Расчет размеров ступеней и уклона лестничного марша

При расчёте по несущей способности элементы лестницы расчленяются на статически определимые балки — консольные или однопролётные, и рассчитываются по соответствующим формулам. Так как лестницы подвержены действию динамических нагрузок, к жёсткости несущих элементов предъявляются повышенные требования: прогиб их не должен превышать 1/400 пролёта. Нагрузки, действующие на лестничные марши и площадки, должны собираться путем сложения собственного веса конструкций и временных нагрузок: в жилых домах — 300 кг/м².

При подъеме человек затрачивает примерно в два раза больше энергии, чем при движении по горизонтали (рис. 2). Практикой установлено: лестница удобна и безопасна, если удвоенная высота подступёнка, сложенная с шириной ступени (проступью), равняется среднему шагу человека. Длина шага человека на плоскости составляет примерно 600–640 мм. Исходя из этого, проступь и подъем определяют по формуле: 2а+b = 600. 640 мм .

рис.2. Расчет высоты и ширины рядовых ступеней

Как альтернативу можно использовать другую, более легкую для запоминания, формулу: а+b = 450 ± 20 мм. где а — высота ступени (подступёнка), b — ширина ступени (проступи).

Ширина проступи должна обеспечивать опирание ноги полной стопой, то есть быть не меньше 200 и не больше 320 мм. Оптимальной считается высота подступёнка, равная 150, а ширина проступи — 300 мм. При сильном увеличении ширины проступи вы непременно собьетесь с шага, а при сильном уменьшении затруднится спуск. При проектировании забежных ступеней нужно учитывать, что минимальная ширина ступеней с узкого конца должна составлять не менее 100 мм, а нависание проступи над нижней ступенькой должно быть не более 50 мм. Так же нависание верхней ступени над нижней делается тогда, когда другими способами не удается увеличить ширину проступи, в этом случае величина нависания не должна превышать 30 мм для деревянных и 50 мм для железобетонных ступеней.

Наиболее удобные углы подъёма лестницы находятся в диапазоне от 23 до 37°. Чем лестница круче, тем меньше ей надо места для установки в доме, и соответственно, чем лестница положе, тем больше места необходимо для неё предусмотреть. Если угол меньше 23° — лестницу можно заменить пандусом (ровной наклонной площадкой), если больше 45°, то лестница переходит в разряд приставных или раскладных (рис. 3). Оптимальный угол подъема винтовых лестниц — 25—35°. Наиболее сложным процессом при крутизне лестничного марша более 40° является спуск с лестницы, а при углах более 45° спуск можно осуществлять только спиной вперед.

рис. 3. Нормативная зависимость размеров ступеней от крутизны лестницы

Количество ступеней зависит от высоты этажа и угла наклона лестницы. Зная местоположение лестницы в плане и высоту помещения, количество ступеней можно (и проще) установить графически, а после этого, по формулам безопасности определить ширину проступи.

Для графического построения лестницы на миллиметровой бумаге или бумаге «в клеточку» нужно в масштабе нарисовать лестничный марш (рис. 4) соизмеряя его с высотой этажа.

рис. 4. Пример графического расчета количества ступеней и высоты подступёнка. Таблица высот для ступенек в зданиях с нормативной высотой этажа

Высотой этажа называется разница высотных отметок уровней чистого пола нижнего и верхнего этажа, то есть в размер высоты этажа должны быть включены толщины одежды полов. Например, пол нижнего этажа облицован керамической плиткой, а пол верхнего этажа выложен паркетом по лагам и фанерному «черному полу». В расчет высоты этажа должны быть включены все слои данных половых конструкций: внизу — толщины выравнивающей стяжки, плиточного клея и плитки; вверху — толщина лаг, фанеры и паркета. В России еще со времен существования СССР высота этажа — величина регламентированная. Обычно стандартная высота этажа равна 2,8 или 3 м, реже — 2,7 или 3,3 м, что позволяет проектировать высоту помещения (расстояние от пола до потолка) не менее 2,4 м. Такая высота этажа позволяют без особого труда вписать лестницу с размерами ступеней, отвечающим требованиям расчетной формулы безопасности (рис. 4, таблица 2). Если ваша высота этажа отличается от нормативной и не кратна 3, то высоту ступеней нужно рассчитывать (округлять) с точностью до одного миллиметра, но так, чтобы высоты всех подступёнков были одинаковыми. Погрешность вычисления, набегающую от округления высот, лучше распределить на нижнюю фризовую ступень, а остальные ступеньки марша сделать одинаковой высоты.

Разные по высоте ступени приводят к постройке травмоопасной лестницы. Особенно опасной эта лестница становится во время спуска в ночное время суток. Спускаясь по лестнице, мышечная память нам подсказывает, что должна быть ступенька. Вес тела переносится на ногу, а ступеньки под ней нет… Она — ниже! И всего-то два-три десятка миллиметров, а ногу подвернули… и еще хорошо, если не покатились кубарем вниз.

В домах с нестандартной высотой этажа для выравнивания высоты ступеней допускается опустить уровень чистого пола верхней этажной площадки чуть ниже относительно уровня чистого пола остального этажа. Порожек лучше не делать, а сделать пол этажной площадки в виде пандуса, то есть наклонным. Для подравнивания высоты ступенек потребуется всего несколько миллиметров так, что уклон будет вряд ли сильно заметным. Как вариант, если лестничная площадка огорожена стенами с дверями, полы между этими помещениями можно сделать с небольшим порогом. Такое решение всем хорошо знакомо: уровень этажных площадок в многоквартирных домах, как правило, ниже уровня чистых полов в квартирах. Ноги мы здесь не ломаем — привыкли.

В таблице 1 рисунка 3 приведены размеры ступеней для «уплотненных» лестниц, пригодных для загородных домов. Нередко в планировках этих домов под лестницы оставляется так мало места, что для того, чтобы сделать лестницу короче, приходится жертвовать шириной проступи. Так, например, в лестнице с высотой подступёнка 200 мм ширина проступи равняется 250 мм. Взрослый человек не может опереться на такую проступь полной ступней и ему приходится спускаться с лестницы боком или спиной вперед. В таблице 2 рисунка 4 приведены размеры высот подступёнков для стандартных высот этажа. Рассчитать ширину проступи по формулам безопасности не составит особого труда. Но есть и еще один способ определить размеры ступеней — графический.

Этот эргономический способ основан на том, что человек, свободно делая по горизонтальной плоскости шаг в 620 мм, может с той же легкостью поднимать ногу на высоту, равную лишь половине этой величины, то есть на 310 мм. Поэтому, если на горизонтальной оси графика (рис. 5) отложить известное число частей, равных каждая одному шагу (620 мм), а на вертикальной оси — равных высоте подъема ноги 310 мм, то такое построение дает возможность получить размеры подъема и ширины ступеней для лестницы с любым наклоном. Для этого нужно нанести на график линию наклона своей лестницы (ее высота и длина известны) и в точках пересечения с сеткой графика провести перпендикуляры. Это и есть оптимальная высота и ширина ступени для данного уклона лестничного марша. Более того, вы можете воспользоваться этим методом и построить лестницу конкретно «по себя». Например, задав шаг равным 600, а подъем соответственно 300 мм либо задав длину шага такой, какой вы считаете нужным.

рис. 5. Графический способ подбора оптимальных размеров ступеней (размеры в мм)

Расчет лестницы: основы и правила

  • Как рассчитать лестницу. основы
  • Расчет лестницы
  • Как правильно сделать поворот
  • Как рассчитать лестницу: правила

Лестницы #8211; это важный и ответственный атрибут в каждом доме. Они должны обеспечивать комфорт, надежность и безопасность для каждого жителя. Желательно, чтобы лестничная конструкция по своей площади занимала немного места. А чтобы она соответствовала всем стандартам, нужно рассчитать лестницу и спроектировать ее правильно.

Расчет верхнего марша деревянной лестницы.

Как рассчитать лестницу: основы

Самый распространенный материал для изготовления лестничной конструкции #8211; это дерево. Оно считается самым «теплым» и податливым материалом, с которым работать следует очень осторожно. Наиболее распространенные сорта древесины #8211; это бук, дуб, ясень, береза, лиственница и сосна.

Чтобы сделать расчеты у любых видов лестниц, необходимо сначала определить три размера. Во-первых, нужно определить уровень чистого пола и затем от него замерить высоту конструкции по стене. Во-вторых, следует измерить ее длину, начиная от стены и заканчивая предполагаемым завершением пролета. И в-третьих, нужно найти длину лестничного марша, прибегнув к теореме Пифагора. В этом случае длинами катетов являются найденные размеры высоты и длины лестницы, найти при этом нужно гипотенузу получившегося прямоугольного треугольника, т.е. длину марша.

Далее следует рассчитать количество ступеней, которые получатся в лестничном марше.

Чтобы по лестнице было комфортно ходить, глубину ступенек нужно делать около 30 см, а высоту #8211; около 16 см.

Схема новой лестницы на косоурах.

Зная габариты ступеней, необходимо длину лестничного марша разделить на эти размеры, и получится их количество.

Для удобства нужно делать лестницы. ширина которых не менее 80-90 см. Если она предназначена для хозяйственного назначения, т.е. ведет в подвал, то ее лучше сделать около 120 см. Если же конструкция направлена в мансардное помещение, то ее можно сделать более узкой, около 70-80 см.

Угол наклона лестницы должен составлять 40-45 °. Наиболее комфортной является лестничная конструкция, которая наклонена под углом в 45 °. Но ввиду того что она занимает много места, используется в строительстве достаточно редко. Можно выбрать и острый угол наклона в 30-36 °. тем более что такая конструкция займет на полу не более двух метров. Подниматься вверх по данной установке будет удобно, а спускаться можно только спиной вперед из-за крутизны наклонного спуска.

Вернуться к оглавлению

Расчет лестницы

  • отборная малосучковая древесина для тетивы.

Схема расчета лестницы с углом наклона 45 градусов.

Рассмотрим более подробно, как правильно произвести расчет. Любая лестничная конструкция состоит из маршей и площадок. Важно, чтобы ширина площадок не была меньше ширины марша. Марши состоят из ступенек и несущих балок, которые называются тетивы или косоуры. Их изготавливают из толстых и широких досок, сечение которых #8211; 80-100х200-250 мм, либо делают из двух более узких досок.

Ступени состоят из проступей и подступенков, ширину которых следует правильно рассчитать. Крутизну лестницы, а также удобство ходьбы по ней, определяет именно соотношение их размеров. Необходимо, чтобы стопа человека полностью вставала на проступь, т.е. это в среднем около 30 см, а длина шага в среднем была равна 60-70 см, значит, высота подступенка получается 14-16 см. При этом действует следующая формула для расчета: сумма двух подступенков плюс ширина проступи равняется длине среднего шага человека. Учитывая толщину проступи в 3 см, получается, что одна ступенька занимает горизонтально 30 см и вертикально 15-18 см.

Полученные цифры необходимы, чтобы рассчитать лестницу для дома правильно. Приведем пример, если высота между первым и вторым этажом равна 3 метрам, а одна ступенька размером 30 см на 15-18 см, то получится 17-20 подступенков. При этом последняя ступенька #8211; это пол на втором этаже. Далее нужно высоту подъема лестничной конструкции разделить на целое число в данном диапазоне. Лучше, если оно будет четное, и получится точная высота ступеньки, состоящая из толщины проступи и ширины подступенка. Допустим, нужно сделать 18 ступенек, тогда высота ступеньки будет равна 300:18=16,7 см. Такую конструкцию следует разбить на два лестничных марша и обязательно сделать ее с поворотом.

Вернуться к оглавлению

Как правильно сделать поворот

Схема расчета лестничной конструкции для изготовления своими руками.

У лестничной конструкции поворот можно сделать тремя способами. Один из них для винтовой лестницы, которая представляет собой один большой поворот. Она очень компактна и занимает мало площади, но обладает достаточно большой крутизной. Так как за один оборот на 360 ° лестница должна подняться на два метра как минимум, то пролет должен иметь от 13 до 15 ступенек. Из-за конструкции ширина проступи должна быть небольшой, поэтому ступени у винтовой лестницы узкие и высокие. Ее лучше всего устанавливать либо на чердаке, либо в хозяйственном помещении.

Маршевые лестницы нужно поворачивать на 90 ° или 180 ° с помощью площадок, а можно с помощью специальных ступенек в виде трапеции. Горизонтальную лестничную площадку устраивают в том случае, если позволяет площадь. Такая лестница состоит из прямых элементов и имеет классический вид. На самой площадке можно сделать окно, что придаст изящность и дополнительное освещение днем. Если такой возможности нет, то поворот лестничной конструкции нужно сделать непосредственно ступенями. В этом случае в определенном месте, можно и не в середине, следует начать устанавливать проступи в виде трапеции, которые задают поворот лестнице на 15 ° либо 30 ° на каждую ступеньку. В результате они поворачивают ее на нужный угол.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитать лестницу: правила

Чтобы правильно спроектировать лестницу. необходимо придерживаться некоторых правил:

Чертеж лестницы на стальном косоуре с расчетными данными.

  1. Во-первых, лестничный марш должен иметь ширину не менее 1 метра. А если он имеет больше трех ступеней, то обязательно должен быть оборудован перилами. Их высота не должна быть меньше 90 см, а ширина #8211; около 10 см. Если в доме есть дети, то можно сделать дополнительные поручни и для ребенка, высота которых должна быть 70-75 см. Также нужно ограждать окна, которые прилегают к лестничному маршу.
  2. Во-вторых, все ступени должны быть одинаковыми по высоте. Если отклонение все-таки присутствует, то оно должно быть минимальным, 0,5 см. Расстояние, которое находится между лестничным маршем и стеной, должно быть меньше 6 см. Расстояние между ступенью и потолком (балкой), т.е. высота прохода, должна быть больше 2 метров.
  3. В-третьих, сооружая криволинейные лестницы (с забежными ступенями), в средней ее линии следует радиус кривизны устанавливать не менее 30 см. При монтаже забежных ступеней необходимо помнить, что в зоне прохода ширина ступени должна быть больше 20 см, а уровень последней ступени должен всегда совпадать с уровнем пола этажа. Лестница должна быть безопасной и надежной, для этого необходимо ее установить так, чтобы она могла выдержать нагрузку около 180-220 кг, а ее перила #8211; около 100 кг. Также подходы к ней должны иметь ширину не менее 1 метра и иметь освещение в любое время суток.

Инна Борисовна Вайман

Источники: http://ostroykevse.com/Lestnica/02.html, http://1polestnicam.ru/raschet/pravilnyj-lestnicy.html






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением