руками – это возможность сделать самостоятельно уникальные “закручивающиеся” ступеньки.

Они ведут с одного этажа на другой.

Такая конструкция экономит место, которое пришлось бы выделять для установки обычной маршевой лестницы.

Типы конструкций винтовой лестницы могут быть разделены на три большие категории:

• С центральным столбом, на который и упираются ступени.
• Без опоры в середине (ступени крепятся на тетивах – окружающих стенах).
• Объединение первых двух (то есть ступени опираются и на центр и на боковые опоры – применяется для широких конструкций).

При самостоятельной сборке и изготовлении винтовой лестницы наиболее популярным и простым вариантом является первый – с центральным столбом.

Эта серединная (обсадная) опора легко делается из стальной .

Она должна иметь диаметр минимум шесть сантиметров, а толщину своей стенки – от половины сантиметра.

Только в таком случае конструкция будет крепкой.

Для начала работы стоит нарисовать план будущей лестницы на бумаге.

Если смотреть на этот важный элемент сверху, то окажется, что это правильная окружность.

Ее диаметр равен диаметру проема, предназначенного для винтовой лестницы.

Радиус конструкции будет обозначаться латинской буквой R и называется он радиус проема или консоли, причем внешний. Это самое большое измерение лестницы по ширине.

При этом нужно определиться с внутренним радиусом, который будет выглядеть в формуле так: R1. Он равняется толщине опоры, включая толщину ее стеночки. Например, если для постройки винтовой лестницы взяли максимально тонкую из возможных труб, ее R1 будет равен 6 см+0,5 см = 6,5 см. То есть R1=6,5 см=0,065 м.

Следующая величина, с которой нужно определиться, это количество оборотов, которые проходит лестница либо идущий по ней человек. Есть два выражения этого параметра: в градусах или в штуках.

Например, лестница делает два полных оборота вокруг своей опоры-оси. Тогда в штуках (n) этот параметр будет равняться двум, а в градусах (y) 2*360 = 720 0 , так как в одном обороте (в полном круге) триста шестьдесят градусов.

Итак, y=720, а n=2. Первая величина вполне удобна для отображения на чертеже, а вторая – для расчетов. Если лестница имеет более одного целого оборота (y>360, а n>1), то надо учесть следующее.

Человек, идущий по ней, обязательно должен проходить в полный рост, не рискуя удариться головой о верхний ее виток. Именно поэтому между двумя ступеньками, расположенными друг над другом обязательно нужно учесть расстояние в 180-190 см.

Для проверки этого параметра надо брать величину высоты винтовой конструкции (допустим – это пять метров) и разделить на то количество полных оборотов, которые она будет делать вокруг своей оси (в этом примере n=2). Итак, 5/2=2,5 м – показатель отличной просторной лестницы. Такая конструкция будет выглядеть красиво.

Следующий этап – определение длины окружности проема лестницы – L. Она равна 2*p*R*n, где все величины уже были описаны выше, а число p (“пи”) равно приблизительно 3,14.

Второй вариант расчета длины окружности – через y (количество градусов): L=2*p*R*(y/360). Если взять приведенные выше данные, а также принять за длину радиуса 80 см (R=0,8 м), то L будет равна 2*3,14*0,8*2=10,048 м.

Так была вычислена длина окружности внешней. Но идти по лестнице человек будет не по краю, а по середине ступени. Поэтому теперь стоит посчитать расстояние пути движения – l. В практике строительства таких лестниц был выявлен тот факт, что обычно нога ставится на две третьих радиуса винтовой лестницы, то есть за радиус пути движения r нужно брать 2*R/3.

В таком случае предыдущая формула примет вид: l=2*p*(2*R/3)*n или l=2*p*(2*R/3)*(y/360). Посчитаем полезную длину пути: l=2*3,14*(2*0,8/3)*2=2*3,14*0,53*2=6,65 м. Получается, внешняя окружность имеет протяженность более десяти метров, а путь – менее семи.

Для того, чтобы вычислить основные определяющие величины любой винтовой лестницы, нужно определиться с шириной для нее и количеством оборотов, которые она будет делать вокруг своей оси.

Определение параметров ступеней для любой винтовой лестницы

Расчет винтовой лестницы на второй этаж – это наиболее востребованный вариант изготовления подобной конструкции. Для того, чтобы сделать такую лестницу, все описанные выше формулы подходят.

Кроме этого, можно упростить определение ширины и высоты ступеней для лестницы с первого на второй пролет, вычислив их следующим образом.

Сначала надо узнать высоту самого этажа (расстояние от пола до на первом этаже). Эта цифра обозначается буквой H1 (например, H1=4,5 м). Также нужно знать толщину перекрытия между первым и вторым этажом – H2 (допустим, H2=0,5 м). Тогда высота винтовой лестницы будет суммой этих двух чисел: H=H1+H2=4,5+0,5=5 м.

Теперь хозяевам предстоит решить, какой высоты будет каждая ступенька. Рекомендуемая величина – 18-22 см. Для этого примера примем высоту ступени (s) равной двадцати сантиметров (s=0,2 м).

Рассчитаем количество ступеней (x). Для этого нужно разделить высоту лестницы на высоту одного элемента. Получаем: x=H/s=5/0,2=25 ступеней. То есть с заданными ранее параметрами расчетное количество элементов лестницы будет составлять двадцать пять.

Обратите внимание, что последняя верхняя ступень – это пол второго этажа, поэтому ее делать не нужно будет.

Итак, расчет радиусов и длин окружностей лестницы произведен. Также выяснено, сколько ступеней понадобиться сделать. Они могут быть выполнены из , не обязательно делать металлические.

Ступени для винтовой лестницы имеют не прямоугольную форму плоскости, а клинообразную. Это значит, что к центру они сужаются, а к внешнему краю – наоборот, расширяются.

Рассчитаем длину ступени (h) – расстояние от центральной опоры до внешнего края конструкции. Величина вычисляется так – это разность между радиусом лестничного проема и радиусом опоры или R-R1. Итак, длина ступени в приводимом примере равна: h=R-R1=0,8-0,065=0,735 м, то есть h=73,5 см.

Так как величина h меньше метра, можно не боятся делать ступени для подобной винтовой лестницы из дерева (твердых пород). В случае, когда эта величина получается более одного метра, нужно ее делать с дополнительной опорой на боковые тетивы либо брать более надежный , например, сварной металл.

Еще один вариант – сделать металлический каркас для каждого элемента, а сверху установить деревянные планки.

Теперь нужно определить не менее важный, чем все предыдущие величины, момент. Это ширина проступи (та плоскость, на которую становится нога при подъеме по лестнице, либо при спускании человека вниз).

Важный момент: это число будет показывать ширину ступени в том месте, куда обычно опускается ступня – то есть на две третьих от центральной опоры. Эта величина будет обозначаться опять же латинской буквой – буквой d.

Итак, d равняется частному между полезной длиной лестницы (l) и количеством ступеней (x), d=l/x=6,65/25=0,26 м=26 см. Ширина проступи – чуть менее тридцати сантиметров.

По желанию, учитывая потребности тех людей, которые будут пользоваться лестницей, можно сделать ступени уже или шире, соответственно их количество тоже изменится. Оптимальным размером проступи считается величина от двадцати пяти до сорока сантиметров.

С помощью несложных вычислений можно определить длину пути по лестнице и ширину проступи.

Расчет размеров самой ступеньки

Расчет винтовой лестницы, чертежи для которой рисуют на основании вычислений, строят во время планирования построения этой конструкции. Но вычисления не будут полными без определения размеров каждой ступени. Итак, после определения ее длины, надо выяснить, каким будет широкий край.

Необходимо просчитать максимальную ширину проступи. Эту величину обозначим латинской буквой d1. Показатель d1 – это несколько закругленный отрезок по самому широкому внешнему краю ступени, то есть фактически – ширина самого широкого ее места. Для самого узкого отрезка определим такое обозначение – d2 – это глубина проступи вблизи -центра (обсадной трубы).

Обычно ее делают не менее десяти сантиметров. Например, для расчета d2 будет равно 10 см (d2=0,1 м). Проступь d1 рассчитывается так. Длина лестницы (внешняя) L делится на количество ступеней (x): d1=L/x=10,048/25=0,40 м=40 см.

Для дальнейших расчетов потребуется узнать угол каждой ступени. Обозначим его буквой a. Для того, чтобы узнать угол каждого конструктивного элемента винтовой лестницы, нужно сделать следующий простой расчет: a=y/x=720/25=28,8 0 . То есть угол ступени составляет менее тридцати градусов, а именно 28,8 градусов.

Для правильных расчетов, касаемых ступеней с прямым (ровным) внешним краем, придется сделать вычисления по такой формуле: с=2*R*sina/2, где с – длина хорды (отрезка), определяющей максимальную ширину ступеньки (проступи). Итак, для приводимого примера с будет равно 2*0,8*sin28,8/2=2*0,8*0,48/2=0,384м=38,4см.

Теперь можно сделать ступеньку, точнее все двадцать пять ступеней, так как все параметры известны и просчитаны. Чертеж рисуйте в двух вариантах. Разные виды конструкции лестницы, которые будут изготавливаться для лучшего воплощения в жизнь этой затеи, просто необходимы.

Некоторые правила, касающиеся обустройства винтовых конструкций в доме:

• Возле центральной опоры ступени по ширине проступи должны быть от десяти-пятнадцати сантиметров. Меньший размер этого элемента повышает опасность использования лестницы.
• Длина ступеней зависит от наличия свободного пространства в помещении, а также от назначения и использования. Если людей, которые ежедневно или даже ежечасно будут проходить по лестнице, много, тогда есть рациональное зерно в том, чтобы делать лестницу пошире – метр и больше. При редком пользовании узким кругом лиц достаточно радиуса в один метр при ширине ступени от шестидесяти-восьмидесяти сантиметров.
• Высота прохода, как уже упоминалось выше, не должна быть ниже ста восьмидесяти – ста девяноста сантиметров для того, чтобы голова, и лоб в частности, идущего по лестнице человека была в целости и сохранности.
• Самое важное для создания винтовой конструкции с опорой на центр – прочность опорного столба. Точка, на которой он стоит, обязана держать на себе достаточно большую нагрузку. Это нужно учитывать так же, как и то, что стоять эта центральная часть должна строго вертикально.
• Для того, чтобы подъем и спуск по лестнице был удобен, ее размеры требуется сделать пропорциональными друг другу. Как это проверить? Очень просто: возьмите двойную ширину проступи (по пути прохождения), которая в данном примере обозначается латинской буквой d и равняется двадцати шести сантиметрам. Добавьте туда высоту ступени, которая в данном примере обозначался буквой s и равна двадцати сантиметрам. Результат должен быть в пределах шестидесяти шести сантиметров или меньше.
• Чтобы вся конструкция была еще прочнее, нужно и рассчитывать каждую ступень так, что одна немного находит нахлестом на другую.
• Для устойчивости и долговечности, кроме опорного столба, можно сделать дополнительную опору на боковые стены или тетивы. Расчет ступеней при этом не отличается от приведенного выше.
• Практически любой лестнице нужны перила. Это – конструктивный элемент, который придает дополнительную безопасность всему изделию.
• Центральный опорный элемент для винтовой лестницы может быть изготовлен из стали, металла или быть асбоцементным.
• В плане (вид сверху) винтовая лестница не обязательно должна быть круглой. Вот еще несколько вариантов ее формы: овальная, квадратная, неправильной формы с изгибами.
• Если лестница является вспомогательной и ведет в подсобные помещения (на чердак, в цокольное помещение). В случае, когда ею не пользуются часто можно сделать диаметр от 1,4-1,5 м с шириной проступи 55-60 см. А вот установка подобной лестницы с диаметром три метра и более не является целесообразной, так как при таких пространственных возможностях лучше делать обычную маршевую лестницу.
• Придерживайтесь диаметра внутреннего прохода (что возле перил) – сто двадцать – триста тридцать сантиметров.

Кроме того, все конструктивные элементы вместе, собранные в винтовую лестницу, на всякий случай берутся из расчета того, что по ней одновременно могут идти два, а то и три человека.

Будущий ступеней нужно предусматривать как на верхней стороне, так и на внутренней.

Для изготовления винтовой лестницы своими руками нужно изобразить горизонтальную и вертикальную проекции.

Первая из них – рисунок (чертеж) по линии пути, вторая – по внешнему ее краю.

Для этого сначала необходимо произвести расчеты всех важных величин. Таких как высота лестницы, высота и ширина ступени и проступи.

Как сделать винтовую лестницу самостоятельно, можно посмотреть на видео:

Расчет винтовой лестницы немного сложнее, чем маршевой, но в целом, если вспомнить формулу длины окружности, ничего трудного в нем нет. Будем применять следующие обозначения (рисунок 1):

• H – расстояние от пола второго этажа до пола первого этажа;
• Н1 – расстояние от поверхности ступени до перекрытия. Не должно быть меньше 200 см;
• Н2 – толщина перекрытия;
• h – высота ступени. Лежит в пределах от 14 см до 20 см. Оптимальное значение – 15 см;
• R1 – внешний радиус лестницы;
• R – радиус лестницы по линии движения;
• r – радиус опоры (внутренний радиус лестницы);
• L1 – длина лестницы по внешнему краю;
• L – длина лестницы по линии движения;
• L2 – длина лестницы по внутреннему краю;
• l – глубина ступени по линии движения, должна лежать в пределах от 25 см до 32 см, оптимальное значение 30 см;
• l1 – глубина ступени по внешнему краю;
• l2 – глубина ступени по внутреннему краю. Не должна быть меньше 9 см;
• K – общее (расчетное) количество ступеней;
• k – фактическое количество ступеней (обычно на одну меньше, чем К, объяснение ниже);
• S – ширина ступени.

Рисунок 1

Безопасность винтовой лестницы

Для винтовой лестницы, в отличие от других лестниц в интерьере дома , подступенки (вертикальные части ступеней) не делаются. Ограничения на глубину и высоту ступеней накладываются из соображений удобства и безопасности лестницы. Проверить, насколько лестница удобна, можно по формуле 2h + l. Для оптимальных значений h = 15, 1= 30:

2h + l= 2*15 + 30 = 60.

Именно такова средняя длина шага человека, следовательно, чем ближе данное значение для ступеней вашей лестницы в числу 60, тем она удобнее. Считается, что для лестниц общего пользования величина 2h + l может лежать в пределах от 58 см до 65 см.

Расчет винтовой лестницы на примере

Предположим, что внутренняя опора имеет радиус r = 30 см, а ширина ступенек S =100 см. Таким образом, внешний радиус лестницы R1 = 130 см (100 + 30). Проведем расчет винтовой лестницы при таких параметрах: расстояние от пола первого этажа до пола второго H = 300 см, толщина перекрытия H2 = 20 см, при высоте ступеней h = 15 см.

Вычислим количество ступеней:

К = Н: h = 300: 15 = 20

Это расчетное значение, но, поскольку последняя ступенька будет совпадать с полом второго этажа, то фактически на нашей лестнице будет ступеней на одну меньше, то есть, k = 19.

Вообще, как показывает практика, больше всего путаницы при расчете винтовой лестницы возникает именно с последней ступенью, поэтому надо четко себе представлять, что она собой представляет. Очень помогает в этом случае созерцание реальной лестницы, например, в собственном подъезде. Подсчитайте, сколько на ней ступеней и подступенков, и все встанет на свои места.

Теперь определимся с размером лестничного проема. Расстояние от пола первого этажа до потолка составляет:

H1 = H – H2= 300 – 20 = 280 см.

При подъеме на каждую ступень это значение уменьшается на 15 см. Для пятой ступени:

Н1= Н – Н2 – 5h = 300 – 20 – 5* 15 = 205 см,

что еще находится в пределах допустимого (не превышает 200 см). Но для шестой ступени H1 = 190 см, и высокий человек, поднимаясь по лестнице, может задеть головой потолок. Поэтому, под перекрытием может находиться только 5 ступеней, и горизонтальная проекция лестницы выглядит так, как показано на рисунке 1б.

Глубина ступеней винтовой лестницы непостоянна и изменяется, увеличиваясь по направлению к внешнему краю лестницы. Считается, что наиболее интенсивно используется участок, находящийся на расстоянии трети внешнего радиуса лестницы от ее края. Мы, ведь, не ходим вплотную к перилам или строго по-над стеночкой, а стараемся двигаться посредине или ближе к внешнему краю винтовой лестницы. Это, так называемая, линия движения, на которой глубина ступеней должна быть оптимальной. Радиус R соответствующий линии движения, равен 2/3 внешнего радиуса лестницы R1. В нашем случае:

R = 130 *2/3 = 86,7 см.

Как правило, для комфортного подъема на высоту H = 300 см, необходим угол поворота на 360 градусов, то есть, на полный круг. Тогда воображаемый конец 20-ой ступени в проекции совпадает с началом первой. Поскольку 20-я ступень – это, по сути дела, пол второго этажа, то вполне можно совместить ее начало с началом первой ступени. Правда, при этом несколько уменьшатся размеры площадки второго этажа, и горизонтальная проекция лестницы будет выглядеть как на рисунке 2:

Рисунок 2

Мы видим, что теперь полный круг составляют 19 ступеней, а воображаемая 20-я ступень находится строго над первой. Высчитаем их размеры и проверим, совпадают ли они с оптимальными. Для начала необходимо вычислить ширину ступеней на линии движения. По формуле длины окружности 2пR, где п = 3,14, определяем длину L линии движения:

L = 2nR = 2*3,14* 86,7 = 544,5 см.

Разделив полученное значение длины линии движения на 19, получаем:

l = 544,5: 19 = 28,7 см.

Это, конечно, не оптимальная величина, но она находится в пределах нормы. Если вы хотите довести свою лестницу до совершенства и немного увеличить глубину ступени, можно идти тремя путями:

1. Увеличивая угол поворота лестницы.
2. Увеличивая радиус лестницы.
3. Уменьшая количество ступеней, и увеличивая одновременно их высоту.

При увеличении угла разворота глубина ступеней будет увеличиваться, их высота оставаться прежней, но уменьшатся размеры лестничной площадки, что может быть не слишком удобно. Уменьшив количество ступеней, придется увеличивать их высоту, что тоже не всегда желательно.

Если во главу угла при расчете винтовой лестницы ставить удобство и безопасность, (а в случае винтовой лестницы, являющейся не слишком удобной конструкцией, желательно так и поступать), то лучше увеличить внешний радиус лестницы, например, на 5 см. В этом случае, радиус R, соответствующий линии движения, составит:

R = 135*2*3 = 90 см.

Тогда длина лестницы L по линии движения:

L = 2*3,14*90 = 565,2

Глубина ступеней на линии движения:

l = L / k = 565,2/19 = 29,8 см.

L1 = 2nR1 = 2*3,14*135 = 847, 8 см l1 = L1/ k = 44,6 см

L2 = 2п r = 2*3,14*30 = 188,4 см 12 = L2/ k = 9,9 см

Итак, в примере расчета винтовая лестница имеет следующие параметры:

• количество ступеней на лестнице k =19 (20-я ступень совпадает с полом второго этажа, не забываем об этом!);
• глубина ступеней по линии движения l = 29,8 см;
• глубина ступени по внешнему краю l1 = 44, 6 см;
• глубина ступеней по внутреннему краю l2 = 9,9 см;
• высота ступеней h = 15 см;
• внешний радиус R = 135 см;
• ширина ступеней S = 105 см.

Чертеж ступени будет выглядеть следующим образом:

Рисунок 3

Строго говоря, мы вычисляли длины дуг, показанных пунктиром, а глубина ступеней будет немного меньше. Чтобы не углубляться в сложные математические расчеты, этой небольшой разницей в размерах можно пренебречь. Впрочем, особо дотошные строители могут найти формулу длины хорды и вычислить точные значения.

Стесненные условия внутри дома вынуждают владельцев установить винтовую лестницу для подъема на второй этаж, мансарду или чердак. Винтовые конструкции позволяют сэкономить пространство в помещении, однако они весьма трудоемки и сложны в изготовлении. Спиральную лестницу можно построить самостоятельно, но перед изготовлением необходимо сделать проект, точный расчет винтовой лестницы и ее элементов, чтобы перемещение по ней было удобным, а сама лестница на второй этаж была прочной и прослужила много лет.

Внутридомовые лестницы имеют различные конструкции. Винтовые обладают рядом неоспоримых преимуществ перед другими видами лестниц:

Двигаться по подобным лестницам необходимо осторожно и не торопясь. Надежности придаст устройство крепких ограждающих конструкций.

С чего начать проект

Перед началом разработки проекта и составления расчетов винтовой конструкции, необходимо определиться с размерами проема, ведущего на второй этаж. Также исходными данными для служит межэтажное расстояние. Все эти параметры будут влиять на длину проступей и общее количество ступеней. Прежде чем приступить к проектированию, очень важно определить угол закручивания конструкции.

Если спланируете лестницу с полным кругом – 360 градусов, то выход с лестницы на верхний этаж будет находиться в проекции точки начала движения. Если лестницу разместить в середине помещения, точки входа и выхода можно спланировать в любом месте. Но, при проектировании винтовой лестницы у стен, следует учесть направление вращения, и точно рассчитать место начала и окончания, поскольку может случиться, что вам не подойдет конструкция с углом вращения в 360 градусов.

Важно понимать, что удобство и безопасность перемещения по винтовой лестнице обеспечивается правильной конструкцией и оптимальными размерами ступенек. При этом за основу берутся эргономические показатели, такие как длина шага человека и длина стопы. Так, оптимальным считается длина шага в пределах 59-65 см. А длина стопы взрослого человека приблизительно равна 30 см.

Проектирование винтовой лестницы в компьютерной программе.

Пример расчета

Расчет винтовой лестницы производится по формулам. Как рассчитать винтовую лестницу рассмотрим на примере конструкции с вращением на 360 градусов, диаметр которой 2.2 м, при высоте 3 метра.

1. Проект начинаем с вычисления длины окружности (L), которая, как помним из школьного курса, рассчитывается как L = 2πR. Протяженность линии движения считаем в соответствии с формулой L = 2πr, здесь r = 2R/3, поскольку проекция перемещения по спирали лежит на расстоянии 2/3 радиуса конструкции. В результате получаем искомую, протяженность по развертке L = 4πR/3 = 4×3,14×1100/3 = 4605 мм (4,6 м).
   
   
2. На первом этапе в результате вычислений у нас получились параметры развертки нашей конструкции в виде лестницы из одного марша. Теперь можно заняться подсчетом количества ступенек. При заданной высоте в три метра и оптимальной рекомендованной высоте ступеней в 17 (± 3) см, в нашем случае, получится 20 ступенек. То есть, для кратности мы приняли за высоту значение 15 см, и получили 300:15 = 20. Последний 15-й шаг приходится уже на лестничную площадку.
   
   
3. Поскольку ступени винтовой конструкции имеют трапециевидную форму, то и рассчитывать их будем в три этапа. Сначала просчитаем глубину проступей в середине лестничной конструкции по пути движения. Для этого нам и пригодится рассчитанная в п.1 протяженность окружности по развертке конструкции. Разделим 4605 на 14 (пятнадцатая ступень считается площадкой) и получим 329 мм. Это немного превышает принятые стандарты для внутридомовых лестниц, поэтому следует увеличить количество ступеней до 17, таким образом, чтобы количество подъемов составило 18. В этом случае получим проступь глубиной 4605:17=271 мм и высотой 3000:18=167 мм. Такие параметры попадают в эргономические рекомендации, основанные на ширине человеческого шага.
   
   
4. Если при делении образуется остаток, его можно учесть, скорректировав высоту первой ступени. Прочие проступи обязаны быть одинаковыми, как по высоте, так и по ширине.
5. Далее необходимо высчитать глубину проступей в точке крепления на центральной опоре. Как правило, такой опорой служит металлический столб, диаметром 50 мм, на котором нанизаны ступени. Для крепления ступеней необходимо отверстие того же диаметра, что и труба и по 50 мм кромки. Поэтому глубина трапециевидных ступеней в узкой своей части будут равняться 50х3=150 мм.
6. Далее просчитываем и проектируем проем в межэтажных перекрытиях, который необходимо предусмотреть при строительстве дома или изготовить его заранее перед проектированием лестничной конструкции с учетом, что его размеры должны превышать лестничный диаметр примерно на 20-22 см. Форма проема на верхний этаж может быть круглой или прямоугольной.
   
   
7. В домах мансардного типа необходимо учитывать расстояние до верхнего перекрытия.

Помимо правильных расчетов, не менее важно корректно провести сам процесс монтажа. Для этого рекомендуем ознакомиться еще и с . В ней детально рассмотрены важные моменты установки винтовой лестницы.

Изготовление винтовой лестницы на второй этаж своими руками, например, для дачи, только кажется архи-сложнейшей задачей.

На самом деле нужно знать основные нюансы технологии, провести точные расчеты и останется только планомерно сделать каркас и после просто обшить материал по своему вкусу.

Но перед инструкцией расскажем немного об устройстве и типах винтовой лестницы.

Всего различают 4 типа винтовых лестниц (смотрите фото):

• Винтовая со ступенями (металлические или деревянные) в виде клиньев — широкая часть упирается к стене, а узкая ставится на опорный столб.
• Ступени выступают из опорного столба консольно. Нет нужды иметь металлические опоры по периметру.
• Опорный столб для ступеней отсутствует. Они заделаны в тетиву, загнутую спирально и переходят в перила. В изготовлении своими руками самая сложная конструкция.
• Стальная с внутренним стержнем. Центральная стойка выполнена своими руками из металлической трубы диаметром от 5 см (расчет для нее приведен далее в тексте).
• Проступь нужно сделать длиной 55-60 см, а диаметр проема — 140 см — если лестница дополнительная, а если она основная — то 90 см и 2 метра соответственно (расчет данных приводится также отдельно).

10 нюансов конструирования лестницы

Винтовая лестница на второй этаж дачи, как и любые другие металлические конструкции, призванные выдерживать постоянные нагрузки, окажется ненадежной, если не соблюсти хоть один из следующих пунктов и не рассчитать ее правильно:

1. Забежные деревянные ступени при отсутствии подступенка у винтовой лестницы уменьшают вероятность соскользнуть ноге, которая всегда ставится на ступень в самой узкой ее части — у стойки;
2. Ходьба всегда идет с упором на середину ступени, потому ширина в этом месте не может быть менее 20 см, а ширину участка в 15 см от опоры нужно рассчитать не меньше 10 см;
3. Использование лестницы задает длину проступи: если лестница дополнительная, то хватит длины в 60 см при диаметре 140 см, если по лестнице кто-то будет постоянно ходить, то длина ступени может быть от 80 см, а диаметр лестницы — не меньше 2 м;
4. Выполняя расчет, имейте в виду, что высота прохода — то есть, высота от ступени до кромки витка выше — не должна быть меньше 2 метров (обратите внимание на вытянутость витка на фото). Иначе вам придется просто горбиться всякий раз, чтобы не стукнуться;
5. За опорную стойку сойдет труба от 5 см в диаметре. Она ставится вертикально, а опора приходится на точку, которая выдержит нагрузки. Желательно рассчитать ее из расчета, что в этой точке ниже будет стена погреба/кладовки/гаража или же просто сплошной фундамент;
6. К деревянному полу опора крепится анкерными болтами, к цементу — бетонированием + металлические растяжки;
7. Каждая ступень крепится на заданном расстоянии от соседней посредством втулок, высота которых равна высоте от ступени до ступени;
8. Длина ступени зависит от проема в этаже, количество ступеней можно рассчитать делением высоты лестницы на высоту между ступенями — где-то 20 см + толщина доски;
9. Крепите ступени своими руками так, чтобы при взгляде сверху был как бы внахлест: вы сможете укрепить конструкцию кронштейнами между кромками широкой части соседних досок;
10. Сборка своими руками всегда идет по порядку: расчет — установка опоры — проступи — втулки — распределение ступеней — опорные кронштейны — последняя ступень крепится к полу второго этажа.

Расчет лестницы

Теперь настал черед сделать расчет.

• ширина ступени в середине — от 20 см;
• ширина от опоры — от 10 см;
• ширина в самой широкой части у края — от 40 см;
• диаметр — от 1.3 до 3.3 м;
• диаметр прохода по краю перил — от 1.2 до 3.2 м;
• ширина марша — 0.5-1.4 м;
• диаметр проема в перекрытии — 1.3-3.3 м.

Учтите, что размеры и расчет выше приведены в пределах рекомендуемых цифр и нет причин сделать огромный проем в ограниченном пространстве дачи — лестница займет полезную площадь и только.

Давайте посчитаем размеры для лестницы в 3 метра высотой с маршем шириной 80 см:

• Диаметр равен ширине марша х2 + диаметр опоры: D=2×800 + 200=1.8 м
• Радиус подъема равен ½ ширины марша + радиус опоры: R=400+100=500 мм.
• По формуле L=2TTr/200 (ширина проступи) получаем: 2×3.14×500/200=17.2. Округляем до целого числа и получаем ровно 17 ступеней в одном витке спирали. Внимание: при высоте до 3 метров лестница вряд ли будет состоять из 2 витков.
• Эргономика высоты ступени также высчитывается: заложим рост человека в 180 см. Добавим к нему запас 20 см и поделим на число ступеней в витке. Итого 200 см/17=12 см (округление от 11.7647).
• Посчитаем количество: разделим высоту лестницы на высоту ступени и получаем: 3000 мм/120 мм=25.

Итоговый расчет: для нашей лестницы высотой 3 метра, с шириной марша 80 см нужно сделать своими руками 25 ступеней высотой ровно 12 см.

Изготовление элементов

Итак, учитывая проведенный расчет, нужно сделать составные элементы своими руками.

Опора

В качестве опоры сгодится любая труба от 5 см в диаметре. Она должна быть толстостенной из металла и новой, если вы хотите, чтобы лестница прослужила несколько лет.

Раз высота составит 3 метра (высота от пола до верхней кромки пола на втором этаже), то длина трубы должна быть хотя бы 3.1-3.2 метра для того, чтобы ее можно было надежно установить своими руками в пол ниже и при этом ее высоты хватило.

Ступени

Закупите строганную доску бука, ясеня, дуба — по возможности широкую. По опыту мастеров можно использовать проклеенную древесину.

Соберите бруски в одну панель, волокна направлены в разные стороны. Проклейте брусья между собой и зажмите струбцинами для высыхания.

Когда брусья высохнут, приложите к получившемуся листу шаблон. Обведите два контура — один ровно по шаблону, а другой внешний — оставив припуск в 5 мм, который после будет обработан до нужного.

Самая верхняя ступень является, по сути, площадкой, потому ее нужно сделать широкой, большего радиуса.

Если в ступенях должны быть отверстия для монтажа на саму опорную стойку, то их выбирают фрезой своими руками сразу в нескольких досках, которые укладывают в стопку и крепят струбцинами.

Стойки и балясины

Для стоек сгодится клееный брус с размером сечения 5×5 см.

Крайние стойки должны соединять сразу две ступени, что убережет их от проворачивания.

Стойки могут клеиться своими руками прямо в отверстия, крепиться поверх ступеней или же быть надетыми на ступени выпилами.

Перила

Хорошо смотрятся деревянные и тонкие железные перила.

Деревянные можно изготовить путем склеивания брусков между собой.

Но загвоздка кроется как раз в гнутой форме: у вас дома есть гибочный станок?

Потому лучше заказать их отдельно сообразно размерам лестницы в магазине мебели.

Монтаж лестницы

Наступил черед монтажа.

Приведем пошаговую инструкцию для простоты понимания процесса:

• Определите место для установки лестницы. Лестница должна быть на расстоянии от стены и не упираться в нее;
• На потолке выполняется разметка: определите центр окружности, диаметр, начертите круг;
• Определите отвесом строго вертикально аналогичную окружность на первом этаже, начертите круг;
• Вырезаем в потолке проем (выпиливаем деревянные балки перекрытия) и тут же декоративно закрываем его гнутым шпоном или широким плинтусом;
• Устанавливаем опору: если пол деревянный, то желательно приварить к нижней части трубы квадратный лист, в нем высверлить 4 отверстия под анкерные болты. После желательно деревянный пол в месте установки разобрать, установить нижнюю часть трубы и после заделать сообразно форме трубы: если доска или ламинат, то при укладке выполняются округлые вырезы по диаметру трубы;
• Если пол бетонный, то можно разобрать верхнее финишное покрытие и просто засверлить под дюбеля 4 отверстия, на которые и сажается опора квадратным листом. После закрывается стяжка и опора финишным покрытием по форме трубы;
• Как крепится верхняя часть опоры: вверху трубы обычно приваривается «нога» — полая труба с квадратной частью в конце, благодаря которой наша опора также крепится 4 болтами либо к самому полу и сверху закрывается последней широкой ступенью, либо крепится к стене (если лестница у стены);
• Монтаж ступеней осуществляется в зависимости от особенностей их крепления: если они ставятся как обычно — на округлые вырезы в краях, то основа должна быть сборно-разборной. На трубе с заданным шагом ставятся пояса, на которые сажаются узким концом ступени. При этом основа может состоять из нескольких труб с резьбой, которые всегда можно разобрать и после заменить любую ступень при ремонте;
• Когда все ступени выставлены, на них ставятся балясины, но не крепятся, так как будут сделаны спилы сообразно траектории перил;
• Ставим балясины на заготовленные в ступенях отверстия, пазы или шпунты. Ставим сплошной поручень (обычно клееный из шпона) на саморезы к каждой балясине. Гвозди недопустимы;
• По всей длине имеет смысл установить витой плинтус в качестве ребра жесткости.в

Теперь осталось покрыть дерево лаком, обезжирить, морить древесину для нужного оттенка и покрыть гидрофобным составом, чтобы лестница прослужила как можно дольше.

Сборка винтовой лестницы для дачи завершена.

Винтовые лестницы являются удачным изобретением в строительной сфере. Благодаря своей компактности они легко вписываются в любое помещение и дополняют интерьер, делая его привлекательным и органичным. Расчет винтовой лестницы проводится благодаря онлайн программам, достаточно ввести в них свои основные параметры и программа сама проектирует конструкцию лестницы и все ее размеры.

Особенности проектирования

Каждая конструкция имеет свои особенности и нормативные параметры, исходя из которых, получается быстро вычислить параметры, положение и основные особенности лестницы.

При расчете винтовой лестницы онлайн нужно учитывать запрограммированные параметры, которые прописаны в нормативных документах и являются обязательными для соблюдения при проектировании конструкции. К ним относятся:

• Ширина лестничного полотна должна быть не менее 80 см, чтобы обеспечить удобное передвижение;
• Ширина ступени – оптимально 25-30 см, это позволит стопе удобно располагаться и не соскальзывать;
• Высота ступени варьируется в пределах 15-20 см. при изменении данного показателя можно обеспечить неудобства эксплуатации, так как шаг будет не комфортным для человека и ему придется слишком часто шагать и высоко поднимать ноги. Это особенно неудобно для пожилых людей или детей.
• Удобство лестницы зависит во многом от угла наклона. Для винтовых конструкций он может быть 30-40 градусов. Чем меньше угол, тем более крутым и неудобным будет подъем. Для увеличения угла нужно будет обеспечить больше свободного пространства.

Важно! Чтобы нейтрализовать возможность задевания головой верхних ступеней, важно тщательно продумать их расположение. Для этого нужно сделать высоту подступенка не менее 17 см. количество ступеней при этом должно быть нечетным.

Важную роль в конструкции лестницы играет ограждение. Высота перил зависит от роста человека, поэтому оптимальным показателем будет 0,9-1,2 м.

Расчет винтовой лестницы на второй этаж требует ответственного подхода и профессионализма. Не стоит самостоятельно производить расчеты, не разобравшись в конструктивных особенностях. Эти значения нужно тщательно проверять при проектировании конструкции, если же лестница устанавливается в уже готовом доме, который ранее не имел спланированного подъема, будет сложнее подогнать размеры под конкретное помещение с соблюдение правил эргономичности конструкции.

Какие параметры нужно определить при расчетах лестницы

При помощи рулетки необходимо измерить высоту от пола до потолка, учитывая также толщину перекрытия. Затем определяются параметры ступеней (высота и глубина), ее радиус и расстояние между соседними ступенями.

Обратите внимание! Чтобы обеспечить удобный подъем нужно рассчитать расположение лестниц, так как низко расположенные ступени будут обеспечивать неудобства и их можно будет при неосторожности задеть головой.

Расчет винтовой лестницы своими руками является сложной задачей и требует наличия определенных знаний и навыков. Главной задачей является правильный просчет лестничного марша. Первоначальными замерами на этом этапе является площадь, которая предназначается для размещения лестницы и высота, измеряющаяся от пола до потолка с учетом толщины перекрытия.

Затем нужно четко определиться с местом захода лестницу, и местом выхода с нее. Расположение должно быть удобным и позволять беспрепятственно попадать из одной комнаты в другую. После этого можно приступать к расчету винтовой лестницы. Программа, выбранная для проектирования должна давать все необходимые схемы и чертежи, а также обеспечивать человека необходимыми рекомендациями.

В качестве примера можно взять параметры высоты лестницы – 3 м, диаметр – 1м, угол поворота – 360 градусов (выход будет расположен непосредственно над входом).

Длина марша для такой лестницы будет равна 4,2 м. для расчета необходимо использовать геометрические формулы расчета длины окружности. Затем рассчитывается количество ступеней. Необходимо разделить длину лестничного марша на предполагаемую глубину ступени, если взять ее равной 25 см, то для этой винтовой лестницы необходимо будет 16 ступеней (так как одна будет совпадать с поверхностью перекрытия).

Расчет винтовых лестниц из металла практически не имеет отличий, все этапы выполняются в той же последовательности. Важно лишь учесть, что каркас лестницы должен быть выполнен из качественного материала и соответствовать международным стандартам.

Использование профильных программ для проектирования конструкций

Чтобы значительно упростить задачу планирования конструкции можно воспользоваться специально разработанными программами. Они позволяют быстро произвести расчеты основных параметров и предотвращают многие неточности и ошибки. Программы для проектирования используются при расчете практических любых лестничных конструкций и других интерьерных элементов. Все дизайны выполняются в профильных программах и только после этого переводятся на помещение.

Калькулятор расчета винтовой лестницы используют даже профессионалы. Кроме точных значений всех необходимых параметров, программа предоставляет необходимые схемы и чертежи, с помощью которых значительно упрощается монтаж лестницы.

Схематические рисунки позволяют быстрее разобраться с конструкцией лестницы и ее основными особенностями. Наглядные рисунки и чертежи обеспечивают улучшенное восприятие и дают возможность внести изменения в конструкцию до ее монтажа, а это в свою очередь значительно упрощает и улучшает монтажные работы, обеспечивая лестнице комфорт и безопасность.

Ошибки при проектировании конструкции

Как и в любой работе, проектирование лестничных конструкций имеет множество нюансов, при несоблюдении которых не удается создать удобную и безопасную лестницу. При расчете винтовой лестницы, чертежи позволяют более наглядно разобраться с конструкционными особенностями и предотвращают большинство неточностей. Чтобы избежать проблем, нужно ознакомиться с основными ошибками при создании проекта и изготовлении конструкции:

• Самой распространенной ошибкой является неправильное расположение лестницы. Вследствие этого в процессе возникают трудности с размещением лестницы, которая не вписывается в помещение не по размерам, не по эстетичности.
• Неточности при определении диаметра конструкции могут привести к нарушениям температурного режима, так как через проем весь теплый воздух будет подниматься на второй этаж. Слишком узкий проем будет повышать опасность травм при использовании лестницы.
• Отсутствие ограждения или перил также влечет за собой опасность при эксплуатации конструкции, особенно это касается пожилых людей и детей. Лестница без ограждения выглядит незаконченной и не обеспечивает необходимый комфорт при эксплуатации.
• Расчет ступеней винтовой лестницы имеет важное значение в процессе проектирования. Соотношение высоты и глубины ступеней должно соответствовать нормам. Нарушение нормативных значений ведет к неудобствам использования конструкции.
• Угол наклона должен обеспечивать комфортный спуск и подъем.
• Проступь необходимо делать из нескользящих материалов, либо же использовать специальные накладки. Это в значительно степени позволит предотвратить травматические ситуации.

Обратите внимание! Крепление внешнего края ступеней может осуществляться лишь к прочной кирпичной стене. Запрещено монтировать ступени к перегородкам, так как они не смогут выдержать вес конструкции и вес идущего человека.

Не рекомендуется использовать данный тип лестницы для деревянных домов. Соприкосновение деревянной стены со ступенями создаст акустическую проблему, поэтому при хождении по лестнице будет раздаваться сильный шум, мешающий всем жителям дома.

Учитывая перечисленные ошибки, можно избежать их при создании своей конструкции, что соответственно позволит спроектировать качественную лестничную конструкцию и на долгие годы обеспечит удобную и безопасную эксплуатацию.