Схема лестницы с одним центральным косоуром
В последнее время к лестницам, помимо их функциональности, предъявляются эстетические требования. Однокосоурные марши отлично с этим справляются, — внешне они грациозны, и даже самые массивные их экземпляры выглядят «невесомыми». Однако такие системы достаточно сложны в своем изготовлении, и требуют определенных навыков и знаний.
Особое внимание следует уделять прочности используемых материалов, поскольку в такой конструкции используется лишь одно опорное основание на потолке, — несущая балка должна выдерживать значительные нагрузки, в том числе торсионные. В таких системах лучше не мелочиться, и выбирать профиль побольше и потолще, а в некоторых случаях остановить свой выбор на монолитных стальных швеллерах
Лестница на швеллерном монокосоуре своими руками
Гребеночный способ хоть и встречается в таких конструкциях, однако использовать его крайне не рекомендуется, поскольку значительно ослабляет несущую балку. Более предпочтительный вариант – метод кобылок, где несущий швеллер оснащается специальным элементом из обрезка швеллера и металлической подставки под него. Последняя должна быть соразмерного размера по отношению к ступени. Для надежности соединения опорные узлы свариваются электросваркой.
Расчет длины косоура
Расчет размеров ступеней лестницы в доме Расчет для прямой лестницы длины косоура проводится по формуле Пифагора:
Схема монтажа поступней на косоур.
h2 +l2 = k2
- где h — высота;
- l — длина;
- k — косоур.
То есть k=√(h2 +l2)=√(4,052 +2,52) =4,75. Длина косоура составит 4,75 м.
Поэтому необходимо приобрести 2 тетивы, каждая длиной 5 м (для запаса)
Разметка делается при помощи столярного уголка. Когда разметили ступени, пронумеруйте их по порядку.
При на количество проступей, была проигнорирована толщина ступеней. Так как она одинакова, каждый шаг высоты проступи будет тоже увеличиваться одинаково, кроме первой ступени внизу. Поэтому снижаем высоту первой ступени на толщину 1 ступени, отрезая нижнюю часть косоура.
Удобнее всего его резать при помощи электролобзика, не углубляйтесь за размеченные линии на косоурах, так как это может их ослабить.
Приставьте к проему лестничного марша данный элемент и убедитесь, что он правильно стоит. Нижняя часть при этом должна на полу лежать, а верхняя — на балке перекрытия второго этажа. Проверьте уровнем соответствие ступеней (горизонтальных плоскостей) и проступей (вертикальных плоскостей)
Используйте полученное изделие в качестве шаблона для нарезки и разметки второго.
Ошибки, которые допущены при неполной идентичности обоих косоуров и разметке, в дальнейшем скажутся на ступенях лестницы:они не будут правильно сидеть, что приведет со временем к скрипам.
Поэтому вырезаются все месте. Накладывая один на другой, можно увидеть в нарезанных частях разницу, которую необходимо исправить. Как только убедились, что все идентичны, можно приступать к установке.
Чтобы конструкции придать жесткость, нужно соединить элементы между собой поперечной балкой, для этого вырезав четверть обоих на концах. Данную операцию нужно повторить и на верхнем перекрытии.
Схема монтажа лестницы на металлическом косоуре.
При монтаже к верхнему перекрытию, необходимо учитывать уровень пола. Высота верхней проступи, которая примыкает к перекрытию, при этом должна быть не больше остальных. Отметьте для этого на перекрытии линию, по которой будет монтироваться лестничный марш, учитывая толщину ступени.
Крепление к полу и перекрытию осуществляется при помощи анкерных болтов. Если позволяют стены, желательно при помощи таких же болтов прикрепить и к ним.
Когда лестничный марш прикреплен, можно начинать установку подступенков и ступеней. Помните, что от того, надежно ли закреплен лестничный марш, зависит прочность всей конструкции лестницы.
Монтаж подступенков начинаем снизу. Их крепление спереди осуществляется при помощи саморезов, места отверстий заделываются затем деревянными заглушками или шпаклевкой по дереву. Если не хотите на видимой части лестницы иметь саморезы, применяйте мебельные стяжки и клей с внутренней стороны.
Следует заметить, что подступенки для структурной целостности лестницы не являются необходимыми, лестницы зачастую делаются без них.
Если лестница открытая, то шаг ступени становится удобнее и больше, так как носок ноги в этом случае не упирается в подступенок.
После этого можно приступать к завершающему этапу — монтажу ступеней. Для их крепления используйте шурупы и саморезы, клей, металлические уголки, стяжки.
Таким образом производится расчет лестницы на косоурах. Все можно сделать довольно просто и быстро, если подойти к делу с умом. Окончательный вариант лестницы, конечно, зависит от пожеланий и фантазии хозяина.
После расчетов можно закупать материалы, инструменты и начинать устройство конструкции. После установки производят декоративную отделку. Для этого используют различные материалы. Для домашней лестницы больше подходит дерево.
Если вычисление сложно производить самому, можно обратиться в специализированную компанию. Квалифицированные сотрудники не только произведут расчет, но и дадут ценные рекомендации по выбору материала, оборудования, по самому процессу установки.
Технология изготовления
Лестница из профильной трубы – сооружение ответственное. Для проведения работ потребуются следующие инструменты:
- сварочный аппарат,
- болгарка с отрезным и шлифовальным кругом,
- слесарный угольник,
- рулетка, линейка, карандаш.
Рассмотрим, как правильно собирать устройство на основе ломанных косоуров. Для этого необходимо сделать заготовки материала, определяющие части косоурных конструкций. Их две: под размер ступени и подступени. Параметры выведены математическим путем из расчета высоты и угла наклона лестницы.
Касаемо профиль трубы. Лучше выбирать сечением 80х40 или 80х80 мм толщиною стенки 3 мм. Сразу оговоримся, стыковать трубные элементы между собой лучше под углом 45°. Стык под прямым углом не является максимально несущим. Но это не строгое требование, потому что небольших размеров межэтажные лестницы из металла спокойно выдерживают вес 1-2 человека.
Нарезанные части косоура
Из профильной трубы выбранного размера нарезаются болгаркой требуемое количество элементов. Отдельно вырезаются опоры под ступени и под подступнки. Их количество умножается на «2» из расчета двух ломаных косоуров.
Стыковка двух элементов
Из отходов материала можно сварить специальное приспособление – кондуктор, составляющий 90°, с помощью которого проводится стыковка двух элементов косоура. Именно здесь начинаются сварочные работы – прихватка двух труб.
Сваренные между собой два элемента
Далее состыкованные части полностью обвариваются по периметру стыка и шлифуются болгаркой, чтобы на местах соединение не осталось металлических подтеков, заусенец.
Готовый косоур
Следующий этап – соединение заготовок в готовое изделие – косоур. Проводится по идентичной технологии стыковки и сваривания отдельных труб.
Правила сборки второго косоура
Второй косоур собрать проще. Необходимо уложить первый на ровную площадку, на него последовательно, начиная от края конструкции, укладывать и состыковывать полуфабрикаты. Тут же на месте делать прихватку электросваркой. После чего стыки полностью обвариваются и шлифуются. Не забываем слесарным угольником контролировать места стыков.
Следующий этап очень важен. Необходимо соединить два косоура в единую лестничную конструкцию (каркас). Для этого между ними устанавливают отрезки трубы из профиля сечением 20х40 мм толщиною 2 мм, длина которых равна ширине ступени. Поэтому поперечины предварительно нарезаются болгаркой согласно длине, после чего косоуры выставляются параллельно и соединяются вырезанными элементами. Поперечины являются опорами для ступеней. Каркас готов, можно проводить монтаж.
Косоуры, соединенные поперечинами
Посмотрите видео: как собрать лестницу из профильной трубы на двух ломаных косоурах.
Крепление лестницы по месту монтажа
Существует множество вариантов, как прикрепить лестничное сооружение (каркас) к полу первого и перекрытию второго этажа. С напольным первого этажа проще. Простой вариант – вбить в металлические штыри, к которым привариваются косоуры. Можно заложить в бетонную стяжку закладную деталь в виде металлического листа прямоугольной формы, к нему лестница и приваривается.
Касаемо плиты перекрытия второго этажа, то здесь также несколько несложных вариантов. Один из них показан на фото ниже. В нем четко видно, что верхняя последняя ступень ложиться поверх пола второго этажа, а косоур крепится к торцу плиты металлическими анкерами. Для этого с его торца приваривается металлическая пластина прямоугольной формы.
Крепление металлического косоура из профильной трубы к перекрытию
Косоуры из бетона и железобетона
Использование бетонного косоура чаще всего встречается в массовом жилищном строительстве. Для изготовления лестниц в подъездах многоэтажных домов несущие отливаются вместе со ступеньками на заводе и неотделимы от них. В последнее время и в частной застройке стали применяться изделия из бетона самой различной конфигурации, но они тоже имеют монолитную конструкцию.
И все же некоторые заводы выпускают отдельно железобетонные косоуры и отдельно ступени. Такие элементы представляют собой балку с ребристой поверхностью. Они закрепляются на опорах штырями и заливаются раствором. К ребрам крепятся ступени.
Лестницы на одной балке
Монокосоур состоит из единственной наклонной центральной балки (двутавра или швеллера) с приваренными сверху специальными подставками. Подставка представляет собой площадку, сваренную с косынкой. В площадке делают отверстия и устанавливают проступи, которые монтируются болтами, винтами или саморезами.
Монокосоур устанавливают в двух положениях: по центру или ближе к торцам проступей. Во втором положении противоположные торцы ступеней монтируются к стене. Несущая балка должна быть прочной, устойчивой и износостойкой, поэтому в большинстве случаев используют стальную профильную трубу.
Расчёт лестницы
Чтобы произвести расчёт лестницы на косоурах без кобылок, необходимо определиться с некоторыми основными параметрами:
- Высота. Для этого нужно измерить расстояние от пола первого до пола второго этажа.
- Длина. Этот параметр определяется как проекция лестницы на пол.
- Глубина проступи. Её можно выбрать самостоятельно, в зависимости от свободного места и соответственно требованиям эргономики. Наиболее удобной и безопасной величиной будет 25-10 сантиметров.
- Высота подступенка.
Высоту и длину определяют путём замера по месту установки.
Для наглядности разберём пример:
Пусть высота лестницы — 2,5 метра. При этом параметр длины равен 4 метрам. Глубину ступеней возьмём равной 28 сантиметрам. Далее делим общую длину лестницы на глубину проступи. Результат будет показывать, сколько ступеней необходимо сделать. В нашем случае их 14 штук. Следующий этап — определение размера подступенка. По критериям эргономики и безопасности его высота должна варьироваться в пределах 12-22 сантиметров. Делим высоту лестницы на получившееся число ступеней, чтобы получить высоту подступенка. В этом примере она будет равна 18 сантиметрам, что соответствует требованиям.
Схема лестницы на косуорах: размеры
Далее расчёт производится по принципу теоремы Пифагора. Представим, что лестница — треугольник с катетами, соответствующими длине и высоте конструкции, а косоур — гипотенуза. Нам необходимо определить длину балки, которая будет нужна для изготовления несущей. После проведения расчётов получаем число 4,7 метра.
Длина 2 + высота 2 = косоур 2. т.е 4 2 +2,5 2 = √22,09 = 4,7 м
Виды косоуров, классификация
являются опорой будущих ступеней лестницы, при этом дублируют их шаг и промежутки. Дублирование позиций заключается в параллельном расположении опорных элементов или в расположении соответствующих точек (гнезд). Конструктивно балки опоры подразделяются на:
- Прямые – односоставные ровные с накладками (вырезами) для ступеней.
- Ломаные – состоят из элементов, подобных прямым, но имеют повороты, как правило под 90 градусов, с выведением площадок и без.
- Винтовые — выполняются в спиралеобразной форме. Физическая привязка идет к единой оси, которой может являться центральный . В отдельных конструкциях при должном усилении эта ось условная.
Под площадками понимается широкая горизонтальная поверхность, позволяющая обыграть лестничный поворот так, чтобы следующий лестничный марш смог выйти на заданную точку сверху (пол второго этажа, новая площадка), сохранив пропорции и параметры вертикального угла наклона. Их основу также поддерживают балки, нередко усиленные стенными упорами, подвешивающими элементами или привязкой к жесткой вертикали (рис.2).
Рисунок №2: Лестница на спаренных косоурах с усиленной опорой площадки.
Материалы, используемые для создания косоура, подбираются исходя из предполагаемой нагрузки лестницы и стилистических предпочтений. Варианты:
- цельное дерево (бревно, доска, брус);
- металл (двутавр, металлопрофиль, профилированная прямоугольная труба);
- плотные полимерные материалы (металлопластик, композитные пластики с содержанием древесного волокна);
- железобетон (фабричные и самодельные элементы);
- композитные материалы (полимер/металл, дерево/металл, др.).
Чаще используются элементы из дерева или металла ввиду соотношения дешевизны и надежности. Комбинирование материалов применяется в сложных сборках, оно необходимо для решения визуализации нестандартного проекта лестницы.
Железобетонные массивные конструкции закладываются, в основном, на этапе отделочных работ. под них, из-за большого веса, рассчитывается при проектировании дома и устанавливается параллельно закладки фундамента.
Рисунок №3: Лестница на железобетонном винтовом косоуре.
Разновидности и особенности конструкций косоуров
Что такое косоур и чем отличается он от тетивы? Хоть эти балки и несут одинаковую функциональную нагрузку, но отличаются внешним видом. Отличить их друг от друга элементарно, — если балка сверху выступает за уровень ступеней – это тетива. Также есть некоторые отличия по креплению лестницы к перекрытию.
Разновидностей косоуров немного, главным отличием выступает количество несущих балочных элементов. Бывают следующие конструкции:
Лестница на одном косоуре. Такие «невесомые» лестницы в частном домостроительстве встречаются часто, — монокосоур
Монокосоур
Двойные косоурные системы – наиболее распространенный вид лестницы. Они надёжны, просты в монтаже, чаще всего их изготавливают из дерева, хотя железные конструкции встречаются достаточно часто. Такие системы очень похожи на аналоги с тетивой, но технологически они более «гибкие», поскольку предполагают более широкие возможности по монтажу, — если тетиву можно установить только по краям ступеней, то косоурные опоры можно смещать.
Классический
Тройные косоуры – технология, где боковые балочные элементы дополняются одним центральным. Применяется для повышения прочности и надёжности, в тех случаях, когда ширина ступеней превышает 2 м.
По сравнению с другими методами крепления маршей этот вариант самый прочный, поскольку исключается возможность деформации (прогиба).
Одинарный, двойной и тройной
Помимо главного отличия, существуют другие отличительные моменты, касающиеся метода изготовления балок.
- Гребеночный способ. Это такой вариант, при котором несущее основание выполнено монолитно, т.е. конструируется из отдельных элементов опорного профиля (при изготовлении из металла) или посредством выпила в балке посадочных мест для ступеней, — так изготавливают косоуры для лестниц из дерева.
- Метод оснащения балок кобылками. Это специальные элементы, которые используются для формирования на балке опорных мест для ступеней.
Способы крепления
В качестве материалов при строительстве лестниц на косоурах может использоваться как металл, так и дерево. Однако для вариантов с монокосоуре предпочтительно использовать железные материалы, поскольку они обладают повышенными несущими характеристиками. К тому же сборка и монтаж металлических систем менее трудоёмкий, где единственным затруднением может быть отсутствие навыка электросварки.
Разновидности косоуров
Металлический косоур для лестницы
Основное отличие косоура от тетивы – способ укладки ступеней. Во втором случае ступени монтируются с внутренней стороны и соединяются стяжкой. В первом они устанавливаются сверху. Это обеспечивает куда больший простор для изменения формы и вида элемента. Косоуры классифицируют по множеству признаков.
По размеру
Габариты лестничного сооружения зависят от очень многих факторов. Размеры опоры вычисляются исходя из вида, ширины и массы лестницы. В среднем на 100–120 см длины проступи требуется 1 косоур. Если ширина лестничного марша превышает 2 м, рекомендуется ставить дополнительный.
Плюс такой лестницы – меньшие габариты и площадь по сравнению с вариантом на тетиве. Поскольку ступени накладываются сверху, ширина пролета обусловлена только шириной проступи.
По материалу
Бетонная лестница на косоурах
Косоуры изготавливают из самых разных материалов. Нередко используется комбинация металла и дерева, что увеличивает разнообразие форм и видов.
Для деревянного косоура подходит твердая древесина, например, бук или дуб. Она очень дорогая, поэтому опоры чаще вырезают из сосны и других хвойных пород. Деревянные элементы выглядят очень красиво, стильно, создают ощущение уюта и тепла. Однако конструкция тяжела и со временем ступени, закрепленные на срезы, начинают скрипеть.
Если лестницу ставят на 1 косоур, для него берут хорошо просушенный брус размерами в 30*50 см. Если предполагается 2, можно взять доски. Нередко используют клееную древесину, так как для лестницы нужны элементы большой длины.
Стальной косоур изготавливается из черной стали. Для него берут профильную трубу, двутавр, швеллер. Изделия покрывают порошковой краской, чтобы предупредить появление ржавчины. Такой элемент чрезвычайно прочен и устойчив. На стальную балку можно ставить ступени из любого, даже самого тяжелого материала – стекла, натурального камня.
Бетонный вариант получают заливкой металлической арматуры бетоном в специальных формах. Это монолитное сооружение, получаемое только в производственных условиях. Опора чрезвычайно надежна и долговечна, но массивна. Чтобы установить ее на место, нужна помощь специалистов. Бетонному элементу можно придать любую форму.
Как сделать и закрепить косоур, зависит от материала. Деревянный собирают на нагели, реже саморезы. Металлическую конструкцию сваривают.
По расположению
Лестница на одном косоуре из металла
Различают несколько вариантов установки ступеней, влияющих на конструкцию и внешний вид лестницы:
- Сооружение на одном косоуре – для такой опоры выбирают массивную балку или металлическую конструкцию. Однако выглядит такая лестница легкой и изящной. Популярное решение для винтовой модели.
- На 2 опорах – классический вариант.
- На 3 и более – дополнительные опоры требуются на сложных поворотных лестницах большой ширины.
По форме
Крепление ступеней к 1 или 2 косоурам выполняется разными способами. Это влияет и на дизайн сооружения и характеристики:
- Самый простой способ – ступени устанавливаются на скосы в виде зубьев.
- Более сложный – крепление к опоре кобылок, обычно со скошенным краем, на который монтируют ступени. Выглядит изящнее.
- На конструкцию без зубьев устанавливают готовые блочные ступени и закрепляют их дюбелями.
- На такую же прямую опору фиксируют изогнутые стальные опоры из плоской стали, на которых крепят ступеньки. Изящный вариант для современного интерьера.
- Более простой комбинированный вариант – ступени одной стороной крепятся к ровному косоуру, а внешним краем опираются на стальные подпорки.
Особенности изготовления
Прежде всего, перед изготовлением ступени, где они крепятся в торец, или когда их подпирает опора, необходимо определиться с материалом. Определяющим фактором здесь станет нагрузка. Если несущих элементов два, то вес конструкции будет распределяться, и главное, чтобы распределение шло равномерно. Если же опора выполнена в виде одной балки, требования к прочности сразу серьезно увеличатся. Факторами, влияющими на определение расчетной нагрузки, будут:
- вес и габариты ступеней;
- количество опорных балок;
- расположение несущих элементов относительно центра оси;
- расположение балясин, перильных ограждений и дополнительных элементов.
Основные виды косоуров
Для разных лестничных конструкций нужны разные опорные балки. Есть лестницы, опорная основа которых состоит из:
- Одной мощной балки, расположенной по центру. Такой косоур — прекрасное решение для небольшой деревянной лестницы с минимумом пролетов;
- Двух опорных балок. (фото) Такой тип косоуров на лестницах из дерева встречается чаще всего;
- Трех косоуров. Центральная опора в этом случае играет роль страховочного элемента и идеально подходит для массивной лестничной конструкции из дерева.
Для изготовления опорных изделий всегда используют максимально прочные и надежные материалы, такие как металл и дерево.
Ширина доски для изделия должна быть не менее 30 сантиметров, если этот показатель уже – изготавливают страховочный косоур, который размещают по центру лестничного марша. Центральная балка также обязательно нужна при превышении ширины в 2,5 метра самого пролета.
Чаще всего в современных лестницах используются ступенчатые деревянные косоуры и косоуры с коньком. Разберемся подробно, что же представляют собой эти разновидности поддерживающих элементов.
Ступенчатая опора почти полностью повторяет собой конструкцию лестничного пролета. Для изготовления такого типа поддерживающего элемента в ровном древесном полотне выпиливают специальные вырезы в форме треугольников. Все вырезы должны располагаться на равном расстоянии друг от друга. Именно в эти трехугольные разрезы в полотне будут укладываться ступени лестницы. Минус такого вида косоуров в том, что любые распилы на деревянном полотне ухудшают его показатели прочности. Поэтому для массивных лестничных сооружений лучше использовать косоуры с кобылками.
Кобылки – дополнительный элемент на опорной балке, именно в кобылки будут закладываться ступени, а сама балка при этом останется монолитной, без выпилов и разрезов на полотне. Кобылки монтируют к основанию опоры при помощи шкантов. Изготовление косоура с кобылками – процесс более трудоемкий, так как требуется выработать и саму опору и шканты и кобылки. Впрочем, собирается в единое целое такая конструкция довольно просто – по принципу детского конструктора.
Если же изначальный проект лестницы предусматривает один косоур в качестве опоры, то лучше выбрать изделие из металла, так как оно придаст сооружению максимальную устойчивость и надежность.
Прочные косоуры для массивных лестничных конструкций
Металлические поддерживающие элементы выполняются из сварных элементов: швеллера, двутавра, прямоугольных металлических труб. Самостоятельно изготовить такой косоур получится вряд ли – нужно знать специфику работы со сваркой и разбираться в прочности сварных соединений. Поэтому опорную конструкцию из металла лучше заказывать у профессионального изготовителя.
Металлический крепежный элемент также имеет в своем проекте кобылки, на которые дополнительно навариваются пластины или углы – в эти проемы будут укладываться ступени. Таким образом, фиксация ступенек происходит по всей длине лестницы и именно потому металлический косоур идеален в качестве опоры для сооружений массивных, а также с необычным дизайном.
К преимуществам металлических опор можно отнести следующие качества:
- Металл зрительно облегчает сооружение;
- Визуально металлические балки смотрятся привлекательные и отлично вписываются в современные интерьеры в стиле модерна и минимализма;
- Изделия такого типа отвечают всем правилам пожарной безопасности.
Руководствоваться при выборе косоуров для домашней лестницы можно опираясь на вкусовые и стилистические предпочтения – кому-то по душе прочный металл, кто-то отдаст предпочтение экологичному дереву. Однако наилучшим вариантом будет получение обязательной консультации у специалистов: оценив вес будущей лестницы, степень ее нагрузки и технические особенности профессионалы порекомендуют вам наиболее подходящий тип косоура, а также посоветуют оптимальный материал для нее.
