Такие инженерные решения не очень популярны в частных строениях, так как характеризуются рядом минусов – крутизна подъема, а это многих не устраивает; сложность монтажа; невозможность перемещения чего-либо габаритного с этажа на этаж. Но то, что винтовые лестницы компактны и их можно установить в любом месте, на сравнительно небольшой площади – факт неоспоримый.
Кроме того, их конечная цена существенно меньше моделей, собранных по другим схемам, за счет снижения расхода материалов. Именно эти доводы в ряде случаев являются определяющими при выборе конструктивного исполнения. С тем, как своими руками изготовить винтовую лестницу из металла, мы детально и разберемся.
Этап подготовки
Вопрос сборки винтовой лестницы из готовых элементов заводского изготовления (хотя это тоже делается своими руками) рассматривать не имеет смысла. К каждому комплекту прилагается инструкция, в которой все, по пунктам, расписано. А вот если монтировать с нуля, то предварительно необходимо оценить собственные возможности и определиться с рядом моментов.
Методика работы с металлом
Техника литья, равно как и сборка конструкции при помощи болтовых соединений, явно не подходит. Первая – по причине невозможности реализации, причем не только в домашних условиях, но и в небольшой, пусть и специализированной, мастерской. Вторая не обеспечит надежности винтовой лестницы, с учетом постоянных динамических нагрузок, которым ежедневно будут подвергаться все ее составные части. Остается лишь один приемлемый вариант для выполнения всех операций своими руками – сварочные работы. При желании практические навыки можно приобрести за сравнительно короткое время.
Выбор материала
С учетом того, что монтаж производится своими руками, методом сварки, оптимальный вариант – сталь. Она обеспечит требуемую надежность конструкции и, кроме того, ее несложно обработать в домашних условиях. Процессы покрытия металлов полимерными слоями, никелирования и хромирования заготовок расписаны на нашем сайте довольно подробно.
Встречаются рекомендации по использованию алюминия для изготовления перил. Аргументы – небольшой вес и возможность самостоятельного анодирования конструкционных частей (поручней, балясин, элементов заполнения проемов). Автор с этим спорить не будет, но обращает внимание на то, что речь идет о винтовой лестнице. Следовательно, требования к надежности ограждения (с учетом крутизны) резко возрастают. Именно поэтому для таких конструкций необходимо использовать только сталь. А все другие материалы – лишь как дополнения, служащие элементами декора, не более.
Выбор инженерного решения
Монтаж производится, исходя из особенностей несущей конструкции винтовой лестницы.
- На тетивах. Ступени фиксируются на несущей балке лишь одной стороной.
- На косоурах. Оба торца открытые, а сама ступенька располагается на несущем элементе (балке) винтовой лестницы.
- На больцах. Существует 2 разновидности таких винтовых лестниц.
Вариант 1 – ступени друг с другом скрепляются больцами; монтируется центральная опора.
Вариант 2 – ступени крепятся к стене дома; несущей балки нет.
Чтобы правильно рассчитать лестницу, независимо от того, металлическая она, винтовая или иная, придется разобраться с терминологией и основными параметрами (в см).
Рекомендуемые размеры
- Высота подъема (H) – замеряется между уровнями чистовых полов нижнего и верхнего этажей.
- Разница по высоте между витками (H1) – расстояние от ступени до той, что расположена строго над ней. По сути, это рост человека с некоторым запасом. Рекомендуемое значение – в пределах 200.
- Высота подступенка (h) – для удобства перемещения порядка 16±4. В некоторых схемах этот конструктивный элемент отсутствует, особенно в жилых домах. Такое решение во многом облегчает уход за винтовой лестницей. В этом случае необходимо исключить риск проскальзывания ноги между ступенями за счет снижения разницы по их высоте – не более 16.
- Глубина проступи (h1) – чтобы стопа не соскальзывала со ступеней, выбирается в пределах 27±2. Но это общая рекомендация. Нужно учесть, что, как правило, при спуске/подъеме по винтовой конструкции мы перемещаемся по условно обозначенной линии, которая отстоит от внешнего торца ступеней примерно на ⅓ радиуса лестницы. При расчете ее параметров этот нюанс следует учесть. То есть указанные 27 см относятся к тем точкам, которые располагаются на условно очерченной дуге.
Основные требования к винтовым лестницам
Они подробно изложены в соответствующих ГОСТ и СНиП. Перечислять их все не имеет смысла, так как большинство из них нужны лишь профессиональным проектировщикам. Кроме того, в каждом документе есть ряд ссылок на иные нормативные акты, касающиеся, к примеру, характеристик сталей, требований к сварным швам и тому подобное. При изготовлении винтовой лестницы своими руками, с учетом ее небольшой протяженности, достаточно знать основные положения.
- Ширина лестницы. Монтаж только одного косоура допускается, если данный параметр не превышает 1,5 м. При более габаритной конструкции придется устанавливать дополнительную опору.
- Ширина ступени. В целях обеспечения безопасности перемещения определен минимум – он равен 0,9 м.
- h1 – выше указана рекомендуемая величина глубины. Но минимальная, в месте примыкания к опоре – 100 мм.
- Габариты проема. При расчете параметров винтовой лестницы необходимо учесть, что пальцы рук должны плотно охватывать поручень. Поэтому между ним и стеной необходимо оставлять некоторый зазор (порядка 8 – 10 см).
Порядок расчета параметров винтовой лестницы
В интернете много сайтов, на которых расположены онлайн-калькуляторы. Но даже если расчеты делаются самостоятельно, исходные данные не меняются. Что потребуется определить?
- Общая высота лестницы H.
- Оптимальный диаметр конструкции, в зависимости от габаритов помещения и стиля его оформления. Исходя из этого, вычисляется наружный радиус ®. Для частных домов он выбирается в пределах (м) 1– 1,5.
- Радиус, по которому проходит условная линия перемещения человека ®.
Алгоритм расчета
Прежде чем приступать к вычислениям, необходимо все величины перевести в единую систему. Как правило, расчеты принято делать в мм, но по факту – кому как удобнее. Главное, не подставлять в формулы значения, к примеру, высоты в м, а радиуса – в см.
Определяется протяженность марша (L). Другими словами, это длина окружности (по линии подъема). Вспоминаем, что она отстоит от стены на треть радиуса лестницы. Следовательно, r = 2/3 R. Как его правильно вычислить?
Диаметр винтовой лестницы – это (ширина ступени х 2) + сечение центральной опоры. Только найдя эту величину, можно приступать к определению «малого» радиуса, значение которого и подставляется в известную со школы формулу:
L = 2π х r
Определяется количество ступеней на марше. Зная глубину проступи, это сделать несложно:
n = L / h1
Можно поступить и по-другому – разделить H на h. Методика выбирается, исходя из конкретного инженерного решения. Если порядок расчета количества ступеней понятен, то все остальное – не принципиально.
Приведенные ниже схемы и таблицы помогут читателю найти ответы на возникшие вопросы.
Что принять во внимание:
- Приведенная выше методика расчета применяется для винтовых лестниц наиболее простых исполнений, когда все ступени расположены на одном витке. Если их несколько (что редко, но встречается в частных домах), то необходимо учесть их количество.
- Последняя ступень может совпадать с уровнем верхнего этажа, поэтому она не учитывается.
- Если результат – величина дробная, то округление делается в большую сторону.
- Размещение ступеней с небольшим «перехлестом» (в проекции) повышает комфортность передвижения.
- Использовать в качестве центральной стойки заготовку сечением менее 50 мм не рекомендуется.
- Расчет нагрузки производится с учетом одновременного нахождения на винтовой лестнице не менее 3-х человек.
Остается добавить, что в большинстве случаев целесообразно на начальном этапе произвести монтаж несущей части конструкции, а все остальные элементы устанавливать уже по месту.
Автор надеется, что эта статья поможет читателю в самостоятельном составлении чертежа, правильном производстве всех расчетов и изготовлении винтовой лестницы, от начала до конца, своими руками.
Успехов вам в этом деле!
