Винтовая лестница своими руками: расчет и технология монтажа

Поэтапные расчеты для винтовой лестницы

Стесненные условия внутри дома вынуждают владельцев установить винтовую лестницу для подъема на второй этаж, мансарду или чердак. Винтовые конструкции позволяют сэкономить пространство в помещении, однако они весьма трудоемки и сложны в изготовлении. Спиральную лестницу можно построить самостоятельно, но перед изготовлением необходимо сделать проект, точный расчет винтовой лестницы и ее элементов, чтобы перемещение по ней было удобным, а сама лестница на второй этаж была прочной и прослужила много лет.

Плюсы винтовых конструкций на второй этаж

Внутридомовые лестницы имеют различные конструкции. Винтовые обладают рядом неоспоримых преимуществ перед другими видами лестниц:

  • Подобная лестничная конструкция не отнимает много пространства в доме, так как крепится к центральной опоре и создается впечатление, что конструкция «парит» в пространстве. Когда дом малогабаритный это важный аргумент. Для сооружения такой лестницы хватит полутора квадратных метра.
  • Экономичность. Стоимость сооружения винтовой лестницы ниже, чем на строительство стандартных маршевых конструкций.

Двигаться по подобным лестницам необходимо осторожно и не торопясь. Надежности придаст устройство крепких ограждающих конструкций.

С чего начать проект

Перед началом разработки проекта и составления расчетов винтовой конструкции, необходимо определиться с размерами проема, ведущего на второй этаж. Также исходными данными для расчета лестниц служит межэтажное расстояние. Все эти параметры будут влиять на длину проступей и общее количество ступеней. Прежде чем приступить к проектированию, очень важно определить угол закручивания конструкции.

Если спланируете лестницу с полным кругом – 360 градусов, то выход с лестницы на верхний этаж будет находиться в проекции точки начала движения. Если лестницу разместить в середине помещения, точки входа и выхода можно спланировать в любом месте. Но, при проектировании винтовой лестницы у стен, следует учесть направление вращения, и точно рассчитать место начала и окончания, поскольку может случиться, что вам не подойдет конструкция с углом вращения в 360 градусов.

Важно понимать, что удобство и безопасность перемещения по винтовой лестнице обеспечивается правильной конструкцией и оптимальными размерами ступенек. При этом за основу берутся эргономические показатели, такие как длина шага человека и длина стопы. Так, оптимальным считается длина шага в пределах 59-65 см. А длина стопы взрослого человека приблизительно равна 30 см.

Проектирование винтовой лестницы в компьютерной программе.

Пример расчета

Расчет винтовой лестницы производится по формулам. Как рассчитать винтовую лестницу рассмотрим на примере конструкции с вращением на 360 градусов, диаметр которой 2.2 м, при высоте 3 метра.

  1. Проект начинаем с вычисления длины окружности (L), которая, как помним из школьного курса, рассчитывается как L = 2πR. Протяженность линии движения считаем в соответствии с формулой L = 2πr, здесь r = 2R/3, поскольку проекция перемещения по спирали лежит на расстоянии 2/3 радиуса конструкции. В результате получаем искомую, протяженность по развертке L = 4πR/3 = 4×3,14×1100/3 = 4605 мм (4,6 м).
  2. На первом этапе в результате вычислений у нас получились параметры развертки нашей конструкции в виде лестницы из одного марша. Теперь можно заняться подсчетом количества ступенек. При заданной высоте в три метра и оптимальной рекомендованной высоте ступеней в 17 (± 3) см, в нашем случае, получится 20 ступенек. То есть, для кратности мы приняли за высоту значение 15 см, и получили 300:15 = 20. Последний 15-й шаг приходится уже на лестничную площадку.
  3. Поскольку ступени винтовой конструкции имеют трапециевидную форму, то и рассчитывать их будем в три этапа. Сначала просчитаем глубину проступей в середине лестничной конструкции по пути движения. Для этого нам и пригодится рассчитанная в п.1 протяженность окружности по развертке конструкции. Разделим 4605 на 14 (пятнадцатая ступень считается площадкой) и получим 329 мм. Это немного превышает принятые стандарты для внутридомовых лестниц, поэтому следует увеличить количество ступеней до 17, таким образом, чтобы количество подъемов составило 18. В этом случае получим проступь глубиной 4605_17=271 мм и высотой 3000_18=167 мм. Такие параметры попадают в эргономические рекомендации, основанные на ширине человеческого шага.
  4. Если при делении образуется остаток, его можно учесть, скорректировав высоту первой ступени. Прочие проступи обязаны быть одинаковыми, как по высоте, так и по ширине.
  5. Далее необходимо высчитать глубину проступей в точке крепления на центральной опоре. Как правило, такой опорой служит металлический столб, диаметром 50 мм, на котором нанизаны ступени. Для крепления ступеней необходимо отверстие того же диаметра, что и труба и по 50 мм кромки. Поэтому глубина трапециевидных ступеней в узкой своей части будут равняться 50х3=150 мм.
  6. Расчет размеров проступей в самой широкой части (наружной). Длина окружности нашей лестницы составляет L = 2πR = 2×3,14×1100 = 6908 мм, число подъемов — 17. Рассчитываем глубину в широком секторе ступени – 6908/17 = 406 мм.
  7. Теперь следует определить расположение и параметры площадки наверху лестницы, которая одновременно является последней ступенью. Здесь нужно отталкиваться от плана 2-го этажа, выход должен быть удобным и безопасным.
  8. Далее просчитываем и проектируем проем в межэтажных перекрытиях, который необходимо предусмотреть при строительстве дома или изготовить его заранее перед проектированием лестничной конструкции с учетом, что его размеры должны превышать лестничный диаметр примерно на 20-22 см. Форма проема на верхний этаж может быть круглой или прямоугольной.
  9. В домах мансардного типа необходимо учитывать расстояние до верхнего перекрытия.

Помимо правильных расчетов, не менее важно корректно провести сам процесс монтажа. Для этого рекомендуем ознакомиться еще и с данной статьей . В ней детально рассмотрены важные моменты установки винтовой лестницы.

Расчет винтовой лестницы. Диаметр лестницы и длина ступеней. Определение основных параметров и формы ступеней

При недостатке жилой площади часто приходится выбирать такую конструкцию межэтажной лестницы, которая занимает минимум места. Оптимальным вариантом в таких случаях становится винтовая или спиралевидная конструкция. Чтобы построить её своими руками, прежде всего, нужно сделать расчет винтовой лестницы, определиться с её формой и габаритами.

В этой статье мы рассмотрим пример такого расчета для конструкции с центральной опорной стойкой как на картинке выше.

Винтовая лестница с центральной опорой

Какие данные требуются для расчета

Как и при определении параметров обычной прямой лестницы, нам потребуется измерить некоторые существующие размеры и составить проект. Ниже дана краткая инструкция, которая поможет вам в этом.

Величина проема (просвета) в перекрытии второго этажа

Проем может быть круглым или квадратным. Если он ещё не сделан, то при его изготовлении следует учесть, что диаметр будущей лестницы будет примерно на 20 см меньше, чем ширина просвета – по 10 см с каждой стороны необходимо оставить для перил.

Высота этажа

Измеряется между «чистым» полом нижнего и верхнего уровня.

Измерение высоты

Совет. Проще всего определить высоту этажа, опустив отвес, как показано на рисунке выше, и измерив длину бечевки с грузом.

Точки входа и выхода

Кроме этого нужно определить место входа на первую ступень и выхода с последней на втором этаже. Это даст нам возможность узнать угол закручивания конструкции и, соответственно, вычислить её длину. Выбирать вход и выход нужно с учетом положения лестницы в помещении и наличия препятствий, мешающих комфортному движению.

Например, если она располагается в углу или у стены, вариантов положения первой ступени остается не так много. А если второй этаж мансардного типа со скошенным потолком, верхняя ступень должна находиться в таком месте, чтобы при выходе расстояние между площадкой и перекрытиями было больше человеческого роста.

Составив чертеж и обозначив на нем точки входа и выхода, вы сможете определить угол закручивания.

На фото представлен чертеж лестницы с углом поворота 2700 или ¾ круга

Пример расчета

Предположим, что после всех измерений и определений мы имеем следующие данные:

  • Ширина проема 200 см;
  • Высота этажа 250 см;
  • Угол закручивания 270 0 .

Исходя из этого, начинаем расчет винтовых лестниц.

Диаметр лестницы и длина ступеней

  • Как уже упоминалось выше, диаметр должен быть несколько меньше ширины проема. Однако, если крепить балясины под поручни на край ступеней, общий диаметр можно не уменьшать. Но для расчетов все же принимаем его равным 180 см (200 – 20 = 180), т.к. нам важна именно рабочая, ходовая часть проступи.
  • Длина ступени будет равна радиусу или половине диаметра: 180 : 2 = 90 см. При этом ходовая часть (ширина лестничного марша) окажется меньше на половину толщины опорной стойки. Но на расчеты это не влияет.

Длина лестницы

Чтобы упростить расчеты, нужно получить развертку винтовой конструкции, определив её длину по внешнему контуру и по линии движения.

Для этого воспользуемся формулами, известными всем из школьной программы.

  • Длина окружности L = 2ПR. Подставив в формулу известное нам значение радиуса, получаем: 2 х 3,14 х 90 = 565 см. Но наша конструкция в плане не является полным кругом, поэтому полученное значение нужно умножить на ¾, что соответствует 270 0 . В итоге получаем протяженность лестницы по внешнему радиусу 424 см.

Внимание!
Если нужно сделать расчет полувинтовой лестницы (с углом поворота 180 0 ), полученную длину окружности следует разделить на 2.
Если при этом полувинтовая конструкция является частью двухмаршевой поворотной лестницы, прямые и поворотные секции рассчитываются по отдельности.

Таким образом, мы получили данные, соответствующие прямой одномаршевой конструкции лестницы и позволяющие вычислить количество ступеней и их размеры.

Определение основных параметров

Зная высоту этажа и рекомендуемую высоту подъема на один шаг (15-20 см), можно подобрать количество ступенек. Примем высоту шага равным 17 см:

Округлим полученное значение до целого числа и получим точную высоту шага:

250 : 15 = 16,67 см.

Цифра получилась не очень удобной, так как при изготовлении подступенков придется каждый раз производить измерения с учетом сотых долей сантиметра. Чтобы избежать этого, округлим её до десятых (16,7 см), а первую ступеньку сделаем ниже:

250 – (14 х 16,7) = 16,2 см.

В итоге получаем высоту первой ступени 16,2 см, высоту всех остальных – 16,7 см. Всего их 15. Осталось вычислить ширину проступи по линии движения. Она должна попасть в «вилку» 20-40 см.

Чертеж деталей и конструкции в сборе

Разделим длину этой линии на количество проступей, т.е. на 14, так как последняя ступень уже является полом второго этажа. Получаем:

283 : 14 = 20,2 см.

Этого достаточно, чтобы стопа при спуске и подъеме полностью опиралась на проступь.

Перед тем как рассчитать винтовую лестницу, вспоминаем формулу определения ширины проступи для обычной прямой конструкции: 2h + b = 60-64 см, где:

  • h – уже известная нам высота ступени;
  • b – её ширина.

Подставляем полученные данные в формулу: 2 х 16,7 + 20,2 = 53,6 см. Видим, что в рекомендованные значения мы не попадаем. Значит, нужно увеличить либо высоту шага, либо длину линии движения. Но проще уменьшить количество ступенек, например, до 12 (плюс один подъем на верхнюю площадку = 13).

Снова производим расчет:

  • Высота шага 250 : 13 = 19,2 см;
  • Ширина проступи 283 : 12 = 23,6 см;
  • 2 х 19,2 + 23,6 = 62 см.
Читайте также:  Ставни для окон: надежная защита для окон

Теперь все в порядке: все значения соответствуют нормативным, что очень важно. Цена вопроса – ваша безопасность и удобство передвижения.

Обратите внимание. Данные итоговых расчетов округлены, их нужно привести в соответствие с действительными, как было описано выше.

Определение формы ступеней

Мы определили ширину проступи только по линии движения. Но она имеет не прямоугольную форму, поэтому нам нужны размеры самой узкой и самой широкой её части.

Ширина узкой части зависит от диаметра опорной стойки, на которую ступени нанизываются и фиксируются в заданном положении. То есть, в этом месте проступь будет иметь отверстие. Для обеспечения нужной прочности её ширина должна быть увеличена на два диаметра отверстия.

Т.е. если диаметр опорной стойки равен 5 см, то ширина узкой части – минимум 15 см.

По внешнему краю ширина проступи вычисляется просто: длина окружности делится на количество ступенек: 424 : 12 = 35,3 см.

Зная длину ступени и её ширину в узкой части, по линии движения и в широкой части, нетрудно сделать её чертеж

Заключение

Как видите, расчет заключается преимущественно в подборе параметров ступеней исходя из существующих проектных данных. Они должны вписываться в рекомендованные нормативы, соответствующие размерам стопы и длине шага человека. Меняя количество и высоту подъемов, можно найти самую оптимальную форму ступеней.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Как рассчитать винтовую лестницу?

Компактная винтовая лестница становится привычным интерьерным решением для загородных домов. Эта изящная конструкция украсит любое помещение и поможет сохранить полезную площадь в строениях с ограниченными габаритами.

Сделать стандартную винтообразную лестницу на второй этаж своими руками вполне по силам любому. Главным условием успешного встраивания данной конструкции в межэтажное пространство является правильный расчет всех параметров изделия.

Расчет винтовой лестницы на второй этаж рекомендуется начинать с выполнения наброска или чертежа, который станет затем пошаговым планом производства этого изделия.

Существует три основных типа винтовых лестничных маршей, который используют для загородных домов:

  1. С центральным опорным столбом, к которому различными способами крепят ступени.
  2. С креплением ступеней на тетиве без центральной опоры.
  3. Комбинированное крепление ступеней на тетивах и опорном столбе.

В зданиях, предназначенных для индивидуального жилья, чаще всего используется первый способ. Дальнейшие примеры расчета винтового лестничного марша будут основываться именно на такой конструкции.

Чертеж винтовой лестницы с нанесенными на него размерами позволит избежать ошибок при монтаже.

Начинают рассчитывать лестничный марш с определения радиуса и длины окружности.

План лестницы сверху выглядит как правильная окружность с диаметром, соответствующим размеру проема в междуэтажном перекрытии. Радиус этого проема принято обозначать буквой R.

Радиус опорной трубы обозначают как R1. Этот размер включает в себя и толщину стенки трубы. Для организации винтовой конструкции рекомендуется использовать стальную трубу диаметром не менее 60 мм и толщиной стенки от 5 мм.

Чертеж лестницы с размерами.

В качестве межступенчатых разделителей, а также для обеспечения крепежа узкого конца ступени, используют отрезки труб с большим диаметром, чем диаметр опорного столба и высотой равной высоте ступеней.

На следующем этапе необходимо посчитать число оборотов лестницы. Если марш делает два полных оборота (n=2), это соответствует 720 градусам, которые обозначают у.

Выполняя расчет числа оборотов, необходимо учитывать оптимальную высоту для свободного прохода человека. Она должна составлять 185-190 см, что позволит не ударяться головой о верхние ступеньки.

Например, при высоте от пола первого этажа до пола второго этажа 5 метров и числе оборотов n=2, высота между оборотами лестничного марша будет 2,5 метра. Что вполне достаточно.

Если высота этажа не позволяет выполнить полный оборот, для дальнейших расчетов в формулах используется значение в долях от целого оборота. Например: 2/3n, 3/4n.

Для вычисления длины внешней окружности необходимо использовать формулу: L=2*3,14*R*n. Если R=1 м, то L=2*3,14*1*2=12,56 м.

Необходимо понимать, что передвигаться по лестнице человек будет не по внешнему краю, а примерно посередине ширины ступеньки. Для того, чтобы понять, как рассчитать среднюю линию ступенек винтовой лестницы, следует помнить, что для спиральных лестниц нужно брать расчетное расстояние 2*R/3.

Таким образом, получаем еще одну величину – длину окружности пути движения человека (I). Ее можно рассчитать по формуле: I=2*3,14*(2*R/3)*n, что в нашем случае составляет: I=2*3, 14*(2*1/3)*2=8,37 м.

Расчет высоты ступеней и их необходимого количества

Как рассчитать ступени винтовой лестницы? Следует замерить высоту от поверхности пола первого этажа до потолка (H1) и добавить толщину междуэтажного перекрытия из бетона или дерева (H2). Допустим, что высота H1=5 м, а Н2=0,25 м, получается, что общая высота Н=5+0,25=5,25 м.

Нормальными габаритами ступени считаются: высота – не более 20 см, ширина – не менее 27 см, свес – не более 4 см.

Возьмем высоту ступени s=20 см.

Чтобы определить количество ступеней, необходимо высоту этажа разделить на желаемую высоту ступени: х=Н/s=5,25/0,2=26,25 ступеней. Если первую ступеньку сделать на высоте 25 см, оставшиеся ступени будут иметь высоту 20 см, причем последняя, 26 ступенька, будет соответствовать уровню пола второго этажа, т.е. являться площадкой лестницы.

Расчет длины ступеней и ширины проступи

Важным параметром размеров винтовой лестницы в частном доме является длина и ширина ступеней. Так как винтовая конструкция обычно имеет небольшие размеры, необходимо учесть, чтобы человеку было удобно подниматься по ней на второй этаж.

В силу поворотного устройства пролета, сама ступенька для винтовой лестницы имеет неправильную, клинообразную форму с широким внешним концом и узким концом, который предназначен для крепления на опорном столбе.

Расчет размеров ступенек производится поэтапно:

  1. Изначально определяется размер самой широкой, внешней части ступеньки (d1), ее выполняют слегка закругленной. Чтобы рассчитать показатель d1, следует разделить внешнюю длину лестницы на количество ступенек: d1=L/x=12,56/26=0,48 м;
  2. Чтобы определить ширину проступи в средней линии (d2), в том месте, где будет проходить человек, необходимо использовать длину окружности пути I. Схема расчета остается прежней: d2=I/x=8,37/26=0,32 м. Данная величина вписывается в стандартные размеры ступеней и будет комфортна для перемещения по лестнице;
  3. Следующим шагом определяется значение ширины ступени около опорной трубы (d3). Этот показатель зависит от диаметра трубы, но обычно он составляет не менее 10 см;
  4. Если ступенька изготавливается с прямым внешним обрезом, для определения максимальной ширины ступени требуется найти угол (а) по формуле: а=y/x=720/26=27,69 градуса. Далее вычисляется максимальная ширина (с) ступеньки: с=2*R*sin a/2=2*1*0,55/2=0,55 м.

Расчетный размер длины ступени (h) определяется от несущей опоры лестницы до внешнего края. Данная величина находится следующим образом: из радиуса проема следует вычесть радиус опоры. R-R1=1-0,065=0,939 м.

Вычисленная длина ступени не превышает одного метра, поэтому для изготовления ступенек можно использовать дерево твердых пород. Если по расчетам выходит, что длина ступени более 1 м, необходимо предусмотреть дополнительные точки опоры для деревянных ступеней, или применять стандартные сварные конструкции из металла. При необходимости перекрытия большого проема, металлические ступени являются оптимальным решением.

После выполнения всех поэтапных расчетов размеров ступеней, можно приступать к их изготовлению, но для точного соблюдения всех параметров, следует сделать чертеж этой детали, особенно в том случае, когда выполнением заказа будет заниматься стороннее лицо или организация.

Расчет площадки лестницы

Радиус площадки обычно чуть меньше радиуса проема, исключение составляет способ возведения винтовой лестницы с балясинами, которые опираются на наружный край ступеней, в этом варианте радиусы совпадут.

Если взять диаметр проема равный 200 см и сократить его на 20 см (часть проступи используемой при ходьбе), то длина ступеньки составит: (200-20)/2=90 см.

Чтобы определить ширину верхней площадки, следует учитывать потери высоты при передвижении по маршу. Каждая ступенька в нашем случае уменьшает расстояние до площадки на 20 см. Соответственно, необходимо рассчитать минимально возможную высоту для начала организации площадки. Если взять средний рост человека в 180 см, то от уровня пола второго этажа, где организуется площадка, до нижней ступеньки будет девять ступеней (180/20=9).

В нашем случае на два полных оборота приходится 26 ступенек, соответственно на один (конечный) – 13 ступеней. Ширина площадки высчитывается по количеству ступеней: 13-9=4. Значит, ширина площадки будет равна ширине 4 ступеней, за минусом отверстия в середине под опорный столб.

Ширина ступени d1 составляет 0,48 м, а значит, ширина площадки составит: 0,48*4=1,92 м, что вполне достаточно для комфортного подъема. Больший размер площадки не позволит в повороте свободно проходить под ней.

Изучив вышеперечисленные методы вычислений, каждый домашний мастер без проблем разберется с тем, как рассчитать винтовую лестницу на второй этаж и самому изготовить все необходимые элементы конструкции. Для более быстрого подсчета можно воспользоваться специальными программами, которые позволяют точно и быстро рассчитать параметры винтового лестничного марша.

Делаем расчет винтовых лестниц для самостоятельного изготовления конструкций

В собственном доме или двухуровневой квартире не обойтись без лестничной конструкции, и большой популярностью в настоящее время пользуются винтовые модели. Их выбор в магазинах довольно разнообразен. Но при желании такую конструкцию вполне реально сделать своими руками.

Для этого предварительно необходимо произвести правильный расчет винтовых лестниц. Как это выполнить самостоятельно, рассмотрим более подробно в данной статье.

Разновидности винтовых конструкций

Перед тем, как рассчитать винтовую лестницу на второй этаж, необходимо рассмотреть возможные варианты конструктива, узнать их достоинства и недостатки.

К несомненным преимуществам данного типа лестниц относятся:

  • Компактность – можно изготовить совсем небольшое изделие, которое займет минимум полезной площади в помещении.
  • Стоимость – даже готовые варианты по карману большинству. А если сделать лестницу самостоятельно, то она обойдется еще дешевле.
  • Эстетичность – практически любая винтовая конструкция привлекает к себе внимание своей неординарностью и красотой. Можно выполнить высоко художественный вариант из самых различных материалов.

Из некоторых недостатков стоит отметить следующее:

  • По очень компактным моделям неудобно осуществлять подъем и спуск. Необходимо делать это очень осторожно из-за неравномерной ширины ступеней.
  • По данным лестницам часто невозможно перемещать предметы крупного размера.
  • Самостоятельное изготовление или монтаж отдельных моделей – довольно сложное занятие.

Конструкция винтовой лестницы состоит из:

  • Опорных элементов;
  • Деталей ступеней;
  • Системы ограждения – она бывает не во всех моделях.

При всем многообразии винтовых лестничных изделий, их можно классифицировать по нескольким параметрам:

  • Виду опоры ступеней.
  • Материалу изготовления.
  • Углу поворота.

Проектирование и расчет каждого вида винтовой лестницы будет иметь свои особенности.

Виды опоры

В качестве опорных элементов винтовых изделий могут выступать:

Наиболее распространенным вариантом является центральная опора. Часто применяются косоуры и больцы. Самостоятельное изготовление опорной тетивы весьма сложно.

Здесь необходимо специальное оборудование и профессиональные навыки. По этой причине большинству не удастся сделать такой вариант своими руками.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовых конструкций могут применяться самые разнообразные материалы:

  • Металл – обычная сталь, нержавейка, алюминий, чугун. Стальные модели часто выполняются из кованого металла.
  • Дерево – предпочтительнее использование древесины твердых пород. Особенно это касается опорных элементов и ступеней лестницы. Цена на деревянные изделия обычно самая доступная.
  • Бетон – большей частью такие модели выполняются в частных домах при наличии достаточной свободной площади.
  • Стекло – конструкции получаются весьма эстетичными и оригинальными. Такой материал отлично подойдет, чтобы сделать лестницу украшением дома.
  • Композитные материалы.
Читайте также:  Односкатная крыша для гаража: варианты и самостоятельное изготовление

Большое распространение имеют комбинированные модели. Чаще всего применяется сочетание дерева и металла. Но возможна комбинация и других материалов.

Расчет всей конструкции

Перед расчетом конструкции требуется определиться с размером будущей лестницы. В первую очередь необходимо выяснить, какого размера проем под нее можно сделать.

  • Минимальный проем в межэтажном перекрытии составляет 140 см, но стандартно берется 200 см.
  • Если конструкция будет использоваться для перемещения крупногабаритных вещей, то диаметр проема должен быть минимум 220 см.
  • Совсем компактные модели, например, для чердака или подвала, требуют минимального проема.

Размер конструкции должен быть немного меньше, чем диаметр проема в межэтажном перекрытии. Далее нужно определиться с видом опоры и основными пара.

Высота

Высота изделия будет равна расстоянию между полом первого и второго этажа. Расстояние между витками винта должно быть больше, чем рост человека, минимум – 190 см.

В этом случае, подъем будет безопасным и удобным. В зависимости от высоты подбирается угол поворота конструкции.

Опора

В качестве центральной опоры обычно берется металлическая труба или деревянный столб. Такие конструкции очень оригинальны. Но применение косоура или тетивы также распространено. Весьма эстетичны модели на больцах.

  • Диаметр трубы из металла может быть минимум 6 см. Толщина стенок металлической опоры – не меньше 5 мм.
  • Деревянный столб берется диаметром более 15 см.
  • Толщина тетивы, изготовленной из твердых пород дерева, должна быть не менее 4 см. если используются сосна или ель – минимум 6 см.

При этом сочетание различных видов опоры также может быть выполнено своими руками.

Ступени

Для того, чтобы передвижение по лестнице было безопасным и достаточно удобным, есть ряд требований к элементам ступеней:

  • Ширина – она должна быть не менее 10 см на расстоянии 15 см от внутреннего края. Посередине ступени ее ширина берется более 20 см.
  • Длина – если предполагается использовать лестницу в качестве основной и единственной в доме, то минимальный размер будет 80 см. Когда конструкция применяется в виде дополнительной, либо предназначается для подъема на чердак или спуска в подвал, то длина ступеней может быть минимум 55 см.

Совет: деревянные ступеньки, имеющие в длину меньше 100 см, можно изготавливать из прочных пород бескаркасным способом.

  • Толщина каждого элемента, выполненного из дерева, берется не менее 5 см при высоте лестницы до 2 м, и 6 см – при высоте более 2 м.
  • Высота подъема – расстояние между соседними ступенями считается оптимальным, если оно находится в пределах 15 – 20 см.
  • Винтовая конструкция состоит из забежных ступеней, которые имеют трапециевидную форму. Их ширина неравномерна. В целях безопасности такие конструкции в основном выполняют без подступенков.

На центральной опоре ступени чаще всего крепятся внахлест друг к другу. Для обеспечения большей прочности и надежности, по внешнему краю консолей можно дополнительно установить больцевые крепления.

Если выполняется расчет винтовой лестницы металлической, то ступени лучше предусмотреть деревянные. Это значительно облегчит всю конструкцию и сделает ее более комфортной для передвижения.

Построение чертежа

Инструкция для расчета:

  • Для начала необходимо определиться с количеством витков в будущем пролёте. Одним витком считается полное оборачивание марша вокруг оси, он обозначается «y» и равен 360о. Иногда в расчетах удобнее использовать безразмерную величину оборотов «n».
  • Рассчитываем длину окружности конструкции по внешнему краю изделия по формуле: L = 2 π R * n. Можно также применить формулу: L = 2 π R * (y/360).
  • Так как для расчета требуется длина траектории движения «l», то вместо радиуса конструкции по краю берем радиус пути подъема «r». Он составит примерно 2/3R. Следовательно, длина линии передвижения составит: l = 2 π *2/3 R * n = 4 π R / 3 * n.
  • Длину ступени обозначают «h». Она равна разнице между радиусом конструкции R и радиусом опорной трубы.
  • Разделив высоту лестницы на высоту между ступенями, можно получить количество необходимых элементов.
  • Угол ступеньки — это угол между радиусами лестничного проема, проведенными по краям консолей. Он обозначается «α» и рассчитывается по формуле: α = y / количество ступеней.
  • Максимальная ширина ступени будет по внешнему краю. Она обозначается «W1». Ширина заготовки обозначается «W2» Ширина консоли по линии движения – «W».
  • Расчет ступенек винтовой лестницы по ширине W1 = R * sinα.
  • Рассчитываем W = r * sin α = (2 R * sin α) / 3. Если полученный результат меньше 20 см, то необходимо изменить количество ступеней или высоту подъема. Можно также изменить оборот конструкции.

Для конкретных условий расчет винтовой лестницы своими руками выполнить несложно. После получения всех необходимых данных можно выполнить чертеж.

Какую бы модель вы не выбрали для своего дома, сделать все расчеты можно и самостоятельно. Во многом облегчит эту задачу специальный калькулятор расчета винтовой лестницы. Но пользоваться им проще, если вы хорошо понимаете основы такого расчета. Больше информации по данной теме можно получить из видео в этой статье.

Чертежи для винтовых лестниц

Винтовая лестница является одной из самых популярных на сегодня лестничных конструкций в доме, квартирах, загородных коттеджах и дачах. Такой спрос на нее обусловлен ее способностью существенно сэкономить место в доме, и одновременно привносит в интерьер помещения некоторые особенности.

Схема устройства и размеры винтовой лестницы

Винтовые лестницы — основные виды

В частных домах чаще всего можно увидеть такие винтовые лестницы:

  1. Поворотные или прямые маршевые лестницы.
  2. Модульные и сборные лестничные конструкции.
  3. Лестницы, закрепленные с помощью кронштейнов, больцев, косоуров.
  4. Винтовые лестницы-трансформеры.
  5. Переносные лестничные конструкции.
  6. Лестницы внутри помещения, так и снаружи.
  7. Конструкции, отдельно стоящие или прикрепленные к стене.
  8. Лестницы с разными видами ступенек. Ступени могут быть как открытого типа, так и закрытого.
  9. Винтовые лестницы с перилами или без них.

Пример чертежа винтовой лестницы с перилами

А также по своему прямому назначению все винтовые лестницы можно разделить:

  • Входные;
  • Межэтажные;
  • Для подсобных или подвальных помещений;
  • Мансардные.

Также лестничные конструкции различаются между собой по следующим признакам:

  • Материал, используемый при изготовлении лестницы;
  • Форма и размеры изделия;
  • Место установки;
  • Стиль оформления и эстетические качества конструкции.

Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки винтовых лестниц

Винтовые конструкции, как и другие виды лестниц, имеют как свои достоинства, так и недостатки. К основным достоинствам винтовых лестниц можно отнести следующие плюсы:

    Компактность сборки изделия. Винтовые конструкции более компактны по сравнению с обычными видами лестниц. Поэтому они занимают в доме гораздо меньше места. Этот показатель особенно важен для помещений небольших размеров и площади.

Различные варианты конструкции винтовой лестницы

  • Эстетические качества. Спиральная винтовая лестница со стороны выглядит очень красиво. Она может стать украшением любого помещения.
  • Невысокая цена изделия. Установить лестницу винтового типа в доме выходит не так дорого, как строительство обыкновенной лестницы. Чтобы сэкономить денежные средства можно сделать ее самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.
  • Месторасположение лестницы. Ее можно установить у стены или по центру дома.
  • Лестничные пролеты можно сделать узкой стороной к центру лестницы, а широкую часть расположить у стены.
  • К недостаткам таких лестниц относятся:

      Трудности при подъеме грузов наверх. Препятствиями в этом деле служат частые повороты и небольшое пространство. Длинные предметы поднять наверх почти невозможно.

    Внешний вид собранной винтовой лестницы

  • Трудности, связанные с передвижением по ней людей. По такой лестнице намного сложнее спускаться и подниматься, чем по обычной. В основном это касается детей и пожилых людей. Если же при подготовке чертежей такой лестницы, а также в процессе ее монтажа не учитывать все пропорции и расчеты, то лестница может даже стать опасной.
  • Стоит помнить и о том, что у спиральной лестницы есть одна особенность – сужение ступеней с одной стороны. Если лестница сделана довольно круто, то сужение тоже представляет некоторую угрозу при ходьбе по ней. Этот недостаток легко можно исправить, если сделать надежные перила.

    Виды материалов для изготовления винтовых конструкций

    Чтобы установить у себя в доме действительно прочную, надежную и в то же время красивую винтовую лестницу, для начала надо выбрать, из какого материала будет выполнена конструкция.

    Вариант дизайна и конструкции деревянной винтовой лестницы

    Материал должен быть обязательно высокого качества и отвечать всем требованиям безопасности. Чаще всего винтовые лестницы бывают деревянными или металлическими.

    • Деревянные лестницы. При строительстве используется только древесина. Опору здесь делают из балки. Ее сечение должно составлять 10 см. Ступеньки закрепляют к стене, используя для этого косоуры;
    • Лестницы, изготовленные из металлических профильных труб с применением сварочных работ. Здесь используют швеллера, металл и крепежные углы;
    • Металлические кованые сооружения;
    • Комбинированные конструкции. Здесь из металла сделана только основа. Остальные детали делаются из древесины, МДФ накладок или фанеры. Встречается такое сочетание как нержавеющая сталь + МДФ. Перила обычно используют пластиковые.

    Пример комбинированной лестницы из дерева и металла

    Самый простой вариант для установки спиральной лестницы в здании – это конструкции модульного типа, готовые к сборке. Сюда входят готовые металлические детали, ступеньки, сделанные из натуральной древесины, опоры, изготовленные из профильной трубы.

    Чертежи и расчеты — их разработка

    Пожалуй, один из самых сложных моментов в работе над проектом винтовой лестницы – это создание чертежа.
    Специалисты советуют разрабатывать чертеж винтовой лестницы только после создания подробного плана первого этажа.

    Там должно обязательно быть указано место установки винтовой конструкции. А также в плане указываются точные размеры проема, при этом учитывается масштаб плана помещения.

    В чертеже винтовой лестницы подробно указывают все параметры изделия. К ним относятся ширина плоскости наклона конструкции, толщина материала.

    Чертеж с размерами винтовой лестницы

    На их основе выполняются все расчеты, необходимые для последующей установки и монтажа лестницы. Расчеты деталей нужно делать внимательно, продумывая все до мелочей. В противном случае ошибки могут привести как к ненадежности изделия, так и к возможности получения травм при эксплуатации лестницы.

    В расчетах важно учесть следующие моменты:

    1. Выбор подходящей для строительства лестницы площади и разработка чертежей. Лестничный вход на 2 этаж составляет не менее 2 кв. метров. К нему необходим доступ для проведения сборки конструкции.
    2. Расчет количества и расположения ступенек. Схема устройства винтовой лестницы с центральной стойкой

    Зачастую у спиральных лестниц нет подступенок. Из-за этого обязательно делают небольшой нахлест ступенек друг на друга в местах их сужения.

  • Расчет наиболее удобной ширины шага для подъема и спуска по лестнице. Это необходимо для исключения запинаний за соседние ступеньки при ходьбе. Как правило, для того, чтобы подняться на второй этаж хватает всего 12 ступеней.
  • Увеличение размера минимальной лестничной ширины. По стандарту ширина такой лестницы составляет 120 см. Градус уклона при этом составляет 45 градусов.
  • 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.

    Этапы установки винтовой лестницы своими руками

    После проведения всех расчетов и выполнения чертежей лестницы, приступают к ее установке на выбранное место. Можно сделать винтовую лестницу и своими руками. При этом необходимо соблюдать все правила ее сборки. Установка винтовой лестницы включает в себя следующие этапы:

      Установка опорной балки для будущей лестницы. Она бывает из камня и металла. Если лестничный каркас был сделан с применением профильных труб, то тогда необходима сварка. Если выбор был сделан в пользу опоры из дерева, то ее закрепляют при помощи анкерных болтов.

    Процесс сборки модульной винтовой лестницы

  • Закрепление нижнего опорного фланца и первой ступени. Все это закрепляется на полу.
  • Проверка вертикальности расположения крепления опоры с помощью строительного уровня.
  • Закрепление ступеней на лестничном каркасе. Сначала на каркас накладывают втулки, а затем непосредственно крепят ступени. В чертеже указывают места расположения ступеней.
  • Закрепление лестницы винтового типа своими руками на втором этаже. Закрепляется она в проеме к стенам или при помощи верхней ступеньки. При этом используются больцы.
  • Подборка и установка перил или защитных ограждений. Чаще всего перила делают из тонкой профильной трубы. Если же они будут из древесины, то в этом случае специально изготавливают деревянные балясины.
  • Покраска готового изделия. До покраски лестницу следует хорошо обработать наждачной бумагой. Затем ее пылесосят и наносят на ее элементы раствор морилки. После просушки лестницу покрывают тремя слоями краски. Чаще выбирают краску для деревянных поверхностей или паркета. Каждый новый слой краски наносят на уже высохший, предыдущий слой.

    Пример покраски и оформления винтовой лестницы из металла с деревянными ступенями

    При монтаже винтовых изделий в основную конструкцию иногда добавляют детали из другого вида материала. К примеру, деревянные лестницы дополняют каменными или пластиковыми элементами. В стальных конструкциях хорошо смотрятся детали, выполненные из древесины. Это могут быть ступени или перила.

    Расчёт размера винтовых лестниц на примере

    Винтовая лестница – это довольно сложная конструкция и в то же время самое хорошее и изящное решение для многоэтажных строений. Установка деревянных или металлических винтовых лестниц является самым оптимальным и компактным решением у себя дома. Это сооружение, которое не требует особых затрат и много пространства, и её можно сделать своими руками. Имеется довольно разнообразный выбор по материалу, дизайну и интерьеру. Какой именно подходит вам, рассмотрим ниже.

    Разновидности винтовых лестниц

    Винтовые лестницы всегда придавали какой-то определённый шарм дому. При правильном расчёте места и пространства такого рода лестницы могут быть самой любимой и красивой конструкцией в доме. Разновидностей данных сооружений так много, что каждому дому требуется индивидуальное решение. В основном выделяют четыре вида:

    1. Винтовые лестницы, которые окружены специальными опорами или стенами. Опоры могут быть как из дерева, так и из металла. А посередине они прикреплены к деревянному столбу или каменной колонне. Такие столбы и колонны могут быть отделаны под материалы на ваш вкус и выбор.
    2. Винтовые лестницы, которые не имеют специальных опор. Они обычно находятся посередине комнаты, тем самым не опираясь на стены. Посередине они прикреплены к опорному столбу.
    3. Винтовые лестницы, которые не имеют опоры посередине, а опорой служат профессионально сделанные перила. От этой конструкции создаётся впечатление некоей парящей лёгкости. Это, как правило, самое оптимальное и красивое решение для дома, но она требует профессионального расчёта и особого подхода к делу.
    4. Наружные винтовые лестницы, которые опираются на стальные трубы диаметром не менее 50 мм . Этот вид также очень распространён, так как не требует особых навыков и знаний для установки. Винтовая лестница такого рода является самым оптимальным решением для дачников, которые собираются делать всё своими руками.

    Расчёт винтовых лестниц. Размер

    При расчёте размера винтовой лестницы нужно учитывать все главные аспекты этой конструкции, как высоту перил, а также ширину самой лестницы. Если говорить о практике применения данного рода лестниц, то оптимальным размером пролёта является 0,90 м . Этот размер в данном случае мы имеем дело с конструкцией диаметром 2- 2,2 м .

    Как рассчитать винтовую лестницу?

    При расчёте размера винтовой конструкции нужно первым делом рассчитать ширину проёма. Проём или же просвет на второй этаж может иметь округлую или квадратную форму. При изготовлении проёма нужно учесть то, что его ширина должна быть больше на 20 см чем диаметр лестницы (нужно учитывать перила, 10 см с двух сторон).

    Во-вторых, нужно рассчитать высоту от пола до потолка. Это высота этажа. Самая оптимальная высота – 2,5 м.

    Третьим делом нужно рассчитать угол закручивания лестницы. Для этого нужно определить точку входа на первую ступень и выхода из последней ступени. При расчёте последней ступени нужно учесть высоту до потолка. Нужно, чтобы от последней ступени до потолка оставалось больше места, чем рост человека, чтобы не задеть головой потолок при подъёме. Для расчёта угла закручивания нужно сделать предварительный чертёж винтовой лестницы. Эти наброски могут помочь вам наглядно увидеть всю конструкцию.

    Расчёт винтовой лестницы на примере

    Например, при высоте этажа 2,5 м , угла закручивания 270 ° и ширины проёма 2 м начинаем рассчитывать размер винтовой лестницы.

    Сначала мы должны рассчитать диаметр всей конструкции. Как уже было сказано, диаметр нашего сооружения должна быть меньше чем ширина проёма. Так как ширина проёма у нас 2 м, то диаметр винтовой лестницы должен быть 1,8 м . Соответственно, длина ступени или ходовая часть составляет 0,90 м , что является самым оптимальным вариантом.

    После определения диаметра конструкции, нужно рассчитать длину лестницы. Для этого используем всем нам известную школьную формулу измерения длину окружности.

    Длина круга ( L ) = 2*П(3,14)*Радиус( R ).

    В нашем примере L =2*3,14*90=565 см.

    Но у нас имеется неполный круг 360°, а 270°. Поэтому нашу длину умножаем на 0,75.

    565*0,75=424 см

    Теперь нам известна длина лестницы. Она составляет 4,24 м .

    Следующий шаг – определение количества ступенек. Так как рекомендуемая высота каждой ступени от 15 до 20 см , мы берём 17 см как фиксированную высоту нашей ступеньки. Итак, нам известны высота каждой ступеньки ( 17 см ) и высота этажа ( 2,5 м ).

    Можно рассчитать количество ступенек. Для этого высота этажа делится на высоту ступенек.

    Итак, у нас есть количество ступенек. Округлим до 15 количество ступенек и рассчитываем точную высоту каждой ступеньки.

    Во избежание некоторых недочётов при использовании сотых долей первую ступеньку сделаем чуть ниже 16,2 см, а остальные 16,7см.

    Теперь нужно рассчитать ширину проступи. Известно, что ширина проступи должна вместить всю стопу. Наиболее удобный размер – это 20 – 25 см. Мы берём 23 см. У нас получилась прямоугольная ступенька. Но нам нужно размеры самой узкой и самой широкой её части. Узкая её часть равна диаметру опоры, которая поддерживает всю конструкцию. Здесь проступь будет иметь отверстие. Чтобы достичь наибольшей прочности нужно, чтобы диаметр проступи была в 2 раза больше чем опорная труба.

    Винтовая лестница довольно сложная конструкция и требует большого усердия, хоть и кажется на первый взгляд довольно простой. Поэтому помощь профессионалов своего дела здесь очень даже уместна. Хоть выше и приведены расчёты, но для новичка самому соорудить такую конструкцию сложновато. Наличие опыта играет тут немаловажную роль.

    Материал и дизайн винтовых лестниц. Расчёт

    Для изготовления винтовой лестницы подходят абсолютно все материалы, будь то дерево и металл или даже бетон. Опорная труба или стойка, как правило, делается из металла. Но она может быть и из прочного дерева, натурального камня или бетона, главное, чтобы была прочная. Ведь вся конструкция держится на ней.

    Перила тоже играют немаловажную роль. Как правило, перила делают из декоративных материалов, в основном, из кованого железа. Ажурные материалы, красиво изготовленные из железа, придают интерьеру самый благоприятный вид.

    При установке винтовых лестниц нужно учитывать прежде всего удобство и долгосрочность конструкции. Придерживание следующих правил поможет вам при установке наиболее долговечной и безопасной конструкции:

    • Установка винтовой конструкции на специальной бетонной “подушке” является самым безопасным решением. Ведь винтовая лестница – конструкция большая и тяжёлая. Часто пол не может выдержать такой нагрузки. Нужно учитывать вес самой конструкции и людей, которые будут по ней передвигаться. Поэтому для продления срока службы вашего сооружения необходимо всё это рассчитать и при необходимости принимать соответствующее оптимальное решение.
    • Идеальная высота прохода- 2м, чтобы при подъёме не задеть головой какие-либо элементы вашей конструкции.
    • При установке данного сооружения нужно учесть то, что ширина ступеней должна быть не менее чем ваши стопы, чтобы было максимально удобно передвигаться по конструкции. Каждый поворот должен быть оснащён не меньше 12 ступеньками.
    • Для обеспечения максимальной безопасности нужно, чтобы смежные ступеньки скреплялись друг к другу дополнительно.

    И в заключение приводим наиболее важные детали, которые нужно знать при установке винтовых лестниц. Почему же именно такому виду сооружения мы отдаём преимущество, и что же нужно знать?

    • Винтовая лестница являет собой элемент оригинальности и стиля. Поэтому она может подойти под любой интерьер дома.
    • Не требует много места – 1,5-2 кв. м более чем достаточно, чтобы вы воплотили любую идею.
    • Обходится дешевле, чем привычная лестница.
    • Достаточно обладать минимальными навыками при расчёте и установке.

    Конечно же, нужно знать правила безопасности и соблюдать их при передвижении по данному сооружению. Быстрая ходьба по ним не рекомендуется, так как довольно крутой угол наклона является источником опасности. Но надёжные перила могут быть, как никогда, полезны в таких случаях. Поэтому самым оптимальным вариантом является винтовая лестница, обладающая 30-40 градусами угла наклона. А высота перил рекомендуется от 0,90 до 1,2 м. Нечётное количество ступеней и закручивание против часовой стрелки также рекомендуется профессионалами, так как многие люди обычно поступают на первую ступень правой ногой.

  • Добавить комментарий