Расчет деревянной лестницы на второй этаж
Для устройства удобной и функциональной лестницы, необходимо произвести грамотный расчет ее основных параметров. Самым главным показателем здесь является угол наклона. От него зависит удобство подъема и спуска.
Лестница на второй этаж
Ширина ступенек должна позволять беспрепятственно расходиться на них двум людям. Удобнее всего, когда она составляет 1,2 – 1,5 м. Высота каждой ступени не должна превышать 180 – 200 мм. Поэтому для подъема, например, на высоту 2,7 м, нужно изготовить 15 ступенек. Исходя из того, что ширина одной ступеньки равняется 250 мм, получаем 3750 мм, проекции на пол.
Теперь, воспользовавшись теоремой Пифагора (Н² + D² = L², где H – высота, D – длина проекции на пол, L – искомая длина лестницы), вычислим длину марша. В нашем примере она получается 4620 мм. Как видно, это достаточно большие размеры, поэтому чаще лестницу делают с площадкой между этажами. В этом случае, расчеты деревянной лестницы на второй этаж нужно произвести отдельно для каждого марша. Такая лестница займет в два раза меньше площади.
Мансардная лестница в доме
Монтаж лестницы: способы, как крепить ступени к тетиве
Проступь, вставленная в пазы, снизу подлежит расклиниванию деревянными клиньями, которые прижимают ее к верхней стороне выемки. Для увеличения прочности соединения проступь необходимо дополнительно прикрепить к тетиве шурупами, которые крепятся с наружной стороны.
Головки шурупов должны быть утоплены в древесину тетивы и зашпатлеваны. Также можно вкрутить шурупы глубоко в древесный массив, отверстия заклеить деревянными пробками и зашлифовать. Существуют и другие способы крепления ступеней к тетивам. Так, например, проступи крепятся к ним с помощью брусков квадратного и треугольного сечения, с применением прибоин либо с использованием стальных крепежных элементов. В таких случаях тетивы лестницы должны быть выполнены из строганых досок, быть гладкими, без пазов. К ним с внутренней стороны обычно на шурупы крепятся короткие бруски или прибоины, а ступени монтируются непосредственно к ним.
Крепление в деревянной лестнице на тетивах проступи и подступенка между собой можно производить несколькими способами, аналогичными креплению лестниц по косоурам.
Следующий раздел статьи посвящен тому, как крепить балясины к тетиве лестницы.
В каких же случаях вам может потребоваться обшить железную лестницу деревом?
Варианта тут два — вы или уже сделали (ну или собираетесь сделать) металлический каркас своими силами или приобрели готовый в магазине – в продаже сегодня есть отличные типовые варианты. Например, такой:
Двойной металлический каркас для лестницы
Вариант первый: делаем лестницу из металла и обшиваем ее древесиной самостоятельно. Кстати, металлические лестницы, обшитые деревом, одна из наиболее прочных и долговечных конструкций. К тому же, лестницы фабричного производства такого типа – самые элегантные и стильные. Они широко используются дизайнерами интерьеров при создании эффектных индивидуальных проектов жилого пространства. Вот пример того, как сказочно может выглядеть помещение с такой лестницей:
Конструкция производства Московские лестницы, модель МОСЛЕСТ-180
Если вы умеете работать со сварочным аппаратом, то вам вполне по силам не только обшить готовый металлокаркас деревом, но и самостоятельно сделать всю лестницу — это не так уж и сложно. Подробно о том, как сделать металлокаркас, описано в отдельной статье на нашем сайте. Если вкратце — вам потребуется два швеллера и металлический профиль с прямоугольным сечением или металлические уголки, из которых делаются рамы ступеней. Это далеко не единственный вариант создания лестницы из металла, однако, на наш взгляд, наиболее простой. Из швеллеров варится несущая конструкция, к которой затем привариваются рамы для ступеней из профиля или уголков. Каркас готов.
Давайте обшивать. Чтобы обойтись как можно меньшими усилиями и не создавать самому себе сложностей, мы рекомендуем делать лестницу на металлокаркасе, обшитую деревом, так, чтобы одной стороной она примыкала к стене. В этом случае перила достаточно будет сделать только по противоположной стороне лестницы и сэкономить собственное время и деньги. Ступени — это самое простое. Можно купить готовые.
Ступень из древесины ясеня
Готовые ступени продаются уже тщательно отделанными и готовыми к монтажу. Некоторые производители, например, компания Московские лестницы, осуществляет сборку комплекта ступеней с подбором рисунка ламелей.
Ступени для металлических лестниц, обшитых деревом, можно вырезать и самому. В последнем случае вам понадобятся мебельный щит и циркулярная пила. Чтобы заготовки получились аккуратными и точными, сделайте шаблоны из картона, рассчитав точные размеры — длину и ширину ступеней. Толщина ступеньки в идеале должна составлять 35-40 мм — просто покупайте соответствующий мебельный щит.
Так происходит обшивка металлической лестницы деревом
Под каждую ступень необходимо положить подложку из фанеры. С ее помощью можно будет исправить незначительные неровности металлокаркаса, к тому же, крепление ступени на фанеру будет более прочным и надежным. Фанера крепится к металлическому каркасу при помощи обычного столярного клея, после его высыхания дополнительно закрепляется шурупами. И только на фанеру кладется сама ступень
Обратите внимание: фанерные подложки по размерам должны точно соответствовать раме ступени, ступень немного выступает по бокам и спереди
Изготовление лестницы на металлокаркасе с деревянными ступенями
После этого крепим к каркасу подступенки. Они тоже вырезаются из мебельного щита по заранее подготовленному картонному лекалу. И подступенки, и ступени привинчиваются к каркасу лестницы шурупами или саморезами «в потай». В принципе, лестница на металлокаркасе, обшитая деревом, готова.
Кстати, подступенки в данном случае нужны не только для того, чтобы лестница была более надежной, но и для более эстетичного вида всей конструкции. Они скроют вот такие некрасивые участки самостоятельно сваренного каркаса:
Металлический каркас для лестницы, сделанный в домашней мастерской
На что надо обратить особенное внимание:
ровность укладки фанерной подложки и ступени обязательно надо проверять уровнем;
при распиле древесины, обращайте внимание на дефекты — трещины и сколы: этот недостаток может привести к разлому ступени уже готовой лестницы.
Процесс обшивки металлоконструкции
Обшивка лестницы деревом своими руками не требует каких-то специфических умений, поэтому с данным процессом можно легко справиться, в случае соблюдения всех рекомендаций:
- Первым делом необходимо закрепить все деревянные детали на лестнице из металла. Для этого их прикрепляют к каркасу с помощью саморезов и шупуроверта;В верхней части каркаса необходимо установить проступь из дерева, после чего монтируется подступенок;Подобным образом фиксируются аналогичные элементы на оставшихся ступенях;Чтобы увеличить безопасность передвижения по лестнице, желательно снять со всех деревянных элементов, установленных на ступени, фаску;Затем устанавливаются балясины, которые фиксируются шпильками;Точно так же необходимо облицевать и другие части металлоконструкции;На завершающем этапе работ дерево следует обработать антисептиком, после чего покрыть морилкой и залакировать.
Особенности хребтовой конструкции
Хребтовый вид лестницы получил такое название из-за сходства с хребтом. Эта конструкция состоит из отдельных элементов, которые соединены последовательными вставками. Использование такой системы позволяет чередовать планировочные решения, что даёт возможность получить лестницу любой геометрии.
Среди планировочных решений можно выделить следующие виды лестниц:
- поворотные;
- спиральные;
- с забежными ступенями;
- прямые.
Форма ограждения повторяет конструкцию самой лестницы, что предусматривает необходимость использования гибких поручней. Изготовление такой системы обходится в 2 раза дороже классического варианта.
Соединение верхней обвязки
Возводя каркасный дом своими руками, строитель наверняка встанет перед проблемой соединения пиломатериалов, так как длины стандартных изделий будет недостаточно. Та же самая проблема возникает и при устройстве верхней обвязки. Как правило, стандартной длины доски или бруса не хватает на всю длину стены. Поэтому их приходится «доращивать». Кроме того, обвязка стыкуется на углах и в местах примыкания к периметру внутренних стен. И там необходимо обеспечить прочное и надёжное соединение отдельных деталей обвязки в целую конструкцию.
Соединения досок или деревянных брусьев обычно выполняют различными способами.
- В стык. Это самый простой и доступный при строительстве своими руками способ крепления двух деревянных деталей под углом 90º. Используется для соединения верхней обвязки внешних стен и внутренних перегородок. Соединение выполняется в двух вариантах: стягивание гвоздями или саморезами через плоскость одной доски в торец другой, либо с помощью металлических уголков. Если первый вариант подходит только для одинарных досок, то второй может быть применён для сдвоенных/строенных досок, для бруса, а также комбинации доска + брус.
- 45º-тиградусный стык, называемый ещё «на ус» Собственно, сам стык производится под прямым углом, но своё название получил от того, что стыкуемые детали обрезаются под углом 45º и стягиваются саморезами. В результате получается достаточно прочное соединение, используемое в местах примыкания внутренних стен. Вариация такого стыка используется для удлинения досок или бруса. В этом случае срез производится под углом 20-30º к осевой линии деревянных изделий, но с противоположных сторон.
- Соединение «в пол-дерева». Традиционное соединение для строительства бревенчатых домов. На расстоянии, равном ширине соединяемых деталей, от их торцов делаются пропилы в половину толщины деталей. Лишняя часть скалывается, а доски или брусья стягиваются гвоздями или саморезами. Такое соединение используется как для удлинения деревянных деталей, так и для их соединения под углом 90º.
- Соединения шип-паз. Образуют самые сложные, но и самые прочные соединения. Вариантов много: гребёнка, косая гребёнка, ласточкин хвост и т. д. Но проблема в том, что изготавливать такие соединения своими руками, без соответствующего оборудования весьма затруднительно. Кроме того, все необходимые выпилы и подгонки занимают недопустимо много времени.
Можно ли сделать лестницу своими руками
Многие застройщики, переоценив свои возможности, считают, что лестница своими руками – это вполне возможный вариант, позволяющий сэкономить материалы и денежные средства. Однако на деле получается совершенно обратный эффект.
Прежде всего, изготовление лестницы – процесс, который должен соответствовать принятым стандартам, нормам и правилам безопасности. Но далеко не каждый из нас знаком с этими параметрами, что впоследствии приводит к неудобству при спуске-подъеме по таким лестницам и даже возникновению опасных моментов в процессе их эксплуатации.
Это может быть связано с неправильным расчетом высоты ступеньки, ее соотношения к длине пролета, ошибки в определении нагрузки, а, соответственно, недостатки в опорной конструкции. Поэтому изготовление лестниц лучше всего доверить настоящим профессионалам своего дела.
Используемые инструменты
Создание шипов и пазов, при помощи которых будет обеспечиваться соединение двух деревянных заготовок, предполагает, что на боковой поверхности бруса или доски ручным фрезером делается выборка материала. При этом должны быть строго выдержаны все геометрические параметры элементов будущего соединения.
Для выполнения этой операции ручным фрезером можно использовать инструменты с хвостовиками диаметром как 8, так и 12 мм. Наиболее универсальной в этом случае является пазовая фреза, режущая часть которой работает следующим образом:
- боковая поверхность формирует стенки паза и боковые стороны шипа;
- торцевая сторона обрабатывает дно паза и снимает слой материала требуемой толщины с основания шипа.
Вырезка шипа пазовой фрезой
Таким образом, используя инструмент данного типа, можно сформировать на боковой поверхности бруса или доски как шип, так и паз. При этом их размеры можно регулировать в достаточно широких пределах.
В тех случаях, когда к надежности соединения деревянных деталей предъявляются более высокие требования, пазы и шипы делают не прямоугольной формы, а формы, которая называется «ласточкин хвост». Пазы и шипы такой конфигурации создаются с помощью фрез «ласточкин хвост». Выполнить процедуру формирования пазов и шипов такой формы ручным фрезером также возможно, но для этих целей следует использовать приспособления другой конструкции.
Выборка «ласточкиного хвоста» с помощью шаблона
Чтобы вопрос о том, как сделать паз в доске и брусе или шип на их боковой поверхности, не вызывал особых затруднений, лучше использовать электроинструмент, оснащенный удобными боковыми рукоятками, широкой направляющей подошвой и опцией защиты шпинделя от проворачивания в процессе замены фрезы. Кроме того, желательно, чтобы в таком оборудовании присутствовал боковой стопор, за счет которого вылет используемой с ним в комплекте фрезы всегда будет оставаться постоянным.
Имея много общего, эти выборки тем не менее различаются в зависимости от их расположения в деревянной заготовке. Фальц образует Г-образное углубление вдоль кромки или торца. Паз имеет два плечика (стенки) и расположен поперек направления волокон. У шпунта также есть две стенки, но он располагается вдоль волокон.
ПЯТЬ СПОСОБОВ ВЫБОРКИ ПАЗОВ, ШПУНТОВ И ФАЛЬЦЕВ
| ИНСТРУМЕНТ | ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТА | СТОИМОСТЬ | ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ | |
| Наборный пазовый диск | Преимущества: пилит чище, чем большинство обычных дисков; точная регулировка толщины с помощью прокладок | Недостатки: оставляет треугольные борозды в углах выборки; при работе поперек волокон для предотвращения сколов требуется подпорная доска | $80-$250 | Формирование шипов, ящичных соединений, соединений вполдерева и др. |
| Регулируемый пазовый диск | Преимущества: простая и быстрая настройка; доступная цена | Недостатки: неровное дно выборки; при работе поперек волокон для предотвращения сколов требуется подпорная доска | $50-$80 | Формирование шипов, соединений вполдерева и т. п., но с невысокими требованиями к качеству |
| Комбинированный пильный диск с 40 или 50 зубьями | Преимущества: позволяет обойтись без пазового диска; при работе поперек волокон делает чистые фальцы | Недостатки: необходимость делать несколько проходов, что отнимает много времени и часто приводит к ошибкам; следы зубьев требуют зачистки; при работе поперек волокон для предотвращения сколов требуется подпорная доска | $10-$80 | Продольное и поперечное пиление в обычных операциях на пильном станке |
| Прямая фреза | Преимущества: делает чистые и прямоугольные выборки; отличная точность, когда диаметр фрезы совпадает с шириной шпунта или паза | Недостатки: глубокие выборки делаются за несколько проходов; при работе поперек волокон для предотвращения сколов требуется подпорная доска | $5-$20 за одну фрезу или $30-$100 за набор из 6-9 фрез | Выборка гнезд, фрезерование по шаблону, выравнивание грубых поверхностей |
| Фальцевая фреза | Преимущества: делает чистые фальцы при ручном фрезеровании и на фрезерном столе; настройка быстрее и проще, чем у прямой фрезы | Недостатки: глубокие фальцы делаются за несколько проходов; при работе поперек волокон для предотвращения сколов требуется подпорная доска; может отрывать края шпона с облицованных поверхностей | $10-$40 за одну фрезу или $20-$60 за комплект с несколькими подшипниками | Не предназначена для других операций |
Какой тип материала выбрать?
Отделка металлической лестницы — ответственное и непростое занятие. И первые сложности возникают во время подбора подходящей древесины для облицовки. В зависимости от возможностей бюджета и определенного дизайн-проекта для облицовки металлоконструкции деревом можно выбрать такие натуральные массивы:
Бук. По плотности практически не уступает дубу, поэтому является достаточно надежным и малоэластичным типом древесины. Скорее подойдет для обшивки лестниц в парадных и гостевых комнатах, благодаря прекрасным эстетическим качествам;Дуб.
Один из самых благородных и долговечных типов натуральных массивов. При этом его технические параметры напрямую зависят от места произрастания. Имеет красивый насыщенный цвет и нестандартный узор на срезе;
Ясень. Достаточно эластичный материал с хорошо выраженной текстурой. Отличается прочностью и отличной износостойкостью;Граб.
В случае правильной просушки дерева может стать значительно тверже бука или дуба. При этом материал достаточно податлив, поэтому с ним легко работать;Хвойные массивы. Обшивка деревом металлической лестницы снизу совершается преимущественно хвойными породами, поскольку они стоят дешевле остальных.
При этом сосна или кедр не обладают хорошими техническими показателями, поэтому материал применяют в тех местах, где не требуются высокие эксплуатационные качества;Экзотические массивы. Очень прочные и красивые материалы с замысловатыми рисунками на срезах. Для обшивки металлической лестницы чаще всего применяют венге, абаш или же тик.
На фото представлены образцы различных пород натуральных материалов, благодаря которым вы можете оценить эстетические качества каждого.
Требования к лестничным маршам
Расчет размеров и прочих параметров всех конструкций лестниц начинается еще на этапе проектирования высотного здания. При этом, перед возведением такой конструкции, как маршевая лестница, необходимо учесть некоторые нюансы:
наиболее распространенная величина уклона маршей в высотных зданиях составляет 24-37 градусов;
- допускается уклон пролетов до 70 градусов, если они будут изготовлены из железобетона для обеспечения доступа в подвальные помещения;
- средний вес железобетонной маршевой лестницы на второй этаж составляет примерно 1000 кг;
- минимальное количество ступеней – 3, максимальное – 18;
- чем меньше угол уклона маршевой лестницы, тем больше ее длина, и наоборот;
- оптимальная ширина одной ступеньки составляет 270-300 мм, высота – 150 мм;
- если ширина марша менее 1200 мм, государственная комиссия по принятию строительных объектов в эксплуатацию вправе отказать в выдаче соответствующего разрешения на эксплуатацию здания. Однако это касается лишь высотных жилых домов. Ширина маршевой лестницы в частном доме не должна быть менее 800 мм.
Поскольку безопасная эксплуатация любого многоэтажного здания зависит от прочности его составных элементов, при расчете исходных параметров маршей необходимо учитывать следующие факторы:
- частоту эксплуатации пролета;
- среднее количество жильцов, которые будут ежедневно использовать лестничные клетки для передвижения;
- материал изготовления и тип конструкции;
- частоту перемещения тяжелых, габаритных грузов между этажами.
Необходимо понимать, что ширина ступеней не имеет ничего общего с шириной пролета. Это две абсолютно разных величины. Оптимальная ширина лестничной клетки составляет 1200 – 1500 мм. Только при выполнении всех перечисленных выше требований получится спроектировать максимально соответствующую всем параметрам безопасности конструкцию лестницы.
Основные размеры лестницы и нормы по ее установке
Нормы установки лестницы определяют ГОСТы, строительные нормы и правила. Придерживаясь утвержденных в них оптимальных размеров для изготовления лестниц, можно своими руками собрать безопасную и комфортную для эксплуатации каждым членом семьи (как взрослыми, так и детьми, пожилыми людьми) конструкцию.
Так, правильно спроектированная и установленная лестница должна иметь:
- Ширину лестничного марша в 1,25-1,50 метра. Ширина может быть уменьшена до 760-800 см для лестниц, ведущих в подсобные помещения, подвал, на чердак через потолочный люк.
- Высоту подступенок в пределах 15-20 см и глубину проступей в 25-35 см.
- Быть наклоненной под углом в 35-45 градусов.
- Иметь поручни высотой в 900 см, расположенные на дистанции минимум в 15 см.
- Иметь высоту прохода в 2 метра или минимум на 5 см больше роста самого высокого проживающего.
Конструкция лестницы в доме должна быть правильно спроектирована и хорошо освещена.
Кроме того, безопасная лестница должна иметь перила, быть хорошо освещена.
Проектирование лестницы лучше доверить профессионалам, которые смогут правильно рассчитать любую конструкцию в соответствии с нормами и пожеланиями жильца.
Крепление элементов лестниц
Все элементы лестницы должны надежно крепиться. Крепление зависит от материала, из которого изготовлена лестница, и от ее конструкции. Если составные части лестницы приобретаются в фирме, то вместе с ними предлагается соответствующее крепление и необходимые инструкции и схемы
Важно четко следовать инструкциям. Не следует заменять один вид крепления на другой, ведь от этого зависит безопасность
Основные рекомендации по креплению лестницы:
- Поворотная лестница может крепиться только к несущей стене толщиной не менее 25 см. Тонкие перегородки для этой цели не подходят.
- Опорный столб крепится с помощью бетонной стяжки на плите.
- Прямая (одномаршевая) лестница крепится вверху к перекрытию и внизу к полу, в дополнительном креплении нет необходимости.
Элементов крепления существует большое множество.
Какие элементы крепления можно использовать при возведении деревянной лестницы:
- Крепежные изделия (гвозди, болты, шурупы, нагели);
- Детали;
- Клеящее вещество.
К креплению лестницы нужно подходить со всей ответственностью и выполнять все рекомендации профессионалов
При использовании гвоздей для соединения деталей деревянной лестницы нужно правильно выбрать их длину и толщину, правильно определить место входа во избежание раскола детали. Гвозди лучше взять оцинкованные, с квадратным сечением.
Крепление ступени к тетиве производят с помощью опорного бруска, металлического кронштейна, накладки или делают пазы, чтобы крепеж был скрытым. В случае, когда отсутствует каркас лестницы, применяется соединение больцами с одной стороны, с другой лестница крепится к стене, в которую вгоняют кронштейн.
При изготовлении металлической лестницы для соединения деталей применяется сварка. Для сборки каркаса и опорной рамы используют швеллер и уголок. Сварные швы зачищают. Металлическую конструкцию обрабатывают антикоррозийными составами и красят.
Классификация тетив
может быть основной частью самонесущей лестницы из дерева, либо элементом металлического сварного каркаса. В любом случае заготовки делятся на несколько разновидностей. В зависимости от формы тетивы бывают:
- прямые;
- изогнутые;
- спиральные.
При изготовлении основного элемента крепежа используют различные материалы. На современном рынке все чаще встречаются гнутые клееные заготовки для винтовых лестниц. Они изготовлены из высокопрочных деревянных пластин, склеенных для увеличения несущей способности. Другими наиболее популярными материалами при изготовлении тетив являются:
- дерево;
- металл;
- пластик;
- композит.
Деревянные модели изготавливаются из плотных пород: сосны, кедра, дуба, лиственницы, красного дерева, орегонской и бразильской сосны. При изготовлении ступеней хвойные породы дерева не используют ввиду их низкой износостойкости.
также различаются системой крепежа ступеней:
- врезные ступени (такая тетива лестницы имеет пазы для приступей);
- задвижные (отличаются от врезных глубиной паза);
- с применением уголка (на боковинах тетивы крепятся деревянные бруски, либо металлический уголок, на который в дальнейшем монтируют ступень).
