Лестницы-123

Типы лестниц:

• по функциональности: домовые, ландшафтные и специальные;

• по назначению: междуэтажные, входные, рабочие, проходные;

• по относительному положению: внутренние и наружные;

• по способу функционирования: стационарные, трансформируемые и переносные;

• по конструкции: одномаршевые, двухмаршевые и многомаршевые;

• по компоновке: прямые и поворотные;

• по материалу несущих деталей: деревянные, металлические, железобетонные, бетонные и комбинированные.

Рис. 1. Схемы лестниц: а – одномаршевая прямая; б – двухмаршевая прямая

• домовые лестницы могут быть стационарными (т.е. закрепленными на несущих конструкциях дома или на прилегающей непосредственно к нему внешней территории как минимум в двух местах). К этому типу лестниц относится большинство привычных для нашего понятия конструкций. Противопоставлены стационарному типу лестниц трансформируемые лестницы (т. е. закрепленные на несущих конструкциях дома в одном месте - как правило, в своей верхней части), к которым относятся выдвижные, складные, телескопические и эскалаторы;

• только домовые лестницы разделяются на междуэтажные и входные типы лестниц;

• только стационарные лестницы разделяются по конструкции на одномаршевые, двухмаршевые и многомаршевые виды лестниц, а также по способу компоновки — на прямые (рис. 1) и поворотные (рис. 3-6);

• одномаршевые, двухмаршевые и многомаршевые типы лестниц могут быть как прямыми, так и поворотными.

Это легко заметить на чертежах – каждая схема лестницы показывает ее внешний вид и функциональные особенности.

Стационарные домовые лестницы разделяются по конструкции на одномаршевые, двухмаршевые и многомаршевые.

Марш - это наклонная часть лестницы, по которой производится подъем или спуск на определенном участке междуэтажного или другого межуровневого пространства.

Рис. 2. Лестничные марши: а - с опорой ступеней на тетивы; б - с опорой ступеней на косоуры

Количество маршей для конструктивной характеристики междуэтажной лестницы определяется, таким образом, только в пределах между двумя соседними этажами; для входной лестницы — в пределах между двумя уровнями, которые эта лестница соединяет (например, между уровнем земли и уровнем первого этажа здания).

Разделительными конструктивными элементами между маршами служат лестничные площадки, располагаемые горизонтально в начале или (и) в конце марша и служащие для входа на марш или выхода с него.

Лестничные площадки, расположенные в уровне этажа, называются этажными, а расположенные между этажами — промежуточными.

Этажные лестничные площадки необходимы только в тех случаях, когда лестница располагается в лестничной клетке, т.е. в замкнутом пространстве, ограниченном примыкающими к лестнице стенами, служащими для нее опорами и внешними ограждениями.

Этажные площадки служат для входа на лестницу или выхода из нее перед входом на этаж. Лестничные клетки устраиваются в многоэтажных и многоквартирных домах. В индивидуальных жилых домах лестничные клетки также возможны, но обыкновенно по соображениям удобства и экономии лестницы в таких домах сооружаются в пределах жилых помещений.

Промежуточные лестничные площадки необходимы для удобства ходьбы по любым видам лестниц с большим количеством ступеней (более 15—18) и особенно — для удобства ходьбы по поворотным лестницам, в которых промежуточные площадки устраиваются в местах ее поворота.

Поворотные междуэтажные и входные лестницы подразделяются на следующие типы лестниц: - четвертьоборотные (т. е. с углом поворота 90 ° рис. 3); - полуоборотные (с углом поворота на 180° - рис. 4);

Рис. 3. Схемы внутренних лестниц.

а - двухмаршевая правая полузакрытая; б - одномаршевые правые полузакрытые с забежными ступенями

Рис. 4. Полуоборотные виды лестниц: двухмаршевая (а) и трехмаршевая (б) правые полузакрытые;

2 - одномаршевая правая полузакрытая со средними забежными ступенями;

3 - одномаршевая правая полузакрытая лестница с крайними забежными ступенями;

4 - двухмаршевые распашные полузакрытые со средним парадным маршем (а) и со средним вторым маршем (б)

Двухмаршевые полуоборотные виды лестниц называются также лестницами с перекрещивающимися маршами, или «ножницами? (рис. 4(1а)).

Эти лестницы делятся на лестницы с первым средним маршем, или лестницы с парадным средним маршем (рис. 4(4а), и на лестницы со вторым средним маршем (рис. 4(4б);

дуговые (с поворотом по дуге на угол до 180⁰ на всем протяжении марша - (рис. 5);

Рис. 5. Дуговые правые полузакрытые лестницы: а - расположенная у криволинейной стены; б -расположенная в прямоугольном объеме круговые (с поворотом на 270⁰ и более — рис. 6а); одномаршевые круговые лестницы называются винтовыми (рис. 6).

Рис. 6. Круговые лестницы: а - многомаршевая правая закрытая;

б - одномаршевая левая открытая (винтовая)

В зависимости от направления движения при подъеме различают поворотные лестницы (правые, левые и двусторонние). Одномаршевые поворотные типы лестниц по сравнению с двух- и многомаршевыми прямыми и поворотными имеют существенные отличия в конструкции марша, связанные с необходимостью криволинейного поворота в одном или нескольких его местах. Во-первых, эти отличия касаются необходимости устройства в таких местах ступеней трапециевидной формы (так называемых забежных ступеней), во-вторых - необходимости в некоторых случаях устройства в этих местах криволинейных опорных балок. Поэтому одномаршевые поворотные виды лестниц называют еще и лестницами с забежными ступенями, различая их по положению забежных ступеней относительно торцевых границ марша.

И еще одно различие, касающееся положения междуэтажных лестниц в объеме здания. Типы лестниц, находящихся в закрытых лестничных клетках, называют закрытыми; двух- и многомаршевые лестницы, находящиеся между трех стен или примыкающие одной стороной к стенам жилого помещения, называют полузакрытыми, а лестницы, не опирающиеся боковыми сторонами маршей на стены и отстоящие этими сторонами от стен более, чем на 0,5 м, называют открытыми. Существуют также трансформируемые типы лестниц (рис. 7).

Один из главных показателей удобства устройства деревянной лестницы – размер ступеней. Это человек понял уже в древности. Высота ступеней лестницы и ширина ступеней определялась представлениями человека о комфорте передвижения.

Основными комплектующими для лестниц по-прежнему являются ступени и поддерживающие их опоры, называемые балками.

Балки, поддерживающие ступени только снизу, называются косоурами, а поддерживающие ступени одновременно снизу и с торцов, - тетивами (рис.2).

Если ступени опираются на три косоура, то средний из них называется промежуточным.

Балки и ступени в собранном виде называются лестничным маршем.

Лестничный марш, служащий для подъема с одного уровня на другой, является простейшим видом лестницы. Более сложные виды включают в себя лестничные площадки, ограждения, они же перила, и обшивочные и отделочные элементы.

Ступени закрепляются на балках под определенным углом по отношению к продольной оси последних, под которыми впоследствии будет устанавливаться лестничный марш.

Этот угол называется углом подъема марша.

Расстояние по вертикали между уровнями, которые соединяет марш, называется высотой марша, а расстояние в плане между крайними точками его опор — горизонтальным заложением марша (рис. 8). Отношение высоты марша к его горизонтальному заложению называется уклоном марша.

В конструктивных параметрах марша непременно фигурирует еще одна величина - строительная ширина марша, которая определяется расстоянием между крайними точками его поперечного сечения.

При расчете и проектировании лестниц из дерева и проектировании бетонных лестниц пользуются еще и такими понятиями и терминами, как высота прохода по маршу и полезная ширина марша.

Высота прохода по маршу — это расстояние между верхом любой из ступеней марша и низом лежащей над ним конструкции этажного перекрытия, лестницы и пр.

Полезной шириной марша называется расстояние в свету между ограждающими лестницу конструкциями (перилами), между стеной с одной стороны марша и перилами — с другой.

Полезная ширина марша отличается от строительной ширины на величину, необходимую для установки его ограждений. Она зависит от конструкции ограждения и колеблется в пределах от 10 до 30 см при установке ограждения по обеим сторонам марша и, соответственно, в 2 раза меньших пределах - при установке ограждения с одной стороны марша.

Рис. 8. Параметры лестничного марша:

ά - угол подъема марша;

h - высота марша;

h1 - высота прохода по маршу;

l - горизонтальное заложение марша;

s - строительная ширина марша;

s1 - полезная ширина марша

Важнейшую роль в функциональных качествах устройства деревянных лестниц играют ступени. Горизонтальная рабочая часть их называется проступью.

Кроме балок, ступени могут дополнительно опираться на вертикальные элементы, называемые подступенками, которые служат не только в качестве дополнительной опоры для проступи, но и как эстетический элемент лестницы.

Ступени без подступенков называются открытыми рис. 2),

с подступенками — закрытыми (рис. 9).

В cборных (т.е. собираемых из отдельных деталей) лестницах (рис. 9) с закрытыми ступенями подступенки устраиваются на некотором расстоянии от края верхней проступи, образуя на ней таким образом выступ, что позволяет уменьшить длину марша, а следовательно, и его горизонтальное заложение.

В монолитных бетонных лестницах, сооружаемых бетонированием непосредственно на месте строительства лестницы, устройство выступов затруднительно, и в этих случаях подступенки, являющиеся единым с проступью элементом, выполняются под углом к проступи (рис. 9, вверху).

Основными техническими параметрами ступени являются ее высота и ширина.

Высота ступени — это расстояние по вертикали между проступями, ширина ступени — это расстояние по горизонтали между наружными краями проступей.

Важно не путать понятия ширины ступени и ширины ее проступи.

Ширина ступени - понятие теоретическое, используемое для расчета угла подъема и заложения марша; ширина проступи — понятие конструктивное, используемое для расчета конструкции ступени.

Рис. 9. Закрытые ступени (вверху - со скошенными подступенками; внизу — с прямыми подступенками);

а - высота ступени;

b - ширина ступени;

с - ширина выступа

Сборные марши лестниц снизу и сверху крепятся к поперечным соединительным балкам, закрепленным в конструкции лестничных площадок или междуэтажных перекрытий (рис. 10), которые соединяет лестница.

Марши входных лестниц могут опираться на соединительную балку только вверху, а снизу - на специальный фундамент.

Марши монолитных бетонных лестниц (как правило, такие лестницы являются наружными) представляют собой самонесущие конструкции, опирающиеся по всему заложению марша на специальный фундамент в земле или непосредственно на землю.

Рис. 10. Пример крепления марша деревянной лестницы к поперечным опорным балкам

В целях безопасности передвижения лестница оборудуется ограждениями - перилами.

Основными элементами этих комплектующих устройств лестниц являются несущие стойки, встраиваемые в марш (в ступени или в тетивы) и закрепленные на верхней части стоек (параллельно маршу) поручней.

Конструкции перил отличаются большим разнообразием. На стойки, например, могут навешиваться декоративные панели из различных строительных материалов, и тогда перила называются панельными; к ним могут прикрепляться дополнительные ограждающие детали в виде прутьев, идущих параллельно маршу или под углом к нему, изделия художественного литья и т.д.

Форма, материал стоек и поручней возможны самые различные: деревянные, металлические, бетонные, пластиковые с прямоугольным, круглым или фигурным сечением.

Стойки, выполненные в виде фигурных столбиков, называются балясинами, а ограждения из балясин - балюстрадой.

Таковы основные конструктивные элементы устройства деревянной лестницы,и связанные с ними понятия и параметры, которыми оперируют при расчете, проектировании и строительстве лестниц.

Методика проектирования лестниц заключается в выборе положения лестницы в плане дома и в расчете составляющих ее конструктивных элементов.

Лестница, ее тип и местоположение определяются спецификой дома или квартиры. На первом этаже дома или квартиры обычно предусматриваются так называемые пригласительные помещения: прихожая, вестибюль. Разумеется, в этом случае вход на лестницу должен быть из этих помещений. В некоторых проектах кроме пригласительного помещения предусматривается еще и коридор, и тогда вопрос о положении лестницы на второй этаж согласно методике проектирования увязывается с местоположением, например, ванной и туалета в доме.

Если ванная находится на втором этаже, лестницу лучше иметь в прихожей - это приближает ванную ко входу; если ванная на первом, то лестницу по методике проектирования лестниц разумнее иметь в коридоре, чтобы избежать переохлаждения после принятия ванны.

Если туалет предусматривается только на первом этаже, то лестница должна находиться в том помещении, из которого предполагается вход в него.

Теоретически возможны и другие, менее удачные, варианты размещения лестницы на 2 этаж: например, в общей комнате. Это неудобно в быту, т. к. в этом случае комната становится проходной. Особенно ухудшается режим общей комнаты, в которой находится деревянная лестница на второй этаж, при размещении ванной на первом этаже, а спален - на втором.

Кроме того, размещение лестницы в общей комнате создает неблагоприятные акустические и микроклиматические условия.

В любом из перечисленных вариантов планирование осуществляется по схожей методике проектирования лестниц. Лестницы на второй этаж должны располагаться в месте, отвечающем ряду условий:

• лестница или лестничная клетка должны быть максимально приближены к входу в дом;

• лестница на второй этаж должна занимать минимум полезного пространства помещения;

• в пригласительных помещениях проход от входа в дом к лестнице или лестничной клетке должен быть смещен к одной из стен помещения, а не пересекать его посередине и тем более по диагонали;

• лестница должна быть обращена ступенями к входу в помещение, в котором находится: если не всеми, то несколькими первыми - непременно;

• лестница, ведущая в подвал, должна быть приближена к основной лестнице дома на 2^й этаж и к входу в дом.

Наиболее удобными - считаются прямые лестницы.

Наиболее компактными и экономичными - поворотные.

Правильный выбор местоположения лестниц предопределяет рациональность общей планировки дома и его коммуникационных связей.

Лестничную площадку второго этажа целесообразно увеличить и организовать в виде холла (при наличии искусственного освещения) для различных домашних занятий.

Нормы проектирования лестниц

Строительные нормы и стандарты, основы проектирования и изготовления лестниц изложены во 2 - й части специального свода технических регламентов «Строительные нормы и правила» (часть, посвященная проектированию лестниц в СНиП). Они предназначены для предупреждения принципиальных ошибок при проектировании винтовых лестниц, проектировании маршевых лестниц, проектировании лестниц из дерева, проектировании лестниц из других материалов, которые могут привести к небезопасной эксплуатации, нарушению противопожарных и санитарно-гигиенических условий пребывания в них человека и к нарушению правил эвакуации людей при пожаре и других стихийных бедствиях.

Ниже приведены основные нормы проектирования лестниц, и правила, которые следует соблюдать при строительстве и проектировании лестниц, требования к лестницам, а также к проектированию маршевых лестниц, проектированию винтовых лестниц и других сооружений:

• В зданиях с числом этажей более двух основные лестницы, связывающие этажи, должны иметь один общий пролет.

• Использование трансформируемых лестниц в качестве основных, соединяющих жилые этажи, не допускается. Они используются только для доступа в чердачные или подвальные помещения.

• Полезная ширина марша основной междуэтажной лестницы для прохода одного человека по нормам проектирования лестниц должна быть не менее 0,8 м, для одновременного прохода двух человек - не менее 1,0 м и в любом случае не менее ширины эвакуационного выхода (т.е. дверей, через которые предусматривается вход на лестницу).

• Полезная ширина марша поворотной лестницы и лестницы, соединяющей более двух этажей (при проектировании лестниц по СНиП) должна быть рассчитана на одновременный проход не менее двух человек, т. е. составлять не менее 1,0 м.

Меньшая ширина марша таких лестниц не рекомендуется из-за того, что люди, которые собираются вступить на поворотную лестницу, могут сделать это одновременно в противоположных ее концах. При этом, если они не видят друг друга, и им будет трудно разминуться при встрече. Перенос крупногабаритных вещей на поворотных лестницах шириной марша менее 1,0 м весьма проблематичен. Полезная ширина марша лестниц, на которых предусматриваются специальные подъемники для инвалидов, должна быть не менее 1,5 м. Эта величина также регламентируется нормами проектирования лестниц.

• Ширина маршей двухмаршевых и многомаршевых лестниц должна быть при проектировании лестниц по СНиП одинакова по всей длине лестницы.

• Между маршами лестницы, расположенными во встречном друг к другу направлении, по нормам проектирования лестниц должен быть зазор не менее 100 мм.

• Марш должен иметь не менее 3 и не более 18 ступеней; число ступеней в марше согласно нормам проектирования лестниц по СНиП желательно предусматривать нечетное, т. к. человеку удобнее начинать и заканчивать передвижение по лестнице одной и той же ногой - правой или левой.

• Уклон лестницы должен быть не более 1:1 (угол подъема 45°) и не менее 1:2 (угол подъема 26° 40'). Предельные уклоны для лестниц, предназначенных для ходьбы, составляют по верхней границе крутизны 1:0,85 (50°), а по нижней 1:2,75 (20°). Для подъема по уклону свыше 1:0,85 применяются приставные лестницы, а для подъема по уклону менее 5 - пандусы, т.е. дорожки с ровной поверхностью 12. Рекомендуемый уклон лестниц находится в пределах 1:2 1:1,75 (26°7'30°).

• Высота ступеней в пределах одного марша не должна различаться более чем на 5 мм, что обеспечивает равномерный уклон по всему маршу, и должна быть не более 200 и не менее 120 мм. Ширина ступени основных лестниц должна быть не менее 250 мм. Для лестниц, ведущих в нежилые помещения, высота и ширина ступеней должна быть 200 мм.

Рис. 12. Диаграмма углов подъема

• При ширине ступени до 260 мм величина ее выступа (рис. 9, величина С) не должна превышать 30 мм.

• Забежные (клиновидные) ступени на внутренней границе полезной ширины по нормам проектирования лестниц должны иметь проступь шириной не менее 100 мм, а на средней линии марша - не менее 260 мм.

• Радиус кривизны средней линии марша с забежными ступенями при проектировании маршевых лестниц должен быть не менее 30 см.

• Полезная ширина лестничных площадок должна быть не менее полезной ширины примыкающих к ней маршей.

Длина лестничных площадок, находящихся между маршами, должна быть не менее 2 величин длины среднего шага взрослого человека, т.е не менее 1,3-1,4 м.

Длина лестничных площадок у входных дверей должна быть не менее 1,0 м в том случае, если дверь раздвижная или открывается и противоположную от лестницы сторону.

Длина и ширина лестничных площадок перед дверями, открывающимися в сторону лестниц, при проектировании маршевых лестниц, рассчитывается с учетом ширины дверного полотна и безопасного положения человека у двери в момент ее открытия.

• Высота ограждения (перил) междуэтажных лестниц должна быть не менее 0,9 м,

расстояние в свету между их стойками - не более 0,15 м.

Для лестниц, используемых детьми, эти величины должны составлять соответственно 1,5 и 0,1м. Высота ограждения наружных входных лестниц при подъеме на 3 и более ступени должна быть не менее 0,8 м.

• Требования к лестницам по освещенности также регламентированы. Лестницы должны быть хорошо освещены, особенно первые и последние ступени маршей. Оконные проемы, находящиеся на уровне лестничного марша в прилегающей к нему стене, должны быть ограждены.

Перечисленные нормы строительства (нормы проектирования лестниц по СНиП) необходимо соблюдать при проектировании винтовых лестниц, проектировании маршевых лестниц и лестниц любых других видов из различных типов материалов.

Как рассчитать параметры лестницы

Выбрав тип и размер лестницы и место ее расположения в дома, можно приступать к определению ее параметров. Это количество маршей, полезная ширина деревянных лестниц, размер винтовой лестницы, длина горизонтального заложения каждого марша, количество и длина лестничных площадок, угол наклона лестниц.

Если по поворотной или круговой лестнице предполагается переносить крупногабаритную неразборную мебель или другие вещи, полезную ширину марша S, (для лестницы с промежуточной лестничной площадкой Рис. 13) поможет определить формула расчета лестницы:

где:

d - длина предмета;

m - ширина предмета.

Для одномаршевых поворотных (рис. 14) и круговых лестниц (т. е. для лестниц с забежными ступенями) от габаритов переносимых предметов зависят не только ширина марша, но и величина внутреннего радиуса его закругления (R_вн). Чем она больше, тем шире и длиннее может быть переносимый по лестнице предмет. Величину этого радиуса можно определить по формуле расчета лестницы:

При этом к расчетным величинам ширины марша и радиуса его закругления при определении размера лестницы обязательно нужно добавлять не менее 10 см, которые необходимы для возможности поворотных маневров с переносимыми предметами.

Количество маршей в лестнице зависит:

- от высоты этажа, исчисляемой между уровнями полов смежных этажей, - для междуэтажных лестниц или от расстояния по вертикали между уровнями которые соединяет лестница - для входных лестниц

(т.е. расстояния между уровнем земли, например, уровнем пола первого этажа - для наружных лестниц или между уровнем пола вестибюля и уровнем пола первого этажа для внутренних);

• от угла наклона лестницы, определяемого из соображений удобства для ходьбы и планировочной ситуации здания;

• oт компоновки лестницы в плане; от ее конфигурации в плане, определяемой условиями планировки здания;

• от соображений практического порядка (например, удобства передвижения и переноса вещей);

• от придаваемых лестнице эстетических функций

Рис 13. Схема расчета лестницы с промежуточной площадкой по условиям предполагаемых габаритов переносимого груза.

S- полезная ширина марша;

d - длина предмета;

m - ширина предмета.

n – коэф. маневра = 100мм мин.

Рис. 14. Схема расчета размера лестницы (одномаршевой поворотной) в зависимости от предполагаемых габаритов переносимого груза

Параметры марша при определении размера лестницы определяются уровнем его уклона, длиной горизонтального заложения, размером и количеством ступеней в нем и зависят от двух условий:

• Удобство передвижения по лестнице.

• Минимум занимаемой лестницей площади.

Удобной считается лестница, подъем и спуск по которой осуществляется с наименьшими физическими усилиями и наименьшими энергетическими затратами. Другими словами, вы должны идти по ступенькам лестницы естественным шагом.

Делая расчеты параметров (размера) лестницы, удобной для ходьбы, за исходную величину принимается уклон марша, который должен быть в пределах 1:2-1:1,75.

Эти величины установлены по соотношению максимальной высоты удобного подъема ноги при движении по вертикали (30-32 см) к средней длине шага человека (60 64 см).

Так как при передвижении по наклонной лестнице длина шага распределяется между двумя ступенями, то и нормальная, естественная, а значит - удобная ширина их принимается в пределах половины шага, примерно 30 см.

Естественно, Что при движении по наклонной лестнице высота удобного подъема ноги меньше, чем при движении по вертикальной. Поэтому для удобных наклонных лестниц расчетная высота подъема должна быть примерно в два раза меньше, чем для вертикальных, т. е. размер лестницы по этому критерию 15-16 см.

Уклон марша, а следовательно, и всей лестницы определяется отношением его высоты к длине горизонтального заложения.

Зная уклон и высоту марша (h), определяем длину его горизонтального заложения (/).

Допустим, мы приняли уклон марша, равный 1:2. Тогда длина его заложения определится по формуле:

             (1)

откуда:              (2)

где у - знаменатель относительной величины принятого уклона марша.

Определив таким образом длину заложения, рассчитываем количество ступеней в марше, помня при этом, что крайняя верхняя проступь марша совпадает с верхней лестничной площадкой.

Обозначим ширину ступени при вычислении размера лестницы символом b (рис. 9), количество ступеней символом х, а длину заложения символом /. Очевидно, что:

(3)

Разделив высоту марша на количество ступеней получим высоту ступени - а (рис. 9):

(4)

Замечания:

1. При расчете такого параметра размера лестницы как количество ступеней по формуле (3) во внимание принимается ширина ступени, определяемая расстоянием между внешними крайними точками ступени, но никак не ширина ее проступи, которая может отличаться от ширины ступени на величину выступа (рис. 9).

2. Нетрудно заметить, что соотношение высоты и ширины ступени, как и отношение высоты марша к длине его горизонтального заложения, является показателем уклона марша, т.е.

(5-6)

Если при расчете параметров (размера) лестницы вы хотите, чтобы она занимала минимум площади, за исходные величины примите допустимый максимальный уклон марша (1:1 - для лестниц, ведущих в жилые помещения и 1:0,85 для лестниц, ведущих в нежилые помещения) и допустимую по соображениям безопасности минимальную ширину ступени (200 мм). Высота ступени в этом случае, согласно формулам (2) и (5) равна:

(7)

Где y - знаменатель относительной величины уклона марша. Тогда длина горизонтального заложения марша:

             (8)

Как видно из формулы (6), показателем удобности по размеру лестницы мы может служить коэффициент отношения ширины ступени к ее высоте, называемый также коэффициентом уклона марша:

             (9)

При ширине ступени от 26 до 30 см и величине коэффициента в пределах от 1,75 до 2 лестница считается удобной. Такой же считается лестница с отношением ширины ступени к ее высоте как 30/15 (к=2), 31/16 (k=1,94) и 29/17 (k=1,70). Последнее соотношение (формула расчета лестницы) считается идеальным для домовых лестниц. Рекомендуемые соотношения ширины ступени к ее высоте приведены в табл.1.

Таблица 1. Рекомендуемые отношения ширины ступени к ее высоте:

Отношение ширины ступени к ее высоте	Коэффициент уклона	Угол подъема марша в градусах
37/14	2,64	20,8
30/12	2,50	21,8
35/15	2,33	23,2
30/15	2,00	26,6
31/16	1,93	27,4
29/17	1,70	30,5
28/17,5	1,60	32,0
27/18	1,50	33,7
26/19	1,36	36,3
23/20	1,15	41,0
21/21	1,00	45,0
20/23	0,85	49,6

Особенности расчета маршей с забежными ступенями.

Расчет параметров поворотных лестниц (размера лестниц) с забежными ступенями выполняется несколько иначе. Здесь уже необходимо оперировать такими понятиями, как средняя линия марша, радиус закругления средней линии и угол поворота марша.

Средняя линия марша при определении размера лестницы - это воображаемая линия, которая на прямых участках марша проходит строго по его середине, а на криволинейных - по линии, параллельной внутреннему краю марша, на расстоянии равном половине его ширины. В тех случаях, когда на поворотах внутренний край марша представляет собой круговую кривую, средняя линия параллельной ей круговой кривой (см. примеры на рис. 15 и 16). Центры окружностей обеих кривых в таких случаях совпадают, и те, кто еще не забыл начисто школьный курс геометрии, знают, что эти дуги являются частями концентрических окружностей. В иных же случаях средняя линия на повороте та является ломаной кривой.

Величина радиуса закругления средней линии зависит радиуса вписанной между маршами воображаемой окружности и от полезной ширины марша.

Величина радиуса воображаемой окружности, вписанной между внутренними краями поворотного марша, для поворотных лестниц принимается равной 3050 см определяется расчетом по габаритам предполагаемых к переносу по лестнице предметов обстановки и оборудования.

Угол поворота марша - это угол, образованный на горизонтальной проекции лестницы между створами внешних граней первой и последней ступеней марша.

Особенности расчета маршей с забежными ступенями (размер лестницы) заключаются, во-первых, в несколько иных методиках расчета габаритов горизонтальной проекции зависящих от типа лестницы, и, во-вторых – в раскладке и определении размеров ступеней на его криволинейных участках.

Наиболее характерными для иллюстрации особенностей расчета маршей с забежными ступенями являются четвертьоборотные (90^о), полуоборотные (180^о) и винтовые одномаршевые лестницы.

Рис. 15. Методы пропорциональной разбивки: а полуоборотного марша; б - четвертьоборотного марша

Замечание

1. Ширина забежных ступеней (размер лестницы) определяется по средней линии и должна быть,

как и ширина прямых ступеней, постоянной величиной на всем протяжении лестницы. В тех случаях, когда средняя линия является воображаемой круговой кривой, ширина ступеней определяется по хордам, соединяющим точки пересечения средней линии с горизонтальными проекциями граней ступеней.

2. Ширина марша в пределах криволинейного участка лестницы принимается по направлению радиуса средней линии.

3. Длина горизонтального заложения поворотного или кругового марша при определении размера лестницы определяется также по средней линии.

Расчет габаритов горизонтальной проекции четвертьоборотного марша (рис. 15б).

Имеем: полезную ширину марша S1; угол поворота марша ά = 90; ширину ступени b; длину горизонтальной проекции наружного края марша /1 от последней ступени до вершины утла поворота марша (задается по условиям планировки лестницы, например, по имеющемуся расстоянию, в которое надо вписать лестницу между краем лестничной площадки в конце марша и стеной); радиус кривой Rвн вписанной между внутренними краями называемой далее «внутренним радиусом».

Определяем: длины /2, /3 горизонтальных проекций на участках от его крайних ступеней до начала "криволинейной средней линии и длину горизонтальной проекции B наружного края марша от первой ступени до вершины угла поворота. Эти данные необходимы для того, чтобы встроить лестницу в отведенное место. Формула расчета лестницы в этом случае такова:

где Kcp - длина средней линии на кривой, равная

(10)

(11)

Расчет габаритов горизонтальной проекции полу оборотного марша (рис. 15а).

Имеем: Те же данные, что и в предыдущем примере:

Порядок расчета:

где Kcp - длина средней линии на кривой, равная πRcp

Расчет габаритов горизонтальной проекции винтового марша (рис. 16).

Имеем: угол поворота марша ά; полезную ширит марша S1; длину горизонтальной проекции средней линии марша lcp = Kcp (а значит - количество ступеней x, ширину ступени bcp по средней линии марша и высоту ступени a).

Определяем:

• радиус средней линии Rcp;

• радиус кривой, вписанной между внутренними краями марша Rвн;

• радиус кривой, описанной по наружному краю марша Rн, расстояние в плане B между наружным и краями марша;

• ширину узкого (внутреннего) края ступени bвн, которая должна быть не менее 10 см.

Порядок расчета (рис. 16 г):

Замечание.

Если по винтовой лестнице предполагается переносить предметы определенных размеров, необходимую для этого ширину марша по заданным длине d, ширине m предмета и радиусу внутренней кривой Rвн можно рассчитать по формуле:

К полученному значению ширины марша следует добавить минимум 10 см, необходимые для маневров с предметом при поворотах на марше. Далее рассчитывается радиус средней линии, по которому определяется ее длина, коэффициент уклона лестницы, высота ступени и т. д.

Рис. 16. Примеры расчета габаритов горизонтальной проекции винтового марша: а - с углом поворота 270°; б- с углом поворота 360°; в углом поворота 450°;г - фрагмент плана марша с обозначением расчетных элементов.

Раскладка и определение размера ступеней (размер лестницы).

Чтобы ходьба по криволинейному маршу была максимально приближена к ходьбе по прямому, а на переходе с прямолинейного участка на криволинейный у человека не возникало ощущения резкого изменения темпа и направления шага, угол поворота марша (угол наклона лестниц) должен быть распределен между как можно большим количеством забежных ступеней, а углы поворота ступеней плавно нарастать от входа на криволинейные участок до его середины и уменьшаться от нее до выхода из криволинейного участка. Разумеется, при таких условиях размеры забежных ступеней будут отличаться друг от друга. Этот принцип устройств забежных ступеней не распространяется, однако, ни винтовые лестницы, все ступени в которых должны быть абсолютно одинаковыми по размерам и форме. Но винтовые лестницы и не считаются удобными и сооружаются обычно только в стесненных планировочных условиях.

Важно:

1.Забежные ступени можно располагать и вне криволинейного участка средней линии что делает поворот более плавным. Чем больше забежных ступеней находится на прямых участках средней линии, тем удобнее передвижение по лестнице.

2. Ширину забежных ступеней (bcp) определяют по средней линии. Она должна быть равна ширине прямых ступеней (b).

Точный математический расчет размеров и положения забежных ступеней четвертьоборотных и оборотных лестниц относительно средней линии марша (как рассчитать лестницу) довольно утомителен и сложен. Поэтому на практике прибегают к раскладке забежных ступеней при помощи разных графических способов.

Наиболее употребительными являются метод пропорциональной разбивки и метод полуокружности. И первый, и второй применимы для обоих упомянутых типов поворотных лестниц, но предполагают разный принцип раскладки ступеней относительно линии, делящей угол поворота марша пополам (биссектрисы).

Важно:

При разбивке методом полуокружности располагать на биссектрисе угла поворота ось одной из забежных ступеней, а при методе пропорциональной разбивки наружную грань одной из ступеней.

Раскладка ступеней обоими методами производится на плане горизонтальной проекции лестницы, вычерченном строго по расчетным габаритам марша в соответствии с приведенными выше методиками.

План составляется на специальной бумаге с нанесенной типографским способом координатной сеткой (миллиметровке) в произвольном масштабе, позволяющем, достаточно точно отложить, например, ширину ступени. Подходящим для этого является масштаб 1:10, при котором 1 - единица длины отрезка на плане соответствует 10 единицам этого же отрезка в натуре.

Перед тем как начать раскладку забежных ступеней, на план марша наносят среднюю линию и ось симметрии, которая для четвертьоборотной лестницы проводится из вершины угла поворота марша через центр круговой средней линии, а для полуоборотной - через центр кривой и точку, разделяющую торцевой наружный край марша на два равных отрезка. После этого можно приступать к раскладке забежных ступеней одним из указанных методов.

Метод пропорциональной разбивки (рис. 15).

Обе части средней линии марша, разделенные его осью симметрии, разбивают, начиная от оси симметрии, на отрезки, соответствующие ширине ступени. Общее количество полученных таким образом отрезков должно быть, само собой разумеется, равным расчетному количеству ступеней в марше минус единица. Затем определяют начало и конец участка марша, в пределах которого будут находиться забежные ступени, то есть определяют количество прямых ступеней в начале и в конце марша.

Важно.

Пограничные прямые ступени на противоположных концах забежного участка располагать на одинаковом расстоянии от вершины угла поворота марша.

Пограничные ступени соединяют друг с другое прямой (для полуоборотных маршей) или ломаной линией (для четвертьоборотных маршей), образующих в обоих случаях угол поворота марша (см. рис. 15а ) для первого случая и рис. 156 для второго).

При пересечении этой линии с осью симметрии марша получают одну из точек (в нашем примере - точку являющихся исходными для раскладки забежных пеней).

Далее по оси симметрии марша в пределах строительной ширины откладывают прямую линию.

Она принимается как проекция наружной грани одной из ступеней (на рис. 15а - 12й ступени, на рис. 15б 5й).

Через ближайшую к этой грани отметку на средней линии, которая обозначает ширину ступени, находящейся слева или справа (в нашем случае слева), проводят линию. Она пересекает марш от его наружного края до его симметрии под произвольно острым углом. Эта линия в пределах наружного и внутреннего краев марша будет являться проекцией грани ступени, находящейся непосредственно слева или справа перед осью симметрии марша (в примерах рис. 15 это ступень 11 или 5).

Важно.

1.При выборе положения этой ступени не забывать о соблюдении требования СНиПа относительно ширины узкого торца забежной ступени, которая должна быть не менее 10см. 2. Положение этой ступени является исходным для раскладки предыдущих забежных ступеней: чем больше выбранная ширина ее узкого торца, тем менее плавным будет переход от прямого движения по лестнице к криволинейному.

Отрезок между точкой пересечения указанной с осью симметрии марша (в наших примерах точка B) и точкой пересечения с осью симметрии створов граней последних прямых ступеней (точкой А) необходимо разделить на отрезки в пропорции 1:2:3:4:5:7 и т.д., концы которых будут исходными для определения положения граней остальных забежных ступеней.

Разбивку этого отрезка на пропорциональные части при определении размера лестниц производят с помощью вспомогательной произвольной длины, проводимой из точки В в направлении точки А под произвольным, но непременно острым углом к оси симметрии марша в той половине марша, в которой начата разбивка забежных ступеней (в наших примерах эта половина - левая).

Эту линию, начиная от точки В, разбивают на отрезки в указанной пропорции, при которой длина каждого последующего отрезка должна быть во столько раз больше исходной длины первого отрезка, во сколько раз число, обозначающее порядковый номер этого отрезка, больше числа 1, обозначающего порядковый номер первого отрезка. Количество откладываемых в таком соотношении отрезков должно соответствовать количеству забежных ступеней, предусмотренных на этой половине марша. Длина первого от точки В отрезка выбирается произвольно, длина следующего назначается в два раза большей первого длина третьего - в три раза большей и т.д. до после него, конец которого (в наших примерах - точка С) соединяется прямой линией с точкой А. Из концом промежуточных отрезков, находящихся на вспомога тельной линии между точками В и С, последовательно проводят линии, параллельные линии СА, до пересечения с отрезком ВА, находящимся на оси симметрии марша. Каждая из полученных точек пересечения (на рис. 15а - точки 5, 6, 7, 8, 9, 10, а на рис. 156 -точки 2,3,4) будет исходной для определения положений грани соответствующей ступени. То есть: первая из них после точки В (точка 10 или 5) будет предназначена для ступени (10 или 4), предшествующей уже уложенной (11 или 5). Из этих точек через точки разметок соответствующих ступеней, находящихся на средней линии по обе стороны от оси симметрии марша, проводят прямые линии. Положение этих прямых в пределах марша и определит положения наружных граней раскладываемых, забежных ступеней.

Метод полуокружности. Среднюю линию разбивают на отрезки, равные ширине ступени, таким образом чтобы на ось симметрии попала продольная ось одной из ступеней (рис. 17). Ширина этой ступени в зоне примыкания к внутреннему краю марша выбирается произвольно, но должна быть не менее 10 см (помните нормы?) и не более, разумеется, диаметра воображаемой окружности, вписанной между внутренними краями марша.

Определяется положение последних прямых ступеней, которые будут находиться перед забежным участком марша. Створы граней этих ступеней соедининяются прямой (при повороте марша на 180°) или ломанной (при повороте марша на 90°) линией.

Из точки пересечения этой линии с осью симметрии марша (на рис. 17 точка А) описывают полуокружность радиусом АВ, равным, как видно из рисунка, расстоянию между этой точкой и точкой пересечения оси симметрии с внутренним краем марша (точка В). иную полуокружность разбивают на равные количество которых соответствует количеству предусматриваемых забежных ступеней. Разбивка полуокружности ведется от точки В. О правильности и точности разбивки будет свидетельствовать симметричное положение отрезков относительно друг друга по обе от оси симметрии марша. Далее. Из концов отмеченных на полуокружности отрезков параллельно линии, соединяющей грани прямых ступеней, проводят линии до пересечения с ближайшим внутренним краем марша. Из точек пересечения этих линий с внутренним краем марша (некоторые из них помечены на рис. 17 цифрами со штриховой пометкой) проводят линии через точки разметки ступеней на средней линии. Положение этих прямых в пределах марша и определит положение наружных граней раскладываемых забежных ступеней.

Рис. 17. Примеры раскладки забежных ступеней методом полуокружности:

а - полуоборотного марша;

б- четвертьоборотного марша

После того как забежные ступени разложены на плане марша одним из предложенных здесь способов, остается как можно точнее снять с чертежа размеры каждой и проверить, соответствует ли суммарная ширина их широких и узких торцов расчетным размерам соответственно наружного и внутреннего краев участка марша, на котором предусматриваются забежные ступени.

Для этого необходимо рассчитать длины наружного и внутреннего краев горизонтальной проекции участка марша с забежными ступенями (из общей длины каждого края горизонтальной проекции марша вычесть суммарную ширину прямых ступеней, обозначенную на рис. 15 символом lnp) и сравнить их с суммарной шириной соответственно широких и узких торцов забежных ступеней. Полученные погрешности распределить в равных долях между всеми забежными ступенями.

Косоур – это составляющая основную опору лестницы балка лестничного марша, на которую крепятся ступени. Лестница на косоуре удобна и красива.

Другая разновидность такого типа маршевых лестниц – лестницы на тетивах. Тетивы лестницы  – это наклонные балки, похожие на косоуры, но проступи крепятся к ним изнутри сбоку. Тетивы  соединяют специальными затяжками для укрепления конструкции.

Лестницы на косоурах и лестницы на тетивах различаются по виду и размеру. Форма и размеры тетив и косоуров определяется формой ступеней и допустимой нагрузкой на лестницу, а также видом материала, из которого они изготовлены.

Единовременная общая рассчетная нагрузка на основные междуэтажные, а также на входные лестницы должна быть не менее 250 кг. При такой нагрузке и при полезной ширине марша до 1 м толщина деревянных тетив (балясины и ступени рассчитываются отдельно) и косоуров должна составлять не менее 40 мм, при ширине до 1,25 м – не менее 50 мм, а при ширине 1,5 м – не менее 60 мм.

Ширина деревянной тетивы или косоура, которую в поперечном сечении марша можно считать его высотой, принимается из расчета необходимого для предупреждения растрескивания древесины запаса величиной минимум 50 мм, создаваемого между нижним краем ступени (проступи или подступенка) и нижним краем тетивы (косоура).

Замечание. Толщина деревянных тетив для маршей лестницы на тетивах с врезанными ступенями должна быть на 10 мм больше величин, указанных в предыдущем абзаце.

Для увеличения прочности и несущей способности деревянные косоуры для лестниц на косоурах на практике делаются составными – из двух-трех склеенных между собой досок.

Размеры металлических косоуров для лестницы на косоурах подбираются по размерам прокатных формовых изделий (швеллеров, двутавров), способных выдерживать на изгиб указанную нагрузку на лестницу плюс вес ступеней и ограждении.

Замечание. Если ширина марша лестницы на косоурах или лестницы на тетивах составляет более 2,5 м, по его продольной оси необходима установка дополнительного косоура. Тетивы различаются по форме, местоположению и креплению к опорным конструкциям дома.

По форме они зависят от конструктивного типа марша лестницы на тетивах и бывают прямыми, угловыми и криволинейными. Последние два устраиваются в поворотных маршах.

По местоположению тетивы лестниц на косоурах (тетивах) подразделяются на внутренние и наружные, а по типу крепления – на свободнонесущие, имеющие опоры только по своим концам, стеновые, прилегающие к стенам боковой частью и крепящиеся к ним.

Замечание. На практике стеновые тетивы лестниц на тетивах невозможно плотно прикрепить к стене, поэтому образующуюся щель перекрывают штапиком.

В лестницах с поворотом на 180° тетиву можно прикрепить к опорной стойке промежуточной площадки. Если марш лестницы на косоурах (лестницы на тетивах) примыкает к деревянному этажному перекрытию, тетивы (косоуры) лестницы крепятся к его балке путем врубки. Если к железобетонному – в качестве соединительного элемента рекомендуется использовать «висячие» опорные уголки, не прибегая к краевой врубке тетивы.

Лестницы на косоуре – одни из самых популярных типов лестниц. Косоур – это составляющая основную опору лестницы балка лестничного марша, к которой крепятся ступени. Лестница на косоуре удобна и красива. Другая разновидность такого типа маршевых лестниц – лестницы на тетивах. Тетивы лестницы (чаще всего используется дубовая тетива) – это наклонные балки, похожие на косоуры, но проступи крепятся к ним изнутри сбоку. Тетивы (популярна дубовая тетива) соединяют специальными затяжками для укрепления конструкции. Лестницы на косоурах и лестницы на тетивах различаются по виду и размеру. Форма и размеры тетив и косоуров определяется формой ступеней и допустимой нагрузкой на лестницу, а также видом материала, из которого они изготовлены. Единовременная общая нагрузка на основные междуэтажные, а также на входные лестницы должна быть не менее 250 кг.

При такой нагрузке и при полезной ширине марша до 1 м толщина деревянных тетив (балясины и ступени рассчитываются отдельно) и косоуров должна составлять не менее 50 мм, при ширине до 1,25 м - не менее 60 мм, а при ширине 1,5 м - не менее 70 мм.

Ширина деревянной (дубовой) тетивы или косоура, которую в поперечном сечении марша можно считать его высотой, принимается из расчета необходимого для предупреждения растрескивания древесины запаса величиной минимум 50 мм, создаваемого между нижним краем ступени (проступи или подступенка) и нижним краем тетивы (косоура).

Замечание. Толщина деревянных (дубовых) тетив для маршей лестницы на тетивах с врезанными ступенями должна быть на 10 мм больше величин, указанных в предыдущем абзаце.

Для увеличения прочности и несущей способности деревянные косоуры для лестниц на косоурах на практике делаются составными - из двух-трех склеенных между собой досок (рис. 39).

Размеры металлических косоуров для лестницы на косоурах подбираются по размерам прокатных формовых изделий (швеллеров, двутавров), способных выдерживать на изгиб указанную нагрузку на лестницу плюс вес ступеней и ограждении.

Железобетонные тетивы (косоуры) для ступеней лестницы на косоурах изготавливаются обычно индустриальным способом в монолите со ступенями.

Замечание. Если ширина марша лестницы на косоурах или лестницы на тетивах составляет более 2,5 м, по его продольной оси необходима установка дополнительного косоура. Тетивы различаются по форме, местоположению и креплению к опорным конструкциям дома

По форме они зависят от конструктивного типа марша лестницы на тетивах и бывают прямыми, угловыми и криволинейными. Последние два устраиваются в поворотных маршах. По местоположению тетивы лестниц на косоурах (тетивах) подразделяются на внутренние и наружные, а по типу крепления - на свободнонесущие, имеющие опоры только по своим концам, стеновые, прилегающие к стенам боковой частью и крепящиеся к ним.

Замечание. На практике стеновые тетивы лестниц на тетивах невозможно плотно прикрепить к стене, поэтому образующуюся щель перекрывают штапиком.

В лестницах с поворотом на 180° тетиву можно прикрепить к опорной стойке промежуточной площадки (рис. 40). Если марш лестницы на косоурах (лестницы на тетивах) примыкает к деревянному этажному перекрытию, тетивы (косоуры) лестницы крепятся к его балке путем врубки. Если к железобетонному - в качестве соединительного элемента рекомендуется использовать «висячие» опорные уголки, не прибегая к краевой врубке тетивы.

Деревянные лестницы

Особенности конструкции деревянных лестниц заключаются в основном в различных способах крепления ступеней к лестничным балкам (косоурам и тетивам). В зависимости от типа ступеней и способа их опоры на несущие конструкции, деревянные лестницы (для дачи или дома) делятся на несколько конструктивных типов. Чертежи деревянных лестниц различных типов представлены ниже. лестницы с задвижными проступями; лестницы с врезанными ступенями; лестницы с накладными проступями. Первый тип конструкции деревянных лестниц применяется для открытых (без подступенков) ступеней, проступи которых по обеим сторонам опираются на тетивы марша посредством вырезанных с внутренних сторон тетив пазов (рис. 18а). При этом длина опорной части пазов должна строго соответствовать ширине проступи, как видно на чертеже лестницы. Применение второго варианта опорнонесущей конструкции марша отображено на чертежах деревянных лестниц: Как видно из чертежей деревянных лестниц, это возможно как для открытых, так и закрытых ступеней. Как и в первом варианте чертежа лестницы из дерева, ступени опираются на тетивы через пазы, однако, они в этом случае являются не прорезными, а врезными и предназначаются не только для проступей, но и для подступенков. В целях безопасности эксплуатации деревянных лестниц в конструкции такого типа первую и последнюю ступени врезают в шип и заклинивают. Еще более надежный способ укрепления марша конструкции деревянных лестниц - стягивание тетив в нескольких местах металлическими болтами. Изготовление соединительных узлов такого типа, равно как и рихтовочная подгонка их под ступени при сборке марша, требует кропотливой и точной работы. Однако это вполне компенсируется аккуратностью и элегантностью внешнего вида марша, собранного таким способом. Третий тип опорно-несущей конструкции (лестница деревянная, чертежи лестниц на иллюстрации) также можно наблюдать на чертеже лестницы (рис. 18в), как и первый, используется в маршах с открытыми ступенями. В данном случае, в отличие от описанных выше, опорными балками для ступеней служат не тетивы, а косоуры, имеющие ступенчатые вырезы, на которые накладываются проступи. Они привинчиваются к косоурам или прикрепляются к ним нагелями. Этот конструктивный вариант (см. чертежи лестниц) самый простой в исполнении, но далеко не самый эстетичный и годится, пожалуй, лишь для второстепенных лестниц.