Тонкости расчета размеров лестницы на второй этаж

В наше время можно купить практически всё, что необходимо для строительства, в том числе лестницу, как целиком, так и отдельные детали для её сборки. Но изготовить её самому по собственным чертежам куда приятней. К тому же такой конструкции точно не будет ни у кого.

Решаясь изготовить лестницу у себя дома на второй ил более этаж, надо всё тщательно продумать. Лестница – это достаточно непростая, как кажется на первый взгляд, конструкция. Для её строительства предусмотрены стандарты СНиП и ГОСТ. Учитывая их, вы будете уверены в безопасности и надежности данной конструкции.

Поэтому прежде чем перейти к расчетам, рекомендуем ознакомиться со стандартами:

• Уклон – это угол наклона лестничного марша. В жилых зданиях он должен быть от 30 до 40 градусов.
• Число ступеней будет зависеть от величины пролета и числа маршей. Их должно быть минимум 3, максимум 16 в двухмаршевой, и 18 в одномаршевой конструкции.
• В двухмаршевой модели размер площадки должен быть не менее ширины приводящих к ней маршей.
• Шириной проступи является длина от начала ступени до подступенка. Допустима в пределах от 26 до 31 см.
• Высота подступенка – это высота между ступеньками. Стандартом считается 17 см, но допускается в пределах 14-17 см.
• Шагом считается сумма высоты 1 подступенка и ширины 2 проступи.
• Шириной данного изделия является длина всей ступеньки – по стандарту не менее 80 см.
• Параметры лестничной клетки должны иметь такую площадь, чтобы в ней могли разойтись два человека и свободно открыть дверь.

Лестницы для частного дома, дачи и многоуровневой квартиры разделяются на виды по конструктивным особенностям:

• Маршевая подразделяется на одномаршевую, двухмаршевую и многомаршевую. Есть ещё варианты с площадкой, прямые и со ступенями забежными, повернутыми на 90, 180 и 360 градусов. Забежными называют ступени, имеющие форму трапеции.
• Винтовая, или спиральная. Ступеньки у данной конфигурации закручены вдоль оси.
• Комбинированная – это сочетание двух предыдущих в различных вариантах.

Прямая одномаршевая лестница считается более простым и легким для изготовления вариантом. Для её изготовления не требуются сложные расчеты, ее монтаж прост, к тому же эта конструкция более надежная и комфортная. Но у неё есть существенный недостаток: для её установки требуется много места.

Если у вас недостаточно места, уменьшение ее размеров недопустимо, это приведет к снижению комфортности и безопасности изделия. Двухмаршевая или более лестница будет выходом из этой ситуации. Разделив один марш на два или несколько, изменив направление маршей на противоположное или перпендикулярное, вы существенно сэкономите место, используемое под неё. Вы можете использовать для её установки угол комнаты и расположить у стены, что будет более практично. Идеальным вариантом будет, если вы изначально на стадии проектирования здания предусмотрите специальное место – лестничную клетку.

Лестница прямая, состоящая из нескольких маршей, различается сменой направления движения. Например, пролёты разделяет переход в виде горизонтальной площадки или их может связывать криволинейный отрезок, меняющий направление при помощи забежных ступеней. Лестница с участком из забежных ступеней придает интерьеру комнаты большую привлекательность. Благодаря развороту изделие выигрывает в размерах. Такую конструкцию, конечно, труднее спроектировать, рассчитать, собрать, она менее безопасна и комфортна при использовании, чем лестница, имеющая переходную площадку.

Винтовую лестницу можно разместить на минимальной площади, да и выглядеть она будет весьма изящно. Данная конструкция недостаточно удобна в эксплуатации и имеет достаточно низкий уровень безопасности, а крупногабаритные вещи по ней не поднять. Её гораздо сложнее изготовить, смонтировать, для неё необходим более точный расчет. Изготовить сложные конструктивные детали без дополнительного оборудования и знаний непрофессионалу будет достаточно сложно.

Комбинированные конструкции представляют собой многочисленные варианты из двух предыдущих видов, могут иметь очень сложную конфигурацию. Рассчитать и изготовить их самостоятельно, не имея должного образования и опыта, будет сложно.

У прямой и у спиральной лестницы каркас изготавливается как из металла, так и из дерева.

Каркас для таких лестниц подразделяется на три вида:

• на косоурах – каркас изготавливается из 1 или 2 балок, на которые кладут ступени;
• на тетиве – это две опорные балки, на которые крепят ступени;
• на больцах (в переводе с немецкого языка – штырь) – ступени прикрепляются прямо к стене.

Выбрать самый простой вариант – прямую одномаршевую лестницу, чаще всего не позволяют размеры помещения. Приходится выбирать более сложные варианты.

Чтобы найти лучший выход из этой ситуации, обратимся к советам профессионалов:

• чтобы лестница не мешала в жилой комнате, её лучше разместить в том месте, которое реже используется, чтобы к ней можно было свободно подойти;
• при самостоятельном изготовлении лучше отдать предпочтение лестничным площадкам, чем забежным ступенькам;
• просчитайте сначала простые варианты и предусмотрите возможность подъема по конструкции крупногабаритных вещей и возможность использования всеми проживающими в доме;
• выбирайте закрытый вариант, если планируете использовать свободное место под лестницей, так как открытый вариант делает её более легкой, и помещение выглядит просторнее;
• в доме, построенном из дерев, а можно делать лестницу из металла не раньше, чем через год-полтора после полной усадки, в противном случае металл деформируется;
• между этажами должна быть возможность сделать проем; в бетонной плите его проделать сложно.

Чтобы конструкция лестницы обладала достаточной прочностью, была интересной, комфортной и, конечно, безопасной в эксплуатации, при расчетах надо учесть три главных параметра: её высоту, длину, ширину.

Высота лестницы – это расстояние между полами первого и второго этажей (именно пола, а не потолка второго этажа). Если лестница своей верхней частью устанавливается на потолок второго этажа, то для более удобного эксплуатирования в перекрытии второго этажа делают проем. Высота лестницы рассчитывается очень просто: высота от первой ступени до перекрытия, на 10 см больше роста самого высокого члена семьи. Рекомендуемой высотой проема считается два метра, её надо сохранять на всем протяжении конструкции. Это наглядно изображено на картинке.

Длина изделия будет зависеть от конструктивных особенностей лестницы. Для обычной маршевой это вся длина марша. Если лестница состоит из нескольких маршей и площадок, то это сумма всех их длин. Для винтовой и лестниц с забежными ступенями рассчитывают среднюю длину, и отступая от края пролета 50 см, производят замер.

Ширину лестницы рекомендуют делать 90-150 см, зависит она от конструкции. Измеряют расстояние от поручня до поручня или стены. На рисунке видно, при какой ширине удобно передвигаться одному, а при какой – двоим.

Для различных зон комфорта существуют различные стандарты ширины лестницы:

• повышенная зона комфорта – 150 см;
• комфортная зона – 100-120 см;
• расположенная у стены лестница – 80-100 см;
• у вспомогательных допускается менее 80 см;
• в связи с тем, что лестницы с забежными ступенями к центру сужаются, разрешается ширина не менее 110 см;
• для винтовой лестницы комфортной зоной считается 140 см, минимальный размер – 110 см.

Углом наклона или крутизной лестницы определяется комфорт использования данного изделия. Крутая лестница занимает меньше места в помещении, пологая комфортна в эксплуатации. На схеме изображена зависимость комфортного передвижения по лестнице от угла наклона и места ее использования. В жилом помещении допускается угол наклона 20-45 градусов, но более комфортная зона на рисунке окрашена зеленым цветом (24-37 градусов).

В домах, как правило, изготавливают комбинированные виды лестниц. В данном варианте, чтобы определить угол крепления перил у лестницы, надо провести линию параллельно основе лестницы (косоуру или тетиве). По этой линии и прокладываются перила.

Количество ступеней не предусмотрено стандартами, оно рассчитывается исходя из высоты конструкции и подступенка. У двухмаршевой лестницы число ступенек в пролетах должно быть одинаковое, но на практике так редко получается. Правда, в многоквартирных зданиях регламент предусматривает от 9 до 11 ступенек.

Высота подступенка – это расстояние между двумя ступенями. Самым удобным считается параметр 15 см.

Шагом у лестницы считается ширина ступени, на которую удобно будет наступать всей ступней. Минимально допустимая ширина – 10 см, если эта лестница редко используется, но пользоваться такой конструкцией небезопасно. Оптимальным считается размер 23 см, равный 35 размеру обуви, так что при расчете ширины ступени учитывайте размер ноги членов семьи. Есть возможность сделать шире ступень за счет выноса ступеньки, но не более чем на 5 см.

Если ширина ступени более 65 см, существует опасность оступиться. При расчете ширины имейте в виду промежуток от балясины к балясине – допускается от 10, но не более 15 см, иначе использование конструкции будет опасным. Устанавливая балясины, не забывайте про эстетику.

Длина ступени будет зависеть от конфигурации лестницы. Если основным элементом конструкции будут две тетивы, то расстояние между ними и будет длиной ступени. При использовании в конструкции одного или двух косоуров длину ступени определяете сами. Ниже приведем рекомендуемые размеры ступеней, которые зависят от угла наклона и вида конструкции. Эти расчеты пригодятся для изготовления чертежа лестницы.

Первый пример покажет, как правильно произвести расчет длины межэтажной лестницы и ширину проема.

Этот вариант самый простой, правда, чтобы его изготовить, необходима большая площадь в комнате. Вы это увидите на предлагаемом чертеже.

Начнем с подсчета длины лестницы и числа ступеней. Берем высоту комнаты (в предложенном варианте 3000 мм), плюсуем ширину перекрытия между комнатами (в этом варианте 200 мм). Получается 3200 мм, разделим на 160 мм (рекомендуемую стандартами высоту подступенка) в итоге число ступеней – 20 штук.

Если считать ширину ступеней как 300 мм и перемножить их на 20, то длина конструкции получится 6000 мм. Можно уменьшить размер изделия, если вынести ступени на 50 мм, этим мы уменьшим ширину ступеней до 250 мм. Тогда 250 мм нужно умножить на количество ступеней (оно у нас 20), получим длину конструкции 5000 мм, так на 1 м2 уменьшим площадь, занятую лестницей.

Теперь приступим к расчетам ширины проема для данной конструкции. Высота комнаты (у нас 3000 мм) минус рекомендуемый просвет 1900 мм = 1100 мм. Получившееся число делим на высоту ступени – это 1100 мм: 160 мм = 6,875, округляем значение. В результате вышло 7 ступенек, вот над ними и будет расположено перекрытие.

13 оставшихся от 20 ступеней расположатся в свободном промежутке, иначе передвижение будет не очень удобным. Если ширина ступени 300мм, ширина проема равна 3900 мм (300 мм умножим на 13 ступенек).

Если помещение не позволяет вам отвезти для лестницы площадь 5-6 м2, измените ширину ступенек и/или высоту подступенка. Подумайте о создании конструкции с поворотом. Можно использовать в изделии ступени «утиный шаг». Изготовление таких конструкций своими руками, конечно, сложнее, да и просчитать самим их будет непросто.

Примерный эскиз лестницы, изготовленной из металла на одном косоуре.

Во втором примере расскажем, как можно рассчитать у лестницы угол наклона и параметры её ступеней.

Произвести расчет в данном варианте гораздо труднее, но возможно использовать такие методики, как:

• метод подъема линий;
• компьютерный расчет;
• датский метод;
• метод развертки;
• метод пропорций.

Само название метода пропорций говорит само за себя. В его основе лежит пространство, распределенное равномерно на участке поворота лестниц с забежными ступеньками как на 90, так и на 180 градусов.

Производится расчет так:

• В горизонтальной проекции делаем эскиз самого изделия.
• Разместим посередине линию, обозначающую среднюю длину марша.
• Обозначим отрезок, указывающий среднюю часть поворота самого изделия и точку расположения длиннейшей ступени.
• На средней линии указываем ширину ступени, рассчитываем их число от линии поворота.
• Определяем точку окончания одинаковой ступеньки. Таких мест будет два – в начале и в конце изделия. Обозначаем их как точки. Бывает, что лестница и начинается, и заканчивается забежными ступенями.
• В месте, где ступень имеет самую меньшую ширину (около 1 из косоуров, тетивы либо трубы винтовой) отложим от линии поворота по 50 мм. В итоге 50 мм плюс 50 мм – получим 100 мм. Это и будет наименьшая разрешённая ширина ступени.
• Теперь надо соединить все точки, показывающие ширину ступеней, продлим их до обратной стороны – 2 косоура, тетивы либо ограждений у винтовой лестницы.
• Отметим оставшиеся ступени. Они соответствуют пропорции 1: 2: 3. Это значит, что 1 мм в узкой части изделия будет равен 2 мм в средней части и 3 мм в самом широком месте поворота.

Все заготовки для лестницы изготавливаются по размерам эскиза согласно масштабу.

Схематический чертеж конструкции с забежными ступенями.

На данном рисунке изображена лестница с забежными ступеньками с поворотом на 90 градусов, её ещё называют четверть оборотная.

Лестницу с забежными ступенями и поворотом на 180 градусов можно рассчитать таким же способом, её называют полуоборотной.

Таким методом можно рассчитать и конструкцию на больцах. Отличие будет лишь в методе крепления, для которого можно использовать тетиву. Но этот метод не будет очень точным, но если вы будете изготавливать лестницу сами, он подойдет.

Есть ещё одна разновидность лестницы – «утиный шаг». Её преимущество – в экономии места, но постройка ее достаточно сложна, а в использовании она не очень удобна. Применяют такую конструкцию при угле уклона более 45 градусов. Особенностью такой конфигурации является то, что наступать на ступень можно только одной ногой. Пользоваться часто такой лестницей тяжело, но проект каркаса этой разновидности такой же, как и маршевой. Отличие состоит лишь в форме ступенек. По стандарту их количество должно быть нечетным, а первая, как правило, делается справа. Проступь также делают справа, если у хозяев в порядке исключения ведущая нога не левая.

Винтовая лестница не только экономит пространство в помещении, но и является эффектной деталью в интерьере, выполненном в стиле лофт, хай-тек, а также минимализм. Для расчета диаметра данной конструкции надо ширину марша увеличить в 2 раза и добавить к нему диаметр основы. Чтобы рассчитать радиус подъема, ширину марша уменьшаем на 2 и увеличиваем на радиус опоры.

Необходимые размеры для данной конфигурации рассчитываются исходя из диаметра опорных труб и ширины изделия. Для удобства лестница делается шириной не менее 80 см, чтобы по ней могли разойтись два человека. Высоту и количество ступеней в данной конфигурации надо рассчитать так, чтобы по ней мог передвигаться человек высокого роста. Следовательно, в витке число ступеней должно быть равно длине линии перемещения, деленное на ширину ступеньки.

Для расчета высоты подступенка берем высоту человека как 1,8 м, прибавляем 0,2 м (усредненную глубину проступи) и делим на количество ступеней в одном витке. Высоту всей конструкции делим на это число и получаем количество ступеней.

На фото изображен каркас винтовой лестницы.

Не ломать голову над формулами для расчета вам помогут специальные программы. С их помощью можно сделать 3D-модель, изготовить чертеж, указав все данные.

Чаще используются программы:

• «Компас»;
• «SolidWorks»;
• «Consultec Staircon».

Даже если вы воспользовались компьютерным расчетом, методом пропорций и у вас есть чертежи необходимой вам конструкции, рекомендуется сделать эскиз со всеми необходимыми размерами не только вашей конструкции, но и помещения, в котором будет расположена лестница. Внесите в эскиз все детали, расположенные рядом с предполагаемой конструкцией, например, окно, подоконник и т. п. Размеры этих деталей могут не позволить вам изменить вид или размеры конструкции при необходимости. Ведь компьютерные программы могут выдать заключение: конструкция по выбранным вами параметрам не комфортна в эксплуатации.

Существует также формула для расчета комфортности лестницы. Она позволит вам это выяснить, произведя расчет на основании усредненной длины шага.

Обычный шаг человека колеблется от 600 до 660 см, в среднем это будет 630 мм. Если высоту ступени обозначим буквой H, а глубину – буквой S, то получим формулу 2H+S – это и будет формула комфортности данной конструкции. О комфортном уклоне мы уже говорили. Если же глубина лестницы причиняет дискомфорт, это можно исправить, уменьшив выступ ступени.

При разработке конструкции лестниц вам поможет использование таблиц, разработанных на основе стандартов и опыта.

В данной таблице рекомендуемых габаритов предусмотрены необходимые параметры ступенек:

В этой таблице представлена зависимость параметров ступеней (ширина и высота) и угол уклона марша:

На этой схеме и в таблице № 2 прослеживается изменение количество ступенек и параметры пролета:

Перила и ограждения у данного изделия, как правило, несут на себе двойную функцию. Они в первую очередь должны служить для безопасности пользования данной конструкцией всей семьей. во вторую – являться декором, украшающим не только данное изделие, но и вписываться в интерьер помещения. В связи с этим к ограждению в данной конструкции необходимо отнестись с не меньшей серьезностью, чем к самому изделию.

Для изготовления перил и ограждения надо знать:

• высоту балясин;
• длину и ширину перил.

Необходимо и при создании ограждения придерживаться существующих стандартов. Допустимая высота ограждения, учитывая перила, может быть от 90 до 100 см. Для безопасного использования детьми (если они будут пользоваться данной конструкцией) придется предусмотреть дополнительные перила на высоте от 70 до 75 см.

При выборе материала для ограждения и перил надо обязательно учитывать прочность и безопасность этих материалов. Примером может послужить деревянная лестница с красивыми деревянными ограждениями и перилами. На данном рисунке изображены все детали с оптимальными размерами и даже формами.

Ограждение и перила можно изготовить из любого доступного вам материала, например:

• из металла;
• из дерева;
• из стекла;
• из полиуретана;
• из акрила;
• комбинации вышеперечисленных материалов.

Выбирая материал, учитывайте конструктивные особенности изделия, в частности, вес, размер и виды крепежа как самих ступеней, так и маршей целиком. Выбор ограждения из металла будет зависеть только от ваших финансовых возможностей. Кованые детали или ограждения с использованием меди, латуни обойдутся в несколько раз дороже нержавеющей стали и алюминия. Сталь в ограждениях из-за своей доступной стоимости используется чаще.

Помимо стоимости, у этих материалов есть ещё отличия:

• Алюминиевые перила проще монтировать, они устойчивы к коррозии, легки и изящны, доступны по цене. Имеют естественный блеск, который используют для интерьера в современном стиле, а также в минимализме, хай-теке и модерне. Этот блеск можно тонировать в различные цвета. Использовать такое ограждение можно только в помещении.

• Нержавеющая сталь имеет достаточный запас прочности. Использовать ее в ограждениях можно, комбинируя с поручнями из дерева или стеклом в качестве защитного экрана. Этот вариант приемлем для многих интерьерных стилей.

• Сварные ограждения делают из черного металла и стали, используя метод холодного сгиба. Они прочны, долговечны и износостойки, но их опасное место – шов сварки. Им необходима периодическая покраска, чтобы исключить коррозионные процессы. Зато использовать их можно и на улице.

• Литые ограждения очень красивы, могут иметь различный дизайн и изысканный вид.

• Кованые ограждения могут быть уникальными шедеврами. В зависимости от интерьера их покрывают патиной, позолотой или под серебро. Такое ограждение имеет высокую цену, но очень эффектно.

Считается, что изготовление лестницы или ее деталей из натурального дерева дорого и не всем по карману. Но использовать недорогие породы дерева для ограждений – вполне доступный вариант. Деревянные детали, как и сама лестница из дерева, будут актуальны во все времена. Дерево является натуральным, экологичным, теплым на ощупь и изящным материалом.

Стекло, используемое для ограждений обычно в качестве защищающих экранов, называется триплексом и бывает шириной до 1,2 м. Для этого используется органическое, закаленное, многослойное, силикатное стекло. Оно обладает следующими качествами: имеет эффектный вид, экологично, прочно, жароустойчиво, края экранов для безопасности отшлифованы. Благодаря защитной пленке при разбивании оно не рассыпается, исключая порезы. Его можно тонировать в нужный цвет, а можно оставить прозрачным, что позволит конструкции пропускать свет и сделает её легкой, воздушной. Но такое ограждение, конечно, менее безопасно и удобно, чем предыдущие варианты.

Комбинирование материалов позволяет увеличить безопасность и прочность, делает конструкцию более надежной и долговечной, позволяет создать неповторимый интерьер. Неплохо сочетаются дерево (деревянные перила), металл (стойки) и стекло (защитный экран).

• ступени делайте одинаковой высоты по всей длине;
• ширина марша и лестничной площадки по размеру должны быть равными;
• пролеты нужно рассчитывать длиной от 1,5 до 3 метров;
• не делайте ширину лестницы менее 0,7 м, иначе даже одному человеку будет по ней ходить некомфортно;
• чем больше угол наклона, тем трудней подъем;
• длина перил всегда равна длине лестничного пролета.

О том, как правильно рассчитать лестницу с первого на второй этаж, смотрите в следующем видео.