Делаем расчет винтовых лестниц для самостоятельного изготовления конструкций

Особенности и плюсы винтовой лестницы

Винтовые лестницы пользуются большим спросом и имеют ряд преимуществ перед другими вариантами. Как минимум, эстетичный внешний вид изделия – оно может стать настоящей изюминкой интерьера. Также к преимуществам винтовых изделий можно отнести:

  1. Экономия пространства. Для ее установки потребуется всего 1,5-2 м². В квартирах с маленькой площадью такой вариант считается идеальным. Кроме того, визуально она не нагружает пространство.
  2. Большое разнообразие дизайнерских решений, широкий выбор разнообразных конструкций, который поможет подобрать идеальный вариант для любого интерьера.
  3. Финансовая экономия. Для винтовой конструкций потребуется меньше материалов, чем для стандартной маршевой. Соответственно, финансовые затраты будут меньше.
  4. Также можно сэкономить на работе. Монтаж конструкции достаточно прост, поэтому справиться с ним можно самостоятельно, без помощи профессиональных работников.

Но недостатки у нее тоже есть. К ним можно отнести безопасность спуска и подъема. Их не рекомендуется устанавливать в доме с маленькими детьми или пожилыми жильцами. Подниматься по ним нужно медленно и аккуратно.

В данном видео вы узнаете, как рассчитать винтовую лестницу:

Особенности винтовой конструкции:

  1. В центре ширина проступи должна составлять не менее 20 см, что обеспечит безопасность во время ходьбы.
  2. Возле стойки ширина проступи должна быть не менее 10 см.
  3. Когда винтовая конструкция — это основная и единственная лестница на второй этаж, необходимо, чтобы диаметр перекрытия был 2 м, а длина марша — 80 см.
  4. Для подобных изделий, которые служат дополнительным подъемом, диаметр перекрытия может быть меньше — до 1,4 м. В то же время ступень должна быть не менее 60 см в длину.
  5. Для изготовления такой конструкции можно использовать разные материалы: бетон, стекло, камень, металл и дерево. Самые востребованные — дерево и металл.

Параметры изделия также могут зависеть от диаметра самого проема в перекрытии. При этом диаметр самой лестницы обязательно меньше этого показателя.

Размеры винтовых лестниц

Принятые размеры винтовых лестниц основываются на эргономических принципах и правилах безопасности, то есть в основе лежит удобное перемещение и безопасная эксплуатация сооружения.

Основные размеры:

  • ширина лестничного марша 530- 1430 мм ;
  • диаметр отверстия в перекрытии 1400- 3400 мм ;
  • диаметр лестницы по наружному краю перил 1300- 3300 мм ;
  • диаметр прохода по внутреннему краю перил 1200- 3200 мм ;
  • расстояние между витками (высота прохода) от 1900 мм , выше роста человека, чтобы не пригибаться при ходьбе;
  • угол одного поворота лестницы по спирали – 270-360°.
  • ширина проступи в районе движения – от 200 мм , а на расстоянии 150 мм от стойки – от 100 мм, хотя оптимальной является ширина 280 мм , так как при спуске, опираясь только на пятку, можно упасть;
  • высота подъема ступени 150- 200 мм . Для винтовой лестницы оптимальной будет высота не меньше 170 мм , так как при подъеме верхние ступени зачастую находятся над головой идущего;
  • количество ступеней в полном обороте больше 12, во всей же конструкции их должно быть нечетное количество;
  • высота перил в пределах 900- 1200 мм .

Если говорить об основной лестнице, а не о чердачной, то диаметр проема в перекрытии должен быть не менее 2000 мм, а проступь должна быть длиной от 900 мм , то есть диаметр лестницы – 1800 мм . Разница в 100 мм на сторону предназначена для того, чтобы выполнить ограждение, и рука удобно располагалась на поручне. Для доступа на чердак будет удобна дополнительная лестница диаметром 1200 мм в проеме – 1400 мм.

Если учесть, что процентов тридцать длины проступи уходит на нависание забежных ступеней друг над другом у центрального столба, то для хождения остается немногим более полуметра. Разойтись на такой лестнице трудно, а увеличивать диаметр смысла нет. Кроме того, по ней сложно носить грузы, для этой цели диаметр отверстия в перекрытии должен быть не меньше 2200 мм . Но все эти недостатки компенсируются красотой и компактными размерами сооружения.

Как выполнить расчеты винтовой лестницы на второй этаж

Проектирование винтовых лестниц подразумевает под собой определение всех требуемых параметров изделия, а также составление схематической модели конструкции с обозначений. Схема винтовой лестницы, независимо от ее конфигурации должна быть выполнена в вертикальной и горизонтальной проекции. Это позволит прорисовать все основные детали конструкции полностью, а также определить преимущества и недостатки каждого способа обустройства ступеней.

Лестница может иметь самую различную конфигурацию, а именно:

  • С опорой на центральную ось;
  • С частичным вхождением ступеней в центральную опору;
  • С упором на боковые тетивы;
  • Консольное расположение.

Чертежи каждого типа лестницы будут различаться между собой, и это обязательно нужно учитывать при проведении расчетов и составлении плана конструкции. При этом значительно различаются размеры используемых деталей для винтовых лестниц, так как способы крепления в той или иной мере отнимают определенное пространство, предназначенное для передвижения.

Особенности изготовления металлической лестницы

Может быть изготовлена винтовая лестница своими руками из металла, чертежи таких конструкций могут составить профессионалы. Сборку системы необходимо начинать с монтажа центральной стойки. После этого надеваются втулки, а после — шайбы и сами ступени. После того как эта часть работы будет выполнена, ступени следует развернуть вокруг стойки на необходимое расстояние. Теперь наступает черед крепления кронштейнов. Верхняя ступень фиксируется на межэтажном перекрытии. Когда изготавливается металлическая винтовая лестница своими руками, чертежи позволят вам соблюсти технологию. На последнем этапе монтируются перила, а также поручни.

Успех людей без образования: исключение или правило? Примеры Марка Цукерберга и Билла Гейтса могут заставить вас думать, что высшее образование — это неважно. Интернет это мнение обычно только поощряет

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

10 загадочных фотографий, которые шокируют Задолго до появления Интернета и мастеров «Фотошопа» подавляющее большинство сделанных фото были подлинными. Иногда на снимки попадали поистине неверо.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста.

Специфика винтовых лестничных конструкций

Как следует из названия, винтовая лестница имеет вид спирали, начинающейся на первом этаже и идущей наверх. В качестве опоры для ступеней служит центральный столб, изготовленный из металла, или прочные тетивы. В некоторых конструкциях опорный столб полностью заменен тетивами, а функцию вспомогательных креплений выполняют стены и балясины.

Разработка и расчет проекта лестничной конструкции требует соблюдения требований, стандартов, норм и ограничений, изложенных в нормативных документах: ГОСТ и СНиП. Параметры, указанные в их статьях и пунктах, рассчитаны с учетом пропорций и особенностей человеческого тела. Именно эти стандарты позволяют разработать правильные чертежи, а также установить максимально функциональную и безопасную винтовую лестницу. В них четко урегулированы такие параметры как:

  • Диапазон размеров ступеней (толщина, высота, глубина, ширина).
  • Минимальная глубина ступеней возле опорного столба.
  • Габариты лестницы, при которых необходима установка дополнительных крепежных элементов (центральных косоуров, ограждений и перил).
  • Размеры лестничного проема.

Требования ГОСТ и СНиП должны быть соблюдены независимо от желания владельца недвижимости и замыслов дизайнера. Указанные нормы регулируют деятельность строительных фирм, а также мастеров, предпочитающих провести самостоятельный расчет и выполнение работ своими руками.

Что нужно знать, чтобы расчет был правильным

Большим плюсом винтовых лестниц, который весьма радует любителей мастерить все для дома своими руками, можно назвать именно возможность их самостоятельного изготовления. Предварительным этапом подобных работ является создание проекта и чертежа

Прежде, чем начать расчет, стоит принять во внимание следующие аспекты:

  • Проектируемые ступени не должны иметь подступенка, так как это может привести к соскальзыванию во время подъема.
  • По объективным причинам, глубина ступеней по центру должна составлять не менее 20 см, а на расстоянии 15 см от внутренней вертикальной опоры – не менее 10 см.
  • Планирование ширины ступеней обусловлено назначением конструкции и частотой ее использования. Наиболее удобными считаются лестницы диаметром 2 м, с шириной ступеней 80 см. Однако допустимо сокращение этих размеров до 1,5 м и 60 см соответственно, при условии малой эксплуатации лестницы и ограниченности пространства.
  • Чтобы выполнить расчет количества ступеней, нужно поделить общую высоту лестницы на стандартную высоту шага. Он составляет от 20 см до 22 см, включая высоту ступеньки.
  • Передвижение по винтовой лестнице должно быть комфортным, поэтому расстояние между двумя витками не может быть менее 190 см.

Как правильно рассчитать размеры винтовой лестницы в частном доме на второй этаж

Рассмотрим, как происходит расчет конструкции винтовой лестницы со стандартными размерами. Допустим, угол поворота винтовой лестницы составляет 360°, диаметр равен 2000 мм, а высота — 3000 мм.

Во-первых, необходимо определить длину окружности по средней линии движения. Расчет размеров винтовой лестницы своими руками должен производиться по формуле: L = 2mR, где г = 2R : 3. Следует помнить, что средняя линия движения отстоит от радиуса лестницы на две трети. После преобразования формула выглядит следующим образом: L = 4wR: 3. Подставляем результаты, получаем: 4 х 3,14 х 1000 : 3 = 4187 мм.

Во-вторых, нужно определить высоту шага ступеней. При высоте этажа 3000 мм данный размер в конструкции винтовой лестницы на второй этаж может быть равен 150 или 200 мм, т. е. число подъемов будет составлять 20 или 15.

Ширина пятнадцатой ступени может быть равной ширине 2-4 основных ступеней. Но следует учитывать, что при подъеме на первую ступень общая высота сокращается на высоту ступени, т. е. на 200 мм, что соответствует 15 подъемам. При этом в винтовых лестницах с поворотом 360° над головой располагается площадка. Следовательно, при высоте этажа 3000 мм необходимо соорудить площадку шириной в 4 ступени. Это означает, что на четвертой ступени общая высота сократится на 800 мм, но при этом над головой будет сохраняться безопасный промежуток более 2000 мм.

При правильном расчете винтовой лестницы на второй этаж важно определить ширину проступи по средней линии движения. Здесь применимы следующие формулы: 2h + b = 600-650 мм и h + b = 460 мм

Преобразовав формулы (b = 600-650 мм — 2h и b — 460 мм — К) и подставив в них значение высоты ступени (200 мм), можно вычислить ширину проступи, которая, исходя из первой формулы, будет составлять 200-240 мм, а согласно второй — 240 мм.

Теперь необходимо проверить, соответствуют ли эти значения тем, которые есть на самом деле. При делении длины развертки 4187 мм на 14 ступеней получаем 299 мм. Такая ступень является слишком широкой. Если в проекте указать проступи с подобным параметром, то возникнет необходимость в увеличении ширины шага. Для проверки следует произвести расчеты по первой формуле. Получаем: 2 х 200 + 299 = 699 мм вместо средних 620 мм. Это означает, что нужно увеличить число подъемов с 15 до 17, что включает 16 ступеней и одну площадку.

После вычислений станет ясно, что ширина проступи будет 262 мм (4187 мм : 16 подъемов), а высота подъемов — 177 мм (3000 мм : 17 ступеней), причем первый подъем необходимо уменьшить на 9 мм, чтобы уложиться в общую высоту этажа (168 мм+ 16×177 мм = 3000 мм). При таких размерах ступеней винтовой лестницы появляется возможность спроектировать верхнюю площадку шириной в 5 ступеней, так как они составят 1000 мм, что при общей высоте 3000 мм создаст нужный запас в 2000 мм.

В целом подбор количества ступеней осуществляется следующим образом: необходимо разделить общую высоту этажа на определенное число подъемов и сопоставить полученные высоту и ширину ступеней с тем, подходят ли они ширине среднего шага человека. Если при подсчетах будет образовываться остаток, то следует увеличить или, наоборот, сократить высоту первой ступени. Возможная разница составит менее 10 мм, что в результате практически не будет заметно. Такое допущение оправдано тем, что изменить высоту этажа нельзя, ее можно только скорректировать за счет укладки напольного покрытия, чтобы при делении ее на высоту подъемов получалось целое число.

Не менее важно при расчете размеров винтовой лестницы на второй этаж своими руками определить ширину ступени в ее узкой части. В качестве опоры забежных ступеней винтовой лестницы выступает центральная стойка в виде обсадной трубы диаметром 50 мм, на которую нанизываются ступени

Для того чтобы стойка стала более жесткой, а ступени были надежно зафиксированы, между ними необходимо вставить гильзы с шайбами. В этом случае произойдет увеличение диаметра трубы. Кроме того, в узкой части каждой ступени следует просверлить отверстие диаметром 50 мм. Для большей прочности ступени ее нужно расширить, сделав больше поверхность вокруг отверстия на аналогичную величину (на 50 мм). Становится понятно, что ширина узкой части ступени равна 150 мм.

Таким образом, можно определить все параметры проступи, ширина которой в узкой части составляет 150 мм, по линии движения — 262 мм, а в широкой части — 393 мм.

Руководствуясь полученными размерами, можно изготовить ступень, но обычно поступают гораздо проще, соединив разметку в узкой и широкой частях. Благодаря этому проступь становится шире, хотя после монтажа она не превышает расчетной ширины, потому что ступени являются забежными.

Далее представлена пошаговая инструкция по возведению винтовой лестницы в доме своими руками.

Руководство по монтажу

Сейчас в магазинах можно найти готовые винтовые конструкции, сборка которых не представляет особой сложности. В таком случае начинающему мастеру нужно лишь соблюдать пошаговую инструкцию, приложенную к товару, и проверить надежность крепления составных частей (ступеней, опоры, перил). Также существует возможность применения образцов ступеней из дерева – их можно установить при любых параметрах изделия. Однако не забудьте тщательно зашлифовать все края по окончанию работ.

Установка опоры

Опорой винтовой лестничной конструкции могут быть бетонные, стальные, деревянные или кирпичные столбы. Каждый из элементов скрепляется между собой с помощью болтов и изредка муфт. В результате должна получиться такая опорная стойка, которая способна выдержать вес готового изделия и человека.

Опорный столб, из какого бы материала он ни был изготовлен, соединяется с нижней и верхней частью лестницы одновременно. Размеры этого элемента могут варьироваться, в зависимости от разновидности. Диаметр бетонной и деревянной стоек равняется 15-20 см, диаметр металлической опоры — не более 10 см.

Говоря об изготовлении и установке тетивы своими руками, нужно учитывать трудоемкость процесса придания деревянным деталям гнутой формы. С этой целью используют специальную технологию, которая предполагает размачивание дерева, формирование нужных пропорций и просушку.

Монтаж ступеней

Для комфортного передвижения между этажами важно правильно расположить оси. При выборе металлической лестницы монтируется каркас необходимой формы с помощью металлических уголков

Последние привариваются к опорному столбу в виде прямых пластин. Также можно приварить между собой три металлических профиля, впоследствии должна получиться своеобразная подставка для ступени.

Что касается полностью деревянной лестницы, то здесь проще изготовить клинообразные ступени с отверстием в узкой части и нанизать их на опорный стержень. Можно приобрести и уже готовые комплектующие для сборки модульной лестницы.

Ограждения и перила

Предпоследний этап возведения винтовой лестницы предполагает установку ограждения. В случае с винтовыми моделями оно служит дополнительной защитой, а также выполняет декоративную функцию. Чаще всего ограждение изготавливается из металлических труб или кованных элементов, что смотрится весьма эффектно и делает интерьер дома более стильным.

Если вы планируете возводить деревянную винтовую лестницу, то обратите внимание на балясины и перила из дорогих пород древесины. Однако монтаж закругленных перил проводить очень сложно – для этого необходимо заранее вымочить и просушить детали

Именно поэтому профессионалы советуют использовать имитацию под дерево (изделия на основе ПВХ).

Расчет винтовой лестницы: особенности конструкции

Винтовая лестница состоит из забежных ступеней и изготавливается преимущественно из дерева или металла. Существуют стандартные модели винтовых лестниц, которые можно сделать в доме или выполнить свою оригинальную конструкцию, но для этого нужно все правильно и точно рассчитать, а также учитывать особенности готового изделия. Прежде чем приступить к возведению конструкции, нужно подобрать оптимальный тип изделия.

В частности винтовые лестницы могут быть:

  • Прямоугольные;
  • Многоугольные;
  • Круглые.

Прямоугольные и многоугольные конструкции могут быть использованы, если лестница будет монтироваться рядом со стеной. Если же она будет находиться посредине комнаты, то лучше всего отдать предпочтение круглой конструкции. Винтовые лестницы могут выполняться с подступенками и без них. Лестница без подступенок гораздо удобнее в использовании, так как ширина забежной ступеньки намного уже стопы, поэтому может быть соскальзывание ноги, если выполнен подступенок, так как он занимает определенное пространство.

Изготовление деталей конструкции лестницы

Главный несущий элемент, опорный столб делают из металлической трубы, реже — из деревянного стержня, кирпичей или бетона. Диаметр варианта из металла делается с толщиной от 5 см, остальных от 15 или 50 см. Центральная стойка изготавливается с запасом прочности с расчетом на массу всех элементов, нескольких людей и тяжелого багажа. Ступеньки, в свою очередь, несложно сделать самостоятельно. Для этого рекомендуют проклеенные бруски. Сначала формируют шаблон, а затем каждая ступенька вырезается из заготовки с размеченным радиусом. Последнюю, верхнюю ступеньку лучше делать платформой вровень с полом и с большей шириной. Что касается стоек и балясин, то требуется не менее 50×50 мм в разрезе для дерева и 15×15 мм для металла. Самостоятельное изготовление балясин станет интересным занятием, нужны лишь минимальные навыки работы на токарном станке и схема. Перила, в свою очередь, имеют изогнутое строение, поэтому для всех вариантов создания характерен высокий уровень сложности:

  1. Выпиливание коротких частей из цельного массива.
  2. Склеивание из тонкого шпона.
  3. Выпиливание изогнутых деталей из блока.

Высота ступеней и их количество

Определяющим для разработки проекта является размер винтовой лестницы, связанный с количеством и высотой ступеней. Именно на основе этих данных и будет прорабатываться в дальнейшем вся конструкция.

В первую очередь определите желаемое количество ступеней. В идеале для расчетов берется 11–13 ступеней. Обязательным условием является их нечетное количество для удобства передвижения. При этом отсчет идет не таким образом, как в обычных проектах, а сверху вниз. Дело в том, что верхняя ступень служит площадкой, и её размеры отличаются от других элементов.

Для определения высоты подступенка необходимо разделить значение расстояния от потолка до пола на количество ступеней. Значение должно входить в рамки комфортных и безопасных для передвижения. В соответствии со стандартами для этих показателей рекомендуется устанавливать высоту ступени в пределах 15–20 см.

Так как основу винтовой лестницы составляют забежные ступени, чертежи являются основным способом подбора оптимальных размеров и расположения. Вспомогательные расчеты помогут подвести данные под идеал, но в любом случае точный проект разработать новичку с нуля будет довольно непросто.

Графический расчет количества и размера ступеней винтовой лестницы

Как сделать винтовую лестницу своими руками

В целях достижения долговечности, надежности и повышения безопасности следует придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Винтовая конструкция, у которой внутренняя кромка горизонтальной плоскости является свободной, уменьшает опасность соскальзывания при подъеме и спуске по узкой части степеней. Подобный вариант называют лестницей без вертикальной плоскости, и она имеет более высокие показатели безопасности.
  2. Передвижение по лестнице обычно происходит по середине ступеней, поэтому рекомендуется делать их шириной около 20 сантиметров. Уже в 15-ти см от центральной опоры ширина ступеней должны быть не меньше 10-ти см.
  3. Длина ступеней зависит от назначения лестницы. В случае редкого использования можно ограничиться размером в 0,6 м при диаметре 1,4 м. Оптимальный размер несколько больше: ступени – 0,8 м, диаметр – около 2 м.
  4. При расчете проектных данных следует предусмотреть, чтобы высота для прохода человека обеспечивала возможность передвижения по следующему витку, что составляет около двух метров.
  5. Для центральной опоры оптимальным представляется использование толстостенной металлической трубы (диаметром около 50 мм), что придает всей конструкции необходимую крепость. Опора должна устанавливаться точно вертикально, а точка, на которую она опирается, должна обладать способностью нести всю нагрузку.
  6. При деревянном покрытии вертикальная стойка монтируется с помощью анкерных болтов и необходимого крепежа. Возможен вариант крепления путем заливки бетоном с применением растяжек.
  7. Чтобы закрепить ступени на центральной стойке, с узкой стороны ступени сверлят отверстия с диаметром, который равен диаметру стойки. Ступеньки устанавливаются посредством втулок, их высота должна быть такой же как высота вертикальной плоскости. Горизонтальные плоскости и втулки необходимо проложить шайбами, предохраняющими дерево от деформации. Размер втулок следует рассчитывать, прибавляя размер всех шайб, иначе высота всего сооружения получится больше предварительных данных.
  8. Длина ступеней прямо соотносится с размером проема в перекрытии, а их число получим, разделив высоту лестницы на 18-20 см (расстояние между ступнями), не забывая прибавить толщину ступенек.
  9. Для придания конструкции прочности последующие ступени укладывается с небольшим нахлёстом на предыдущие и закрепляются кронштейном, который ставится между смежными краями ступеней в их широкой части.

Как сделать винтовую лестницу своими руками

Монтаж винтовой лестницы

Сборка винтовой лестницы ведется в следующей последовательности: установка несущей стойки, установка в нужном порядке проступей и втулок. Далее следует монтаж ступеней, учитывая их точное начальное и конечное положение, в конце выполняется закрепление кронштейнов. Завершается монтаж крепежом верхней ступени к перекрытию. Остается только поставить перила и сделать поручни.

Монтаж конструкции

Все части трубы разрезаны на гильзы, теперь свариваем между собой все части ступеней, вкладывая их в кондуктор. Затем полученные детали привариваются к гильзам.

В качестве опорной стойки применяется труба со средним диаметром, которая по длине должна соответствовать высоте лестницы. Чтобы собрать всю конструкцию, нужно на опорную стойку надеть гильзы с приваренными к ним каркасами ступеней, выровнять и сварить все элементы между собой.

Гильзы должны плотно облегать опору, для этого можно использовать уплотнительные кольца изнутри, которые ввариваются в зазор между двумя трубами.