Принципы проектирования
Несмотря на то, что процесс изготовления винтовой лестницы не такой сложный по сравнению с деревянной конструкцией, для неё требуется составить чертёж – или воспользоваться уже готовым вариантом, подогнанным под условия конкретного дома. Ещё лучше – планировать размещение лестницы в процессе составления проекта всего здания. Хотя при проектировании больших домов, в которых конструкция будет использоваться постоянно, чаще предусматривают обычные лестничные пролёты, обеспечивающие двустороннее движение и более безопасные.
При разработке проекта обязательно учитываются такие параметры:
- площадь, выделенная под лестницу;
- прочность используемого материала, которая зависит от толщины металлических пластин и стержней, от метода сварки и сорта металла;
Прежде, чем приступать к выбору материала, необходимо составить чертеж конструкции
- ширину пролёта. Самой удобной для винтовой лестницы считается пролёт 0,8–1,0 м;
- размеры ступеней. Средняя толщина каждого элемента должна составлять около 35 см, однако из-за расположения по спирали его форма будет не прямоугольной, а трапециевидной.
При разработке чертежа не отказывайтесь от помощи профессионала
При проектировании резной винтовой лестницы с перилами следует учитывать, что по ней не получится занести наверх ни большой диван, ни шкаф. Поэтому, при отсутствии других лестничных пролётов крупногабаритную мебель следует поднимать вверх другим способом – через крышу или потолок (до окончания ремонта). Этот момент также следует учесть, проектируя свой дом – расставлять мебель на чердаке или мансардном этаже (куда обычно и ведёт винтовая лестница).
Внимательного отношения к планированию лестницы требует и наличие среди жильцов детей, для которых требуется предусмотреть дополнительную защиту. В том числе, и перил, и поперечных перекладин, и подходящего нескользкого напольного материала. Кроме того, для детей могут быть опасными забежные ступени (элементы, сильно сужающиеся к центру окружности), которых должно быть как можно меньше. При этом лестница в плане будет выглядеть не совсем круглой. А забежные ступени будут только на поворотах.
Современные программные продукты позволяют разработать 3D-модель лестницы
Типы креплений
Лестница на больцах
У винтовых конструкций отсутствуют площадки, они состоят из забежных ступеней. Наиболее востребованные методы соединения:
- Радиальное, ступени располагаются в виде лестничного винта. Основанием конструкции являются косоуры, опорная стойка.
- Лучшей и надежной конструкцией является лестница с опорой на стены или стойку.
- Винтовая лестница на больцах избавит вас от скрипа ступеней, в такой конструкции отсутствует соединение между деревянными деталями.
- Ступени, крепящиеся к центральному столбу и винтовым перилам, являются самым доступным и легко выполняемым методом самостоятельного монтажа лестницы.
Виды бетонных лестниц
Как вы уже заметили, их можно разделить на два типа: сборные и монолитные. Конструктивно бетонные лестницы могут быть маршевые или винтовые.
Монолитные бетонные лестницы ведущие на второй этаж, на мансарду или подвал, возводят вместе со строительством всего дома. В противном случае придется строить лестницу из дерева или металла. Маршевая лестница проще в изготовлении, безопасна для пожилых людей и детей, однако в отличие от винтовой занимает больше пространства. Винтовая лестница интересна своим дизайном, она более компактна, под ее постройку не требуются центровые колонны.
Если лестница необходима снаружи дома, то к стене монтируют готовый железобетонный марш. Убедитесь в прямой поверхности грунта и его устойчивости, чтобы в случае чрезмерной нагрузки лестница не просела и вся работа не ушла на смарку. Обычно, в таких случаях место установки лестницы укрепляют щебнем и песком – 5 см песка и 5 см щебня, сверху залить цементным раствором на 2-3 см., в толщину. При выборе материала учитывайте, что в течении эксплуатации наружная лестница будет подвергаться природному воздействию.
Перила для лестниц могут быть самыми разнообразными из материалов на любой вкус: бетонные, металлические, деревянные, пластиковые, стальные.
Расчет бетонной лестницы ведется в зависимости от ее геометрических параметров, веса и прочности. Ширина обычно составляет 0,8-0,9 м, угол наклона ступеней 30-45 градусов, удобная глубина ступеней 30 см Если вы решили строить винтовую лестницу, то в таком случае лучше довериться специалисту, чтобы для вас провели расчет опалубки, учли размеры ступеней и высоту напольных покрытий.
Монтаж бетонной лестницы
Когда вы решили как будет выглядеть ваша бетонная лестница, из каких материалов она будет изготавливаться можно приступать к монтажу, технология которого одинакова для обоих типов лестниц.
Первым этапом является возведение опалубки. Опалубка – это конструкция, которая определяет форму будущей лестницы, чаще всего изготавливается из водостойкой фанеры или реже металла. Подпорки также изготавливаются из дерева. Не допускайте появлению скосов панелей или появлению между ними щелей, скрепляйте доски между собой с помощью саморезов.
Второй этап включает в себя армирование. Металлические прутья – основа любой железобетонной конструкции призванной выдерживать большие нагрузки. Арматура 10-12 мм в диаметре скрепляется сваркой или вяжется вручную в виде сетки в один-два слоя и размещается вдоль боковых щитов опалубки на расстоянии 10-12 см. Вместо металлической арматуры можно использовать композитные пруты.
После армирования следует установить доски для будущих бетонных ступеней лестницы, высота их обычно 17-20 см, но может варьироваться в зависимости от наклона лестницы. Бетонная лестница на второй этаж в частном доме может иметь различные размеры ступеней по желанию хозяина, главное, чтобы они были безопасными и удобными при эксплуатации. Перед бетонированием пластины из металла, в те места, где запланирована установка перил.
Третий этап непосредственно бетонирование. Заливка бетоном всей лестницы должна проводится за один раз. Начинают с нижний ступеней и постепенно заполняют бетоном всю лестницу до второго этажа. Бетон обязательно уплотняется с помощью вибратора.
Следует отметить, что марка бетона рекомендуется не ниже В15, а смешивать цемент лучше в бетономешалке.
После полного высыхания, спустя 7-14 дней можно снимать опалубку, нижние опоры убираются спустя 28 дней после бетонирования.
Облицовка бетонных лестниц делается по завершению всех строительных работ в доме. Чтобы не нагружать конструкцию рекомендуется проводить отделку бетонной лестницы с помощью дерева. К тому же дерево имеет отличный эстетический вид и хорошо подходит для любого интерьера. Но при желании можно использовать плитку, камень, ламинат, ковролин.
Плитка или камень довольно холодные, по таким ступеням неуютно ходить босиком, а при падении (к примеру, если в доме есть ребенок), такие материалы могут доставить нежелательные травмы. Плиткой укладывают маршевые бетонные лестницы, когда хотят добиться классического, строго вида интерьера, а обшивка бетонных лестниц ковровыми покрытиями придадут ступеням мягкость, к тому же они имеют хорошие звукоизоляционные свойства.
Самым дешевым, но недолговечным вариантом считается покраска ступеней. Предварительно их следует хорошенько зачистить, отшлифовать от неровностей.
Конструктивные требования к лестницам
В частном доме ширина марша между перилами устанавливается не меньше 90 см. Расстояние по высоте между ступеньками выбирается 15 — 18 см, ширина от 25 см. Высота прохода по маршу должна быть не менее 2 метров. Оптимальный угол наклона лестницы 30˚, но в зависимости от условий установки разрешается менять его в пределах 27 — 45˚.
На марше рекомендуется устанавливать 3 — 18 ступеней. Их количество рекомендуется выбирать нечетным, поскольку человеку удобней начинать подъем или спуск с одной и той же ноги. Ширина верхней и нижней площадок делается не менее 80 см. Их прочность, как и маршей, должны быть не меньше 300 кг/м². Если по лестнице будут бегать дети, расстояние между балясинами устанавливается 12 — 15 см или крепится сетка. Ограждение должно выдерживать 100 кг боковой нагрузки.
Монтаж опорной части
Установка поддерживающей конструкции начинается сверху. И чтобы винтовая лестница на второй этаж, сделанная своими руками, была идеально ровной, нужно прикрепить первый опорный элемент, используя строительный уровень. Любые перекосы могут привести к ненадежности конструкции.
Следующая часть опоры вставляется снизу к уже зафиксированной части верхней опоры. После этого выравнивается по высоте и прикрепляется винтами.
Важно учитывать высоту между ступенями и при дальнейшей сборке придерживаться одинакового показателя. Начиная с 3-го элемента, конструкция должна смещаться в сторону
А когда опорная часть из металла будет собрана наполовину, следует установить под некоторые ее части рейки или другие подпорки, как показано на фото. Жесткая фиксация опоры будет достигнута только при прикреплении к полу.
Последнее металлическое крепление под ступеньку также выравнивается относительно предыдущей. Под опору, прикручиваемой к полу, выставляются отметки.
В половом покрытии высверливаются отверстия под дюбеля. После прикрепления элемента выполняется соединение с нижней опорой.
На все открытые металлические части устанавливаются пластиковые заглушки.
Особенности винтовой лестницы
Перед тем как сделать винтовую лестницу самому необходимо рассмотреть основные аспекты, связанные с особенностями этой конструкции. Так, например, существует целый ряд отличий подобных изделий.
В первую очередь ступени располагаются спиралью, позволяя разместить лестницу более компактно. Однако за счет этого подъем и спуск становятся не такими удобными. Лестница может иметь лишь небольшое закругление, а может простираться высоко вверх, чередуя витки.
Независимо от того, говорим мы о металлической винтовой лестнице или деревянной, покупной модели или сделанной своими руками, все элементы имеют схожую проектировку. Центральной частью такой конструкции является опора, выполняющая роль направляющей оси. Именно к ней крепятся ступени. Они, в свою очередь, также кардинально отличаются от ступеней обычных маршей, так как практически каждая из них является забежной. Это отражается в методике проведения расчетов.
Основным конструктивным элементом винтовой лестницы является центральная ось
Требования безопасности
Требования и нормы, которые предъявляются к винтовой лестнице, основаны на ГОСТ и СНиП.
- глубина проступи с высотой подступенка могут меняться в указанных пределах, но обязательно необходимо выполнение соотношения: 2h + h = 60…65 см;
- около центрального столба глубина проступи должна быть не менее 10 см;
- если ширина самой конструкции более 1,5 м, нужно установить дополнительный центральный косоур;
- ширина ступени для главных лестниц должна быть не менее 90 см;
- размеру лестничного проема нужно быть шире радиуса винтовой конструкции на 10 см с каждой стороны, чтобы не царапать руки о перекрытие;
- если ширина лестничного марша менее 1,5 м, то изделие оборудуют перилами высотой 90-100 см;
- соотношение толщины проступи к ширине – 1:20.
Как фиксируются ступени
Крепление ступеней можно осуществить несколькими способами. Для работ своими руками самый подходящий вариант – консоли. По сути это металлические балки, которые приваривают непосредственно к опорной стойке. Консоли могут выступать в качестве самостоятельных ступеней, либо как основа для последующей облицовки.
Другой вариант – крепление ступеней снаружи на больцах, а с внутренней стороны на гильзах.
Гильзами называют детали в форме стакана, имеющие диаметр больший, чем у опорной стойки. Они устанавливаются между парами ступеней и удерживают их на необходимой высоте.
Крепление лестницы на больцах позволяет надежно зафиксировать ступени, зрительно не утяжеляя их, конструкция в целом воспринимается легкой и воздушной. Одним из наиболее декоративных решений можно назвать фиксацию на наружной тетиве. Она обрамляет наружные края проступей, при этом опорный столб по центру отсутствует. Модель очень сложна в изготовлении, и цена на нее достаточно высока.
Шикарная спираль из чугунного литья
Материал
Деревянно-металлические лестницы
Металл и дерево остаются самыми популярными материалами для постройки конструкции винтовой лестницы. Декор лестницы вы можете сделать оригинальным настолько, насколько позволит вам фантазия. Покрытая лаком деревянная конструкция приумножит красоту фактуры живого материала.
Расчет винтовой лестницы
Деревянная лестница принесет в ваше помещение тепло и домашний уют. Для изготовления деревянной конструкции можно использовать любые породы древесины. Все будет зависеть от ваших финансовых возможностей.
Разметка проема
Металлические трубы отлично подойдут для изготовления центральной стойки. Ступени в ней закрепляйте сваркой, муфтами, болтовыми соединениями. Хорошо подходят для постройки центральной стойки бетон, кирпич, древесина. Главное, чтобы стойка, сделанная из выбранного вами материала, могла выдержать предполагаемую нагрузку.
Как сделать винтовую лестницу из металла. Плюсы и минусы конструкции
Металлическая винтовая лестница своими руками обладает рядом преимуществ, которые не могут сравниться с деревянными конструкциями. Например, это более длительный эксплуатационный срок, менее длительная и затратная обработка, а также высокая надёжность изделий, смонтированных из металла
Но если пропустить все плюсы металлических лестниц, то остаётся ряд недостатков, на которые также следует обратить внимание:
- Высокая стоимость. Металл для лестницы (даже не первого качества) является достаточно дорогостоящей разновидностью материалов. Помимо его покупки, также следует потратить средства на транспортировку и разгрузку.
- Необходимость использования сварки. Конечно, можно не нанимать сварщиков или не приобретать сварочный аппарат, а просто воспользоваться дрелью, набором свёрл по металлу и большим количеством болтов с гайками, шайбами и гроверами. Но при этом не только нарушается эстетика всей конструкции, а также существенно снижается надёжность самой лестницы.
- Для металлической лестницы необходима площадка из бетона, иначе пол дома может просто не выдержать веса всей конструкции.
Винтовая лестница из металла простого дизайна
Монтаж винтовой лестницы из металла происходит в точно таком же порядке, как и деревянной конструкции. Основным отличием является соединение всех элементов. Если для деревянной лестницы используют саморезы, деревянные гвозди и иногда болты, то в металлических лучше всего применять сварочный аппарат.
Типы конструкций
Проектирование винтовых лестниц включает в себя определение основных параметров конструкции, составление схематических моделей с обозначением найденных показателей.
Чертеж каждого вида винтовой лестницы должен выполняться в горизонтальной и вертикальной проекциях. Таким образом удастся учесть все детали конструкции, а также наглядно увидеть недостатки того или иного способа расположения ступеней.
Винтовая лестница может иметь одну из четырех конфигураций:
- с опорой на центральную ось и дополнительным упором на прилегающие периметральные стены;
- с частичным консольным вхождением ступеней в центральный опорный столб;
- с упором на гнутые боковые тетивы и фрагменты ограждений;
- консольное расположение с упором на центральную ось.
Чертежи будут различаться в зависимости от того, конструкция какого типа проработана в плане. При этом изменяются и размеры деталей винтовой лестницы, так как способы крепления ступеней в различной степени отнимают пространство, предназначенное для передвижения.
Основные типы конструкций винтовых лестниц
Ширина проступи
Одна из основных характеристик размеров винтовой лестницы — это ширина проступи. В этом случае нужно тщательно проработать чертежи, опираясь не только на графический метод, но и на формулы, помогающие найти длину ступени. Это необходимо в связи с тем, что размер проступи будет неодинаковым по всей длине.
При разработке проекта винтовой лестницы в плане следует определить такие показатели:
- Градус разворота — при 360 градусах легче распределить ступени таким образом, чтобы не задевать их при передвижении головой или пяткой.
- Внешний диаметр — определяет размер самой лестницы и во многом влияет на диаметр верхнего проема.
- Ширина проступи в центральной и крайних точках — ориентироваться нужно на хорду, то есть на линию, по которой совершается движение и устанавливаются поручни. Внутренний край ступени должен быть достаточно широким для того, чтобы её можно было закрепить на осевой балке, но при этом не загромождать доступную для движения площадь. Всё это должно отражаться на плане.
Для того чтобы определить длину ступени, недостаточно просто разделить пополам диаметр лестницы. Конструкция не позволяет использовать всю площадь поверхности для движения. Дополнительно нужно учесть место для фиксации ступени, а также зону монтажа перил. Таким образом, не стоит принимать параметр меньшим, чем 120 см.
Что касается ширины проступи, нужно определить путь, который проходит человек при подъеме по лестнице. Для этого от её окружности берется лишь 2/3 в связи с вышеописанными факторами. Путь делится на общее количество ступеней, кроме площадочной.
Графическое построение лестницы и формулы для расчета ширины проступи
Расчёт винтовой лестницы
Независимо от вида конструкции, деревянные и бетонные винтовые лестницы
в одинаковой степени нуждаются в точном расчёте всех их параметров.
Рассмотрим пример расчёта строения лестницы из металла своими руками,
в которой в качестве опоры будет выступать стальная трубка толщиной 5 мм, диаметром 6-8 см.
Для сварки консолей в данном случае будет использоваться стальной уголок,
а для обустройства ступеней – деревянный массив.
Так как винтовая лестница на чердак или на второй этаж является правильной окружностью,
то её диаметр должен соответствовать размеру проёма, окружность которого определяется по формуле:
L=2?*(2R/3)*n,
где L –длина окружности, R –внешний радиус консоли лестницы, 2R/3 – радиус движения, Y – оборот конструкции, угловая величина, которая демонстрирует разницу в высоте между ступенями винтовой кованой лестницы, n – длина одной ступеньки, которая составляет разницу между радиусом проёма и внешнего радиуса опорной трубы.
Угол наклона проёма рассчитывается по формуле:
Y=Y: число ступеней.
Ширину проступи рассчитываем по формуле:
W=2R*sinY,
где W – ширина поступи, R –внешний радиус консоли лестницы, Y – угол наклона лестницы. Наиболее удобными в использовании являются винтовые лестницы с шириной поступи 20-30 см.
Зная ширину и угол ступени, рассчитываем наибольшую ширину проступи:
W1=R*sinY,
где W1 – максимальная ширина проступи.
Для того чтобы определить число ступеней, необходимо высоту всего проёма от пола первого этажа до уровня второго разделить на высоту одной ступеньки.
Значение высоты одной ступени при этом должно быть в пределах 15-20 см – наиболее оптимального размера для взрослого человека.
Варианты лестниц
По конструкции, металлические лестницы не отличаются от бетонных и деревянных аналогов. Различия имеются только в способах изготовления. Перед началом работы необходимо изучить все варианты и зафиксировать свой выбор в проекте или схеме.
По способу изготовления
От способа изготовления конструкции не зависит, по большей части, ее несущая способность, прочность и удобство эксплуатации. Единственное, на что влияет на выбор — это стоимость и сложность работы. Существует три варианта:
- Сборка из отдельных модулей. Каждый модуль включает в себя две подставки, соединенные между собой тонкими стальными пластинами — на одной закрепляется ступенька, на другой — соседний модуль. Группа из нескольких модулей крепится на опоре для лестницы на металлическом основании. Изготавливаются такие конструкции заводским способом в соответствии с проектом — остается только собрать их своими руками.
- Сварка. Основные элементы — несущие балки, ступени, опоры, балясины и перила — имеют в таком случае простую геометрическую форму, скрепляются они при помощи сварных соединений. Вариант несколько более сложный, так как потребует освоения работы со сварочным аппаратом.
- Ковка. Более красивый и изящный вариант, требующий помощи кузнеца — самостоятельно выковать элементы лестницы из металла не получится.
Кроме варианта исполнения конструкции необходимо выбрать ее тип. Выбирается он в зависимости от многих факторов — необходимой несущей способности, доступной площади, эстетики и т. д.
По типу несущих элементов
Чтобы правильно исполнять свою функцию, лестница должна быть способной выдерживать оказываемое на нее воздействие. Для этого необходимо правильно распределить нагрузку, которая приходится на основные точки: ступени, опоры, каркас и перекрытия. В первую очередь необходимо выбрать тип каркаса, исходя из формы организации несущих балок:
- Косоуры. Размещаются под ступенями. Косоуров может быть один или несколько в зависимости от планируемой нагрузки на лестничный пролет.
- Тетивы. Балки, располагающиеся по бокам от ступеней. В этом случае к каркасу несколько проще прикрепить ступени, так как не нужны дополнительные опоры для них.
- Больцы. Каркаса в этом случае нет — несущей опорой является стена. Ступени крепятся к ней при помощи специального крепежа. Друг с другом ступеньки соединяются цилиндрическими стальными подпорками.
В зависимости от длины лестницы и доступной площади конструкция может иметь один или несколько пролетов. Если она прямая, то опорой служит перекрытие или отдельная кирпичная или бетонная перегородка. Поворотный вариант, пролеты которого либо разделяются площадкой, либо объединяются забежными ступенями, дополнительно комплектуется опорой в точке поворота.
Винтовая лестница, которая занимает наименьшую площадь (около 1 м2), может иметь в основе спиральные косоуры — их придется изготавливать заводским способом. Сделать винтовую конструкцию из металла своими руками можно, используя несущую центральную опору, к которой будут привариваться ступени.
Нормативная документация — ее основные требования
Работая над проектом винтовой лестницы надо соблюдать требования нормативных документов, таких, как ГОСТ и СНиП. Указанные там параметры учитывают все пропорции и особенности строения человека. Только они помогают создать правильный чертеж лестницы. А также они оказывают помощь и в установке лестничной конструкции.
В документах прописаны следующие параметры:
- Размер ступеней, их рекомендуемый диапазон. Здесь указываются точные размеры толщины, высоты, глубины и ширины ступеней;
- Показатели глубины ступени около центральной опоры. Указаны минимально допустимые значения;
- Габариты сооружения, при которых требуется установить дополнительные крепления (центральные косоуры, лестничные балясины и ограждения, перила);
- Размеры пролетов лестницы.
таблица различных размеров винтовых лестниц
Все требования должны выполняться неукоснительно. Эти документы регулируют деятельность как строительных компаний, так и обычных людей, которые хотят сделать все работы по установке спиральных сооружений самостоятельно.
Применение в интерьере
Выбор вида винтовой лестницы и материала её изготовления напрямую зависит от предпочтений владельцев здания,
от их финансовых возможностей и от стиля интерьера помещения,
в которое должна вписаться создаваемая модель лестничной конструкции.
Так как винтовые модульные лестницы – это только функциональный,
но и декоративный элемент, то они прекрасно подходят под любой стиль интерьера.
Например, в тех помещениях, которые выдержаны в деревенском, ковбойском стиле или в стиле «кантри»,
в классическом или «прованском» стилях, отлично будут смотреться деревянные винтовые лестницы,
оборудованные массивными ступенями и изящными перилами.
Такие конструкции выглядят очень красиво, богато и кажутся «воздушными»,
они вносят в дизайн дома некий шарм и делают его интерьер эксклюзивным.
Для интерьеров, в которых преобладает стиль «модерн»,
подойдут металлические винтовые лестницы с металлическими «кружевами» и балясинами.
Для стиля хай-тэк или ар-деко лучше заказать кованые винтовые лестницы, которые впрочем,
отлично впишутся в любой интерьер помещения, если его отделка выполнена с применение натуральных материалов.
Винтовые лестницы для дачи принято изготавливать из недорогих материалов,
способных выдерживать одновременно и высокую нагрузку сезонного использования дома,
и воздействие неблагоприятных факторов: сырости и холода.
В таких случаях больше пригодится винтовая бетонная лестница или металлическая – прочные и стойкие конструкции,
которые можно использовать даже снаружи здания.
А лестница из фанеры для установки в дачном домике не подходит вообще.
Одним словом, для каждого из возможных вариантов отделки помещения,
интенсивности его использования и различных условий эксплуатации можно подобрать подходящую разновидность винтовой лестницы.
Её стилевое оформление и тип материала, из которого она будет изготовлена.
Монтаж
После того как произведен расчет винтовой лестницы и ее изготовление, можно приступить к установке. На картинке выше можно наглядно видеть взрывную схему всего конструктора. Опираясь на отмеченную точку, выставляется центральная опора винтовой конструкции. Делать это лучше с помощью уровня, который позволит выдержать лестницу в вертикальном положении. Фиксируется труба с помощью фланца к полу, а наверху может удерживаться крайней ступенькой или дополнительными распорками под ней. Винтовая конструкция собирается последовательным нанизыванием ступенек и муфт на лестницу. После того как операция завершена, они разворачиваются согласно выбранному шагу ступенек у винтовой конструкции. Внешним краем ступеньки лестницы крепятся к стене с помощью опорных элементов. Далее можно переходить к монтажу балясин и перил. Видео о монтаже винтовой конструкции можно посмотреть ниже.
Обратите внимание! После полной сборки винтовой конструкции производится ее лакирование. Делается это в несколько слоев, чтобы добиться идеального результата