантовочных элементов на лестничных площадках
7. высота лестничного ограждения (от площадки): 90 см (для конструкций внутри здания), 120 (для наружных лестниц)
8. эксплуатация в температурных условиях до – 65°

ГОСТ 26887-86 – разработан для мобильных и приставных моделей

1. материал — алюминиевые сплавов (марки ВСт3пс6) и сталь (09Г2С12)
2. опорные концы конструкции снабжают накладками из нескользящего материала
3. высота ступеней – до 0, 34 м
4. высота перильного ограждения – не менее 1 м, бортового – от 0,1 м
5. обязательно наличие страховочного ограждения (дугового либо канатного)

ГОСТ Р 53254-2009 – требования к пожарным и эвакуационным лестницам

1. расположение – не ближе 1 метра от оконных проемов
2. наличие зазоров (75 мм) между узлами конструкции для прокладки пожарного рукава
3. минимальная ширина: общая – 0, 9 м, ступеней – 0, 25 м, ограждений – 1, 2 м
4. длина площадки, ведущей на кровлю – 0, 8 м
5. отсутствие ограждения в месте прохода на крышу
6. испытательная нагрузка на ступени – 1, 8 кг/ступень, на ограждение – 0, 54 кг/ступень
7. сварные швы узлов выполняются в соответствии с ГОСТ 5264
8. окрашивание поверхностей по ГОСТ 9.032 (с применением негорючих ЛКМ)

Классификация металлических лестниц

По своим конструктивным особенностям лестницы из металла практически не имеют отличий от древесных и бетонных лестниц.

Зависимо от метода получения лестницы разделяют на сварные и кованные. Своими руками выполнить кованую лестницу гораздо сложнее, для освоения самой техники может понадобится очень много времени. Для освоения основных принципов сварки достаточно будет всего нескольких попыток.

Одним из наиболее распространенных типов проектов являются конструкции лестниц с металлическими косоурами. Косоур выступает в роли своеобразного хребта, к основанию которого и осуществляется монтаж ступеней.

Часто можно встретить конструкции лестниц, которые крепятся на больцах. Альтернативным способом крепления ступеней могут выступить несущие балки. С их использованием можно закрепить проступи и подступенки.

Изготовить металлические лестницы можно как самостоятельно, так и воспользовавшись готовыми заводскими модулями. Причем сборка модулей является чрезвычайно простым процессом наподобие сборки конструктора.

Схема винтовой лестницы.

В качестве опоры для металлического сооружения может выступить одно лишь перекрытие. Повысить надежность конструкции лестницы могут дополнительно смонтированные опоры, установленные под лестничными площадками. Опоры можно установить под сегментом лестницы, содержащим забежные ступени.

Площадки лестниц можно фиксировать при помощи консолей, стойки при этом скрываются в стене. В качестве несущего элемента вполне может выступить специально созданная межкомнатная стена из бетона или кирпича.