Конструкции лестниц

Каждый день любому РёР· нас неоднократно приходится спускаться Рё подниматься РїРѕ лестницам. Лестница – настолько привычная для РІСЃСЏРєРѕРіРѕ человека конструкция, что мало кто задумывается, как, собственно РіРѕРІРѕСЂСЏ, лестница устроена. Между тем, лестница – неотъемлемый элемент человеческого жилища, который должен быть построен согласно определенным правилам Рё пропорциям.

Общие положения

Знание и понимание этих правил особенно важно в тех случаях, когда возникает необходимость самостоятельного изготовления лестницы в жилом или хозяйственном помещении, например, в загородном доме. Можно выстроить различные классификации типов лестниц по конструктивным особенностям или используемым материалам. Однако в нашем случае разумно разделить лестницы по их функциональному предназначению, которое может быть следующим:

1. Лестница, ведущая из одного уровня жилого помещения в другой (межуровневая лестница);
2. Лестница, ведущая в нежилое помещение, например, в подвал или на чердак (такая лестница может быть просто приставной);
3. Лестница РЅР° улице перед РІС…РѕРґРѕРј РІ РґРѕРј – наружная лестница.

Исторически сложились РґРІР° основных типа конструкций лестниц – это прямая Рё винтовая лестницы. Можно даже обозначить древнейшие прототипы подобных сооружений – это СЂСЏРґ ступеней, устроенных РІ склоне холма, которые обуславливают подъем РїРѕ РїСЂСЏРјРѕР№ (прямая лестница), Рё ветви дерева, которые подразумевают подъем РїРѕ спирали (винтовая лестница). Между этими крайними видами лестниц следует также обозначить промежуточный Рё наиболее распространенный тип поворотной лестницы.


Рис. 1. Винтовая лестница

В самом деле, подъем по прямой наиболее удобен и требует наименьших затрат физических сил, но в то же время, одномаршевая лестница даже в один пролет занимает довольно много полезной площади. Винтовая лестница требует гораздо меньшей площади, но вместе с тем, имеет некоторые недостатки с точки зрения передвижения по ней (см. рис. 1) . Это происходит в силу того, что каждая ступень такой лестницы имеет неодинаковую ширину в плане, увеличивающуюся по мере удаления от центра. Такие ступени называются забежными. Оптимальным для подъема по винтовой лестнице является путь по центру ступеней.

Непрерывный ряд ступеней марша поворотной лестницы обеспечивает прямой путь для подъема, при этом сами марши расположены под углом (90 или 180 градусов) друг к другу, что ведет к уменьшению общей площади, занимаемой лестницей.

Можно на собственном опыте убедиться, что подъем по лестничному маршу, имеющему более 10 ступеней, не очень удобен. Поэтому принято оборудовать лестницы промежуточными площадками. Такие площадки, во-первых, предоставляют небольшой отдых при подъеме и, во-вторых, позволяют устанавливать следующий марш в другом направлении. К числу недостатков поворотной двухмаршевой лестницы можно отнести неудобство транспортировки по такой лестнице крупногабаритных предметов (например, мебели).


Рис. 2. Четвертьоборотная лестница

РќР° практике, чтобы обеспечить наиболее приемлемый РІРѕ всех отношениях подъем СЃ РѕРґРЅРѕРіРѕ СѓСЂРѕРІРЅСЏ (этажа) РЅР° РґСЂСѓРіРѕР№, достаточна лестница СЃ РґРІСѓРјСЏ маршами. Второй (верхний) марш может располагаться РїРѕРґ прямым углом РїРѕ отношению Рє первому, РІ этом случае лестница называется четвертьоборотной (СЃРј. СЂРёСЃ. 2) , или РїРѕРґ углом 180 градусов – полуоборотная лестница (СЃРј. СЂРёСЃ. 3) . Если РґРІР° верхних марша лестницы расходятся РѕС‚ промежуточной площадки РІ разных направлениях, лестница называется распашной. Лестница, имеющая более РґРІСѓС… маршей, называется многомаршевой.


Рис. 3. Полуоборотная лестница

Кроме того, можно выделить промежуточный между поворотной и винтовой конструкциями тип лестницы (см. рис. 4). Его особенность состоит в том, что вместо промежуточной площадки выполняется сегмент винтовой лестницы с забежными ступенями. По направлению поворота между маршами различаются правые (движение по часовой стрелке) и левые (движение против часовой стрелки) лестницы.


Рис. 4. Промежуточный тип лестницы

Существуют определенные нормативы, которых необходимо придерживаться при строительстве и монтаже лестниц. Между двумя маршами или между маршем и потолком должно быть расстояние не менее 2 метров по вертикали для обеспечения свободного перемещения взрослого человека. Ширина марша должна допускать возможность одновременного передвижения по лестнице двух человек и в любом случае не может быть меньше 600 мм.

Надежное ограждение – также является неотъемлемым элементом большинства лестниц. Ограждения устраивают РІ РІРёРґРµ поручней высотой РЅРµ менее 900 РјРј, способных выдерживать соответствующие нагрузки.

Конструкции лестничного марша

Теперь, когда мы познакомились с основными принципами устройства лестниц, можно более детально рассмотреть конструкции лестничного марша.

Каждая ступень лестницы состоит РёР· РґРІСѓС… элементов – проступи Рё подступенка. Их размеры Рё соотношение определяют пропорции Рё, РІ определенной степени, уклон лестницы. Практический опыт показывает, что для создания оптимальных условий передвижения РїРѕ лестнице следует руководствоваться РІ первую очередь соображениями удобства этого передвижения.

Основным параметром для выбора соотношения ширины проступи и высоты подступенка является ширина человеческого шага. Каждый последующий шаг по лестнице должен быть равен предыдущему. В самом деле, достаточно только представить себе спуск или подъем по лестнице со ступенями различной высоты, как становятся очевидными все преимущества конструкции с постоянными и правильными пропорциями.


Рис. 5. Конструкция лестницы
1 – проступь;
2 – подступенок;
b – ширина проступи;
h – высота подступенка

РЁРёСЂРёРЅРѕР№ проступи (b) называется расстояние РїРѕ горизонтали между передними кромками РґРІСѓС… соседних ниже- Рё вышерасположенных ступеней лестницы. Высотой подступенка (h) – расстояние РїРѕ вертикали между плоскостями проступей соседних ступеней лестницы (СЃРј. СЂРёСЃ. 5) . РћСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ правило для получения необходимой пропорции ступени можно сформулировать следующим образом: удвоенная СЃСѓРјРјР° высоты подступенка Рё ширины проступи должна составлять 600–650 РјРј. Например, если высота подступенка 160 РјРј, то ширина проступи должна быть 280–330 РјРј.

Вместе СЃ тем, РЅРµ РІСЃСЏРєРёРµ размеры, которые формально укладываются РІ вышеприведенное уравнение, РјРѕРіСѓС‚ применяться РЅР° практике. Например, ступень СЃ подступенком высотой 90 РјРј Рё шириной проступи 470 РјРј соответствует лишь указанным требованиям, РЅРѕ никак РЅРµ удобству передвижения РїРѕ лестнице. Поэтому высота подступенка имеет определенные размеры, которые РјРѕРіСѓС‚ варьироваться РІ пределах РѕС‚ 140 РґРѕ 170 РјРј, РїСЂРё крайне допустимых значениях – 120 Рё 200 РјРј. РќР° практике ширина проступи принимается 280–300 РјРј, РЅРѕ РЅРµ менее 250 РјРј. Обычно реальную ширину проступи даже немного увеличивают РїРѕ отношению Рє расчетной (примерно РЅР° 20 РјРј).

Для определения высоты подступенка, прежде всего, следует измерить расстояние между этажами, которые предстоит соединить лестницей. Это можно сделать по чертежу, но лучше непосредственно по месту, так как реальная высота иногда несколько отличается от расчетной. Если высоту подступенка выбрать заранее, может возникнуть ситуация, при которой число ступеней на лестнице получится не целым. Поэтому правильнее высоту лестницы разделить на целое число ступеней, получить в результате необходимую высоту подступенка и соответственно рассчитать надлежащую ширину проступи.

РџСЂРё этом следует учитывать еще РґРІРµ закономерности для построения оптимальной РїРѕ размеру ступени. Наиболее СѓРґРѕР±РЅС‹ лестницы СЃ соотношением проступи Рё подступенка b – h = 120 РјРј. Такое уравнение называется «формулой удобства». Вместе СЃ тем, для наиболее безопасного передвижения надежнее конструкции СЃ соотношением b + h = 460 РјРј (так называемая «формула безопасности»).

Следует также учитывать, что ширина проступи должна обеспечивать возможность полного и надежного опирания на нее всей поверхности ступни. Если проступь слишком узкая, то нога может соскользнуть с нее при движении вниз. Если же проступь, наоборот, слишком широкая, то при движении наверх нога, как правило, не опирается на середину всей ступней.

Соотношение проступи и подступенка определяет уклон лестницы. Существуют лестницы пологие (уклон до 38 градусов) и крутые (уклон от 38 до 45 градусов). Если ширина проступи равна высоте подступенка, то лестница имеет уклон в 45 градусов, что является пределом для жилых помещений. Внутренние лестницы, как правило, имеют уклон 38 градусов. Вместе с тем, лестницы в подсобные помещения (например, на чердак) могут иметь уклон и более 45 градусов. В таких случаях они обычно делаются приставными. Наиболее подходящее для жилых помещений соотношение высоты подступенка и ширины проступи составляет 1:2 (например, 150:300 мм).

Количество ступеней РІ марше лестницы может быть РѕС‚ 3 РґРѕ 18 (хотя марш более чем СЃ 10 ступенями РЅРµ очень удобен), РїСЂРё этом желательно, чтобы РёС… число было нечетным. Конструктивной РѕСЃРЅРѕРІРѕР№ для ступеней обычно служат РґРІРµ наклонные балки. Р’ том случае, РєРѕРіРґР° РѕРЅРё расположены СЃРЅРёР·Сѓ, Рё ступени опираются РЅР° РЅРёС… – балки называются РєРѕСЃРѕСѓСЂС‹. Если же балки расположены РїРѕ бокам, Рё ступени врезаны РІ РЅРёС… или укреплены СЃ помощью шипов – балки называются тетивы.

Материалы для изготовления лестниц

Для изготовления лестниц РјРѕРіСѓС‚ применяться самые разнообразные строительные материалы. Их выбор зависит как РѕС‚ функционального предназначения лестниц, так Рё РѕС‚ РёС… местонахождения. Для выполнения наружных лестниц больше РїРѕРґС…РѕРґСЏС‚ прочные, РЅРµ боящиеся воздействия влаги Рё перепадов температур материалы – РєРёСЂРїРёС‡, металл или бетон. Древесина, применяемая для изготовления наружных лестниц, требует дополнительной обработки антисептиками.

Кроме того, необходимо учитывать возможность обледенения ступеней в зимнее время. Для повышения безопасности таких лестниц поверхности проступей следует выполнять рифлеными. Наружные лестницы из кирпича или бетона можно дополнительно облицовывать различными отделочными материалами. Для этого используются камень (гранит или мрамор) или кафельная (в том числе мозаичная) плитка.

Внутренние лестницы обычно выполняются из древесины или металла. Здесь следует отметить, что изготовление конструкции из металла требует специального оборудования и по степени сложности и трудоемкости на порядок превосходит аналогичные сооружения из древесины. Вместе с тем, металлические лестницы гораздо прочнее и надежнее деревянных, и уж во всяком случае безопаснее в противопожарном отношении.

РџСЂРё изготовлении деревянных лестниц чаще всего употребляется древесина РґСѓР±Р° Рё СЃРѕСЃРЅС‹ (применяются Рё РґСЂСѓРіРёРµ хвойные РїРѕСЂРѕРґС‹ – кедр или лиственница). Дуб имеет более высокую плотность Рё, соответственно, более надежен РІ эксплуатации. Хвойные РїРѕСЂРѕРґС‹ заметно мягче РґСѓР±Р°, РЅРѕ более СѓРґРѕР±РЅС‹ РІ обработке. Влажность применяемой для изготовления лестницы древесины должна соответствовать влажности помещения, РІ котором РѕРЅР° будет находиться. Существующее разнообразие конструкций приставных лестниц позволяет использовать для РёС… изготовления как древесину, так Рё металл.

Мы рассмотрели основные конструктивные особенности и пропорции лестниц. В дальнейшем будет дано более детальное описание технологии выполнения прямых и поворотных, винтовых, приставных и наружных лестниц.