800мм…1000мм - самая распространенная длина ступеней(ширина марша) для лестницы в частном доме, оптимально по соотношению цена/удобство эксплуатации.
1000мм…1250мм - более комфортная лестница, но для нее нужно больше места и она стоит дороже
1250мм…1500мм - по широкой лестницы одновременно могут идти два человека не машая друг другу, в широких лестницах обычно применяют прямые площадки а не забежные ступени
1900мм - одновременно могут идти 3человека, такие лестницы занимают много места и редко используются в индивидуальных загородных домах.
Высота ступеней обычно находиться в пределах 150мм...190мм, по СНиП 21-01-97 max 220мм
12см - минимально встречающаяся высота ступеней (невысокому пожилому человеку понравится );
15…16см - оптимальный вариант для комфортной лестницы;
18…19см - наиболее распространенный размер в "среднестатистическом" загородном доме;
22см - максимальная высота для межэтажной лестницы.
Высота ступени = Высота от пола 1эт до пола 2эт разделить на число Подъемов лестницы.
Ширина ступени складывается из размера проступи + свес ступени, стандартный размер свеса 25мм( один дюйм).Размеры проступи находятся в интервале от 230мм до 320мм,определятся по расчету.
29...30см - оптимальный вариант Проступи для комфортной лестницы;
25...26см - наиболее распространенный размер Проступи в "среднестатистическом" загородном доме;
Часто для экономии Проступь подгоняют под стандартный(для строительного магазина) размер деревянной ступени (300мм) с учетом свеса 25мм получаем Проступь 275мм(или меньше).
В условиях оборудованной столярной мастерской ширину ступени можно "наростить".
Угол наклона лестницы делают в пределах до 45 гр ….парадная лестница 25…30гр…
Крутые лестницы с узкими ступенями опасны, особенно на спуске.
Формула удобства БЛОНДЕЛЯ: а+2н=600мм...640мм (максимальные пределы 550мм...700мм), где а-ширина проступи(глубина ступени), н-высота ступени.
Французкий архитектор Блондель(1618-1686гг) ОПЫТНЫМ ПУТЕМ вывел универсальную формулу для расчета удобства лестницы, согласно которой а+2н=длине шага среднего человека. Если уменьшается ширина проступи ступени, нужно увеличивать высоту ступени, и на оборот (при увеличении ширины проступи ступени нужно уменьшать её высоту), длинна шага при этом должна оставаться постоянной величиной в пределах 600...640мм.
Удобство лестницы надо проверять при спуске тк используется только часть ступени (свес не работает)
КРИТИЧЕСКАЯ ВЫСОТА - при проектировании лестницы нужно оставлять критическую высоту не менее 1900мм (лучше не менее 2100мм).
Критическая высота лестницы - это минимальное расстояние от ступени до потолка 2го этажа, те это минимальная высота для прохода человека.
Дополнительно необбходимо учесть высоту на последующую чистовую отделку потолка, и высоту чистовых ступеней лестницы.
ПРЯМАЯ ПЛОЩАДКА - более удобна…но занимает больше места …
ЗАБЕЖНЫЕ ступени менее удобны чем прямая площадка - но ПОМОГАЮТ ЭКОНОМИТЬ ПРОСТРАНСТВО ….
В середине ступени должно быть не менее 20см … - рвняться Проступи …с неудобной лестницы можно упасть…особенно пожилым людям …
ЗАБЕЖНЫЕ ступени могут иметь разную форму:
Существует много методов проектирования забежных ступеней, но единого устоявшегося стандарта не существует, главное соблюдать равенство отрезков(ширины Проступи) по линии хода(см следующ. раздел).
Для Прямых маршей формула Блонделя - это общепризнанный стандарт. Для Забежных ступеней - общепризнанного стандарта нет.
ЛИНИЯ ХОДА - это траектория движения по которой Человек идет по лестнице.
Смещена от края лестницы на 400...450мм, на таком расстоянии удобно держаться за поручень.
Линию хода делим на равные отрезки. Число ступеней равно числу подъемов лестницы (или Число подъемов -1; зависит от расположения верхней ступени).
Перебирая все возможные варианты, находим самый оптимальный.
Обычно это компромисс между, удобством ходьбы, дизайном и размером пространства отведенного под лестницу.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ШИРИНА ПОРУЧНЕЙ ограждения лестниц - 50....60мм.
Человеку будет удобно опираться на такой поручень.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ВЫСОТА ОГРАЖДЕНИЯ лестницы составляет 900мм.
В "опасных" лестницах высоту ограждения увеличивают до 1100мм в целях безопасности.
Ограждение можно установить сверху на деревянные ступени,
в этом случае ограждение монтируетсся после монтажа деревянных ступеней.
Ограждение можно закрепить непосредственно к металлокаркасу сбоку от деревянных ступеней,
тогда ограждение монтируется до установки деревянных ступеней одновременно с монтажом металлокаркаса лестницы.
В этом случае марши визуально смотрятся немного уже, но на рабочую ширину марша это не влияет тк центр поручня остается на своем месте (длинну деревянных ступеней уменьшают на 7...10см).
В ограждении лестниц применяется
каленое стекло(в тч каленый триплекс) или триплекс из обычного(не каленого) строительного стекла. Одинарные строительные стекла без закалки не используют, тк они легко бьются и распадаются на острые осколки.Толщина стекла подбирается исходя из требуемых нагрузок(и ответственности), а так же визуального восприятия.
ТОЧЕЧНОЕ КРЕПЛЕНИЕ через отверстия в стекле
Стеклянное ограждение крепится к торцу ступеней с помошью точечных кронштейнов, через отверстия в стекле. Совместно с точечными кронштейнами применяют каленое стекло. Сырое стекло(или триплекс из сырого стекла) не используют, тк стекло может треснуть после затяжи крепления. Получается бескаркасное ограждение. Поручень приклеивают сверку стекла или крепят на выносных кронштейнах к стеклу.
Каленое стекло с отверстиями изготовить и смонтировать довольно сложно тк нужен точный чертеж, резка стекла на ЧПУ, закалка и сложный монтаж с выставлением кронштейнов (каленый триплекс еще сложнее).
КРЕПЛЕНИЕ к СТОЙКАМ через КРОНШТЕЙНЫ без отверстия в стекле
Стекло крепится к стойкам через кронштейны без отверстий в стекле. Возможно применение сырого триплекса (обычно 4+4мм) или одинарного каленого стекла 4-6мм. Получаем жесткий каркас из стоек и поручня в который вставляем стекло с помошью кронштейнов.
Если такое стекло расколиться, его несложно заменить(изготовят за несколько дней), а "каркас" сохранит первоночальное положение.
"КАРКАС" для стекла в ограждении может быть разным: из металла, из дерева, с разными типами креплений... .
КРЕПЛЕНИЕ с НИЖНЕЙ ПОДДЕРЖКОЙ стекла
СТЕКЛЯННОЕ ОГРАЖДЕНИЕ в КОНСОЛЬНОЙ лестнице
Стеклянное ограждение частично является опорой для ступеней. Применяют только каленое стекло или каленый триплекс. Толщина стекла зависит от жесткости консольных ступеней. При наличии жесткого каркаса по ступеням можно ходить еще до монтажа ограждения, стекло лишь "убирает" небольшой прогиб ступеней.
ОПТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕКЛА
Неоднородные Напряжения в закаленном стекле вносят искажения в преломление света, Полемерная пленка в триплексе тоже вносит искажения. Наиболее изящно смотрится Закаленное стекло(одинарное) толщиной до 10мм с бесцветным(осветленным) оттенком. Толстые закаленные стекла и многослойный триплекс вносят искажения, особенно заметно при ярком солнечном свете.
Триплекс увеличивает выраженность зелени в стекле.
Стекло нагревают до 650-690°С, а затем быстро охлаждают в течении 6минут струей воздуха с 2х сторон. После охлаждения в верхних слохя стекла остаются остаточные деформации, препятствующие расползанию трещин по стеклу. Изменения при закалке в стекле принципиально отличаются от закалки стали.
Предел прочности на изгиб закаленного стекла равен 120МПа (это в 3-5раз больше чем у обычного стекла). Модуль упругости и коэффицент Пуанссона в строительных расчетах для сырого и закаленного стекла принимают одинаковым.
Закаленное стекло при разрушении расподается на маленькие осколки с тупыми краями (по примеру автомобильного стекла).
После закалки стекло нельзя ни сверлить, ни резать. При механической обработке стекло сразу раскалывается на маленькие кусочки из-за перераспределение внутренних напряжений.
Закаленное стекло может самопроизвольно разрушиться без достижения предельных нагрузок.
Основная часть разрушений происходит в первые 2-3месяцев эксплуатации, иногда спустя несколько лет.
Термовыдержка (HST) -Искуственное Старение Стекла.
Термовыдержка нужна для выбраковки закаленного стекла. Стекло после закалки подвергают еще раз нагреву по определенной программе, стекла с дефектами самопроизвольно разрушаются.
ТРИПЛЕКС - это многослойное стекло, склееное полимерной пленкой.
Для получения каленого триплекса: стекло режут в размер со всеми отверстиями, затем закаливают, после чего склеивают. После закалки стекло резать нельзя.
Пленка в триплексе удерживает разбитое стекло
Закалка стекла-это сложный технологический процесс. Стекло нужно нагреть и охладить по выбранному графику с заданной скоростью охлаждения (для этого составляют технологические карты). Остаточные напряжения в стекле контролируют с помощью поляризованного света, и ультразвука.
SJ MEPLA - специализированная программа для расчета стекла (методом конечных элементов), позваляет расчитывыть многослойные стекла с точечными креплениями. Версия 4.0 программы SJ Mepla прошла сертификацию в системе ГОСТ Р. Для расчета совместных перемещений(прогибов) стекла и металлокаркаса нужно использовать другие программы.
В ограждении лестниц чаще всего применяется: каленое стекло толщиной 6мм/ 8мм /10мм; триплекс из каленого стекла 4мм+4мм / 5мм+5мм / 6мм+6мм; триплекс из сырого(обычного строительного) стекла 4мм+4мм;
Лестница должна быть прочной (не ломаться) и жесткой (не прогибаться).
Расчет по нагрузкам делается на ПК с помощью специализированных программ (метод конечных элементов).
Создается 3D модель лестницы, задается материал, указываются точки крепления, нагрузки и метод расчета. Далее программа производит вычисления и показывает: Прогибы и "слабые" места конструкции (которые вдальнейшем можно усилить).
Расчет можно произвести "вручную" аналитическим методом.
Нужно выбрать тип модели (балки, стержни, рамы, шарнирные системы, фермы, многопролетные системы...), расчитать действующие силы и напряжения. Расчет проводят на прочность, на жесткость и на устойчивость.
Расчет на Потерю устойчивости без компьютера для "сложных" конструкций сделать очень сложно.
Расчет Типовых(стандартных) лестниц производят по аналогии с ранее сделанными проектами.
| тип каркаса лестницы | число ступеней | профиль каркаса |
| открытый каркас на 2х ломаных косоурах | 7-8шт | 50х100х3мм |
| 8-11шт | 50х100х4мм | |
| 11-14шт | 60х120х4мм |
*Если установить дополнительные опоры - размер профиля можно понизить
Сложные пространственные конструкции расчитывают индивидуально.
Часто достаточно расчитать один самый напряженный элемент конструкции. Деревянная отделка и ограждение лестницы - могут повышать прочность и жосткость всей лестницы. В некоторых случаях ограждение "несет" на себе всю лестницу.
Лестницу можно усилить дополнительными точками крепления к стенам и опорными столбами. Например установив стойку в центре марша мы вразы уменьшим прогиб.
К механическим свойствам древесины относятся: прочность, твёрдость, жёсткость и другие....
Прочность древесины зависит от направления действия сил, породы дерева, плотности древесины, влажности, наличия сучков и других пороков. Прочность на растяжения вдоль волокон в 20раз больше, чем при растяжении поперек волокон.
Предел прочности при сжатии меньше, чем при растяжении, поэтому при изгибе разрушение начинается в сжатой зоне.
Ступени в 90% случаев изготавливают из мебельного щита толщиной 40мм.
Направление волокон древесины зависит от метода распила
При склейки щитов (ступеней), рисунок ламелей направляют в разные стороны для компенсации последующей усадки дерева.
Ширина ламели не больши двух толщин
Узкие ламели повышают прочность и стабильность ступеней. Широкие ламели лучше выглядят. При толщине ступени 40мм ламель шириной максимум 80мм, лучше не более 40мм.
Чем шире ламель, тем качественней должна быть сушка и подбор древесины. Возможно изготовить ступени и из ламелей 100...200мм, потребуется медленная сушка и отбраковка некачественных ламелей. Качественные доски сушат по нескольку лет.
На ступень из ламелей можно наклеить "палубу"
внутри прочный и стабильный мебельный щит из узких ламелей, а сверху красивый "толстый шпон"
ПОЛИУРЕТАНОВЫЙ клей для дерева - быстро сохнет и заполняет "неровности" при склеивании древесины, с ним легко работать.
В некоторых случаях для установки лестницы требуется усиление перекрытия и стен дома.
При опирании лестницы на стену из "слабых" материалов,
производят расчет точечной нагрузки в месте оприрания крепления на стену, и сравнивают их с допустимыми нагрузками указанными в СНиП.
Если необходимо увеличивают площадь опирания (те распределяют точечную нагрузку), добавляют дополнительные точки крепления или устанавливают дополнительные опоры.
Крепление в стены из пористого кирпича на химический анкер с использыванием сетчатой гильзы:
Элементы усиления можно "спрятать" в стены (проштрабить газабетон, или убрать за листы ГКЛ).
В бревенчатых домах ставят "плавающее" крепление для компенсации усадки дерева.
Для замеров используют лазерную рулетку. Точность измерения основных размеров 2мм
.
Замеряем проем в перекрытии, высоту этажа, толщину перекрытия, окна, проемы, двери, батареи, плинтуса итд… Незабываем проверить вертикальность стен, перпендикулярность углов и горизонтальность полов.
Затем уточняем насколько "изменятся" чистовые размеры помещения после финишной отделки: насколько поднимится чистовой пол, штукатурка на стенах, подвесной потолок и тд…
Для расчета точек крепления лестницы отражаем расположение коммуникаций в стенах и полах(трубы, проводка, теплый пол итд)
Монтаж осуществляет профессиональная бригада из 2-3человек.
Элементы каркаса лестницы обычно соединяются сваркой из 3х частей:
Верхний марш+нижний марш+межэтажная площадка. Учитывается возможность пронести металлоконструкций через дверные проемы, вес элеметов и требуемые зазоры между стенами и каркасом лесницы (если зазор не допускается - лестницу частично варят на месте монтажа).
В некоторых случаях возможно болтовое крепление (болтовое крепленее менее жесткое чем сварка,потребуются дополнительные опоры).
Монтаж каркаса лестницы в среднем занимает 1день.
После монтажа металлокаркаса производиться повторный замер лестницы для изготовления деревянной "обшивки".
Изготовление и монтаж деревянных ступеней занимает примерно 3 -10 дней в зависимости от сложности.
Сложные эксклюзивные конструкции из редких пород дерева изготавливаютя дольше.
Возможен монтаж каркаса и деревянных ступеней одновременно за 1день (если эта лестница с 1го на 2эт, лестница опирается на опорные столбы и допустимы зазоры от стен в несколько сантиметров).
Сложные случаи монтажа рассматриваются индивидуально.
Например при больших нагрузках приходится "вскрывать" стяжку с теплым полом и крепится непосредственно к плите перекрытия.
