Методы расчета забежных ступеней. Расчет ступеней лестницы, в зависимости от ее конструкции Забежная лестница с поворотом на 90 градусов

Нередко случается так, что недостаточная площадь помещения в частном доме просто не позволяет соорудить обычную одномаршевую лестницу на второй этаж. Приходится искать иное решение – делить подъем на два марша или вписывать в имеющееся пространство винтовую конструкцию.

А можно и объединить эти подходы – лестница будет иметь два марша, но между ними предусматривается не площадка, а участок подъёма по типу винтовой, для перехода между прямыми отрезками. На этом участке монтируются так называемые забежные ступени, которые позволяют изменять направление лестницы. Конструкция, конечно, усложняется, но зато достигается требуемая компактность межэтажного перехода.

Может ли быть построена забежная лестница своими руками? Да, безусловно. Но чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо для начала рассмотреть, какими бывают конструкции, имеющие забежные ступени, научиться производить их расчёт.

Лестницы с забежными ступенями

В первую очередь, необходимо сказать, что забежными называются ступени, имеющие форму правильного или неправильного треугольника и располагающиеся практически всегда на одной опоре. Такие ступени могут полностью формировать конструкцию лестницы или же заменять в ней площадку между двумя пролетами .

К лестницам, имеющим забежные ступени, относится несколько типов конструкций:

Забежными называются ступени, ширина которых возрастает от внутренней стороны к наружной. Естественно, расчет забежных ступеней должен производиться с особой тщательностью на этапе , так как от этого зависит безопасность и удобность всей лестничной конструкции, будь то винтовая лестница или поворот прямого марша. Чаще всего забежные ступеньки делают, когда необходимо уменьшить габариты лестницы путем исключения межпролетной площадки из ее конструкции. При этом место с нестандартными ступеньками становится не очень удобным, особенно для спуска, потому что чем ближе человек ступает к внутреннему краю, тем меньше остается пространства для постановки ног.

Основные требования

При создании лестницы с забежными ступенями нужно придерживаться нескольких основных правил:

1. Внешняя часть ступеней не должна быть шире 40 см.
2. Минимум для внутренней части – 10 см (имеется в виду ее полезный участок, а не самый край).
3. Середина марша – 20 см, и это значение должно соблюдаться на всем протяжении конструкции.
4. Радиус кривизны, которым характеризуется поворотная часть, – 30 см минимум.

Важно! Ход забежных ступеней не должен быть извилистым, иначе ходить по ней будет не только неудобно, но еще и опасно.

Расчет забежной лестницы может быть произведен различными методами, смотря на какой угол поворачивается лестница.

Метод пропорций, с некоторыми поправками, используется и для того, чтобы рассчитать параметры поворота на прямой угол (90°). Следует отметить, что это наиболее простой способ, другие графические методы сложнее, они требуют наличия базовых знаний по черчению и проектированию.

Метод, называемый датским, тоже применяется при расчетах поворотов лестниц на 90° и 180°. В первую очередь строится горизонтальная проекция, на которой, так же как и в методе пропорций, проводят линию середины марша. Эту линию тоже разбивают на отрезки величиной с ширину ступени. Затем нужно определиться с началом забежных ступеней, граница отмечается точкой A. Другая важная точка – начало забежной ступени, находящейся в середине поворота, обозначается буквой B.

Затем половину линии середины марша с отметками проступей разворачивают так, чтобы получилась прямая линия, и от каждой отметки рисуют перпендикуляр . Для отметки, которая обозначает первую забежную ступень (после прямых), длина перпендикуляра выбирается равной ширине проступи. Для отметки на противоположном конце развернутой прямой (отметка забежной ступени, находящейся в середине поворота) длина перпендикуляра берется равной минимальной ширине ступеней. Два полученных перпендикуляра соединяют друг с другом, и получают значения длин перпендикуляров для всех других отметок. Полученные отрезки укладывают по возрастанию в одну прямую, которую проецируют на прямую, по длине равную AB. Это дает полную информацию об узких участках ступеней. Найденные размеры переносят на горизонтальную проекцию (на линию AB) и, соединив точки с отметками на линии середины марша, получают полные габариты всех забежных ступенек.

Другие методы

При использовании метода развертки и метода подъема линий учитываются горизонтальная и вертикальная кривизна поворотной конструкции. В методе развертки первым делом производится определение границ ступенек, после чего чертеж переносится в вертикальную проекцию. Аналогично манипуляциям, производимым в датском методе, разметка размещается так, чтобы получившиеся отрезки можно было перенести в другую плоскость, проведя перпендикулярные линии.

Здесь также нужны две проекции. Горизонтальную рисуют аналогично предыдущим рассмотренным методам, на ней тоже проводится линия середины марша. Кроме того, отмечаются точки, соответствующие началу и концу забежных ступенек. Линия середины марша разбивается на отрезки величиной в ширину ступеней, обычно это 200 мм.

Вертикальная ось вертикальной проекции, в свою очередь делится на отрезки, равные высоте ступенек. Далее выбирают прямые ступени и, соединив их ребра линиями, получают соответствующие отрезки, с помощью которых находят пересечение с осью горизонтальной проекции. Полученная точка используется в дальнейшем для построения окружностей, которые нужны для определения вертикальной проекции линии подъема тетивы. Для нахождения вершин ступеней пользуются вертикальной осью – проводят перпендикулярную ей линию до пересечения с линией подъема. Проекции полученных точек на горизонтальную ось дадут размеры узких частей забежных ступенек. Эти размеры используются для нахождения всех остальных параметров забежных ступенек.

Уклон лестничного марша

Важной характеристикой лестницы является ее крутизна, иначе говоря, угол наклона. От крутизны зависит не только удобство эксплуатации лестничного оборудования, но и безопасность. Человеческий шаг, его среднее значение, является главным ориентиром. Другими словами, удобство передвижения по лестнице требует соблюдения определенной пропорции между высотой подъема человека при каждом шаге и дальностью, на которую он при этом продвигается вперед. В норме отношение высоты лестничной конструкции к длине ее проекции на горизонтальную ось находится в диапазоне от 1:2 до 1:1,75. При выражении данных пропорций в угловых единицах получается, что уклон лестничной конструкции не должен быть больше 30°.

Простой онлайн калькулятор рассчитает количество ступеней, глубину ступеней, высоту ступеней для забежной лестницы на 90° на второй этаж. Начните расчет лестницы!

Как рассчитать ступени лестницы

Приведем известную формулу французского архитектора Франсуа Блонделя, для расчета чаще всего используют именно его формулу удобства ступеней лестницы, она основана на средней длине человеческого шага в 63 см.

Формула Блонделя S = a + h *2: ширина проступи + 2 высоты подступенка = 60-65 см.
Формула безопасности: a + h = 46 см
Формула удобства: a – h = 12 см

s – величина среднего шага
a – ширина проступи
h – высота подъема ступени (подступенка)
Благодаря этим трем формулам определяется удобство и безопасность лестницы.
Необходимо учесть, что ширина проступи – величина a должна быть в пределах 25 – 30 см. А высота ступени – величина h лежать в пределах 15 – 20 см.
Р.S. при других заданных параметрах лестница будет не удобной, в других случая и опасной.
Программа расчета ступеней лестницы с забежными ступенями выдаст точный расчет количества удобных ступеней, глубину и высоту ступеней, а так же угол наклона вашей лестницы и на сколько ваша забежная лестница «удобная», «неудобная» и в итоге безопасная. В зависимости от итоговых результатов вы всегда сможете подогнать все значения до идеальных параметров лестницы для максимально безопасного передвижения по ней. Меняйте количество ступеней, подбирайте самое подходящее количество ступеней для вашей лестницы с забежными ступенями. Учитывайте, что ширина лестничной поворотной площадки равна ширине лестницы, которую вы указываете в калькуляторе сами.

Безопасность поворотной лестницы с забежными ступенями

Рекомендуем делать количество ступеней поворотной лестницы не четным, чтобы начиная восхождение и спускаясь, вы смогли это сделать с одной и той же ноги, с опорной, это гораздо удобнее. Желательно, чтобы в одном лестничном марше было минимум 3 ступеньки. Чтобы ваша лестницы была максимально безопасной, необходимо знать, что высота ограждений лестницы должны быть всегда выше центра тяжести человека, таким образом, безопасной высотой ограждения считается 90 — 120 см.

Чертеж забежной лестницы

Калькулятор онлайн автоматически по вашим параметрам выведет чертеж забежной лестницы на 90 градусов и выдаст полные расчеты деревянной лестницы с косоурами, рассчитает угол наклона и размеры верхней и нижней тетивы. А также покажет рекомендации связанные с количеством ступеней, угла наклона лестницы и длиной проема, если таковые понадобятся, относительно заданных вами размеров. При желании вы сможете сохранить итоговые расчеты и чертеж лестницы на ваш компьютер.

X - длина проема, который будет занимать лестница
Y - высота от уровня пола первого этажа до уровня пола второго этажа
E - ширина лестницы
F - выступ ступеней
Z - толщина ступеней

C - количество всех ступеней
P - количество ступеней + площадка

Расчет поворотных лестниц несколько сложнее расчета прямых лестниц.
Расчет удобства лестницы вычисляется по формуле, основанной на длине шага.
Длина шага человека составляет от 60 до 66 см, в среднем - 63 см.
Удобная лестница соответствует формуле: 2 высоты ступени + глубина ступени = 63±3 см.

Наиболее удобный наклон лестницы - от 30° до 40°.
Глубина ступеней лестницы должна соответствовать 45 размеру обуви - не меньше 28-30 см.
Недостаток глубины можно компенсировать выступом ступени.
Высота ступени должна быть до 20-25 см.

Так же добиться удобства поворотной лестницы можно изменяя высоту площадки.

Программа нарисует чертежи поворотной лестницы с основными углами и размерами.
На чертежах показаны общие размеры лестницы, разметка верха ступеней на тетивах, углов ступеней и основные размеры самих ступеней.

Если в помещении будет устанавливаться г-образная лестница, то возможна ситуация, когда с целью уменьшить размеры лестничного проема и сэкономить место приходится отказываться от площадки и вместо нее делать забежные ступени.

Лестница с поворотными ступенями более компактна, чем конструкция с межлестничной площадкой. Вместе с тем, забежные лестницы имеют ряд недостатков, главнейшим из которых являются радиальные ступени неправильной формы и вытекающие из этого особенности.

В этой статье мы расскажем, как правильно сконструировать лестницу с забежными ступенями, чтобы пользоваться ей было удобно и безопасно.

Требования безопасности к лестницам

Чтобы сгладить недостатки конструкции, угловые лестницы необходимо грамотно спроектировать, выполнив расчет забежных ступеней с учетом следующих требований:

• глубина ступенек в самой широкой части не должна превышать 40 см, а в узкой — быть не менее 10 см;
• по середине все забежные ступени должны быть одинаковой глубины, но не менее 20 см;
• высота ступеньки может варьироваться от 12 до 22 см;
• край проступи не должен выступать более, чем на 4 см;
• проектируя г-образные лестницы, следите за выполнением следующих формул (где e — глубина ступени, j — высота подступенка):
  
  1. формула удобства: e - j = 12 см;
  2. формула безопасности: e + j = 46 см.
  3. формула шага: 2 j + e = 62 (60-64) см;
• если строится лестница с поворотом на 180 градусов, то расстояние между маршами должно составлять не менее ¼ ширины ступени, иначе глубина поворотной ступеньки в узкой части получится слишком маленькой (менее 10 см), что недопустимо;
• расстояние от лестничного марша до перекрытия должно быть не меньше 200 см;

Расчет лестницы с забежными ступенями

После того, как на основании видео определены основные размеры изогнутой лестницы, нужно рассчитать конфигурацию и количество забежных ступеней.

П-образная лестница

Прежде всего, необходимо обозначить центр дуги, совпадающей с внутренним радиусом лестницы, то есть точку «А». Затем определить количество поворотных ступеней: чем их больше, тем меньше угол поворота приходится на каждую и тем комфортнее будет передвижение по лестнице.

Предположим, что забежными будут ступеньки по седьмую включительно. Тогда через начало восьмой ступени проводится прямая DE. Линия АВ делит лестницу на левую и правую части. По середине марша необходимо провести кривую ас , соответствующую линии движения. От АВ на линии движения откладывается участок, равный ½b , где b – ширина обычной ступени. Получаем точку 1. Далее от нее откладываем отрезок равный b и отмечаем точку 2. Аналогично через равные промежутки отмечаем остальные точки 3-7.

Далее через точку 1 и А проводим прямую до пересечения с DE. Также проводим прямую через точки 2 и А. На участке DE получаем точки 1 и 2. Откладываем на прямой DE отрезки, равные участку 1-2, и помечаем их цифрами 3, 4, 5, 6 и 7, соответственно. Теперь соединяем точку 3 на линии движения ас с точкой 3 на прямой DE, затем соединяем соответствующие точки 4, 5, 6, 7. Таким образом, определяется конфигурация ступенек. Аналогичный расчет делается для правой части лестницы с поворотными ступенями.

Как и в случае с П-образной лестницей находится точка «А» и проводится прямая АС. Возможны два варианта расположения ступенек:

1. прямая АС делит угловую ступень пополам;
2. две ступеньки своими краями примыкают к прямой АС.

Во втором случае, аналогично с П-образной лестницей, проводится линия движения ас . На криволинейном участке откладываются отрезки длиной b (ширина прямой ступеньки). Определяется количество забежных ступеней. Предположим, это будут ступеньки 1, 2, 3 и 4. Тогда через окончание ступени 4 проводится прямая ЕВ, где «В» — пересечение прямых ЕВ и СА. Далее от точки «А» произвольно откладывается отрезок АD, и на нем отмечаются точки 2, 3 и 4 таким образом, чтобы отрезок А2 был равен двум частям, отрезок 23 – трем, 34 – четырем. За одну часть принимается произвольный отрезок равный 1 условной единице (см, дм).

Теперь соединяем точки 4 и В. От точек 2 и 3 до пересечения с АВ проводим прямые, параллельные отрезку В4. Получившиеся на участке АВ точки, соединяются соответственно с точками 3 и 2 на линии движения ас. Данные линии определяют конфигурацию забежных ступеней.

В случае, когда прямая АС делит ступеньку пополам, расчет забежной лестницы выполняется аналогично.

Лестница с поворотом на 90 градусов — как сделать своими руками

Мы покажем, как сделать забежную лестницу на примере конструкции со следующими параметрами:

• длина лестничного проема равна 2294 мм;
• ширина — 930 мм;
• высота перекрытия — 2683 мм.

Угловая лестница состоит из двух маршей. В длинном марше 8 ступеней, причем верхняя совпадает с площадкой второго этажа. В нижнем марше 2 ступеньки. И три ступени забежные, угол поворота которых равен 30°. Проект деревянной лестницы будет выглядеть так:

Деревянная лестница с поворотом выполняется на двух косоурах с размерами 50х300х3000 мм, один их которых укреплен на стену, а другой — на опорный столб с габаритами 100х100х2500 мм. Необходимо также закупить ступеньки размером 900х300х40 мм, поворотную площадку 900х900х40 мм, из которой будут вырезаны забежные ступени, и балясины.

Деревянная лестница с забежными ступенями, имеющая данную форму и параметры, изготавливается в несколько этапов.

Изготовление косоуров

Сначала следует подготовить шаблон, представляющий из себя прямоугольный треугольник, катеты которого равны глубине проступи и высоте подступенка. Для удобства треугольник следует закрепить на направляющую рейку, как на фото. С помощью данного шаблона размечаем косоур и вырезаем лишнее циркулярной пилой. Необходимо помнить, что в самой тонкой части ширина косоура не должна быть меньше 15 см.

В углу сооружаем импровизированную опорную конструкцию, которая будет распирать пристенный косоур и служить основой для забежных ступеней.

Верхние концы косоуров закрепляем с помощью металлических уголков.

После того, как несущие элементы будут закреплены, должно получится следующее:

При установке косоуров важно отслеживать уровень, чтобы впоследствии ступеньки легли строго горизонтально. Наиболее распространенной ошибкой неопытных мастеров является то, что за горизонтальность принимается параллельность полу. Но пол может быть неровным, поэтому определять данный параметр необходимо только при помощи уровня.

Как сделать забежные ступени

Забежные ступени вырезаются из прямоугольной доски 900х900х40 мм. Для лестницы с поворотом на 90 градусов будет достаточно трех ступенек. Чтобы их сделать, делим доску на три части линиями, выходящими из одного угла. Вырезанные ступени подгоняем по длине.

Определившись каким лаком покрыть лестницу, наносим на ступени как минимум 3 слоя.

Монтаж лестницы с забежными ступенями

Чтобы закрепить забежные ступени, в столбе вырезаются пазы, высота которых чуть меньше толщины доски. Так мы обеспечим надежную фиксацию ступенек с внутренней стороны лестницы. А с внешней стороны — дорабатываем опорную конструкцию, чтобы на нее можно было положить ступеньки.

С внешней стороны лестничного марша поворотные ступени прикручиваются к опорному каркасу с помощью саморезов. Внутренние концы ступенек вставляются в распилы и для усиления конструкции проклеиваются клеем ПВА, смешанным с опилками.

Конец тетивы обрезаем под прямым углом относительно пола, чтобы можно было установить входной столб.

Установка перил

Теперь необходимо установить балясины. Иногда их крепят снизу через ступеньки с помощью саморезов, но такой способ ненадежен. Лучше использовать шканты — деревянные стержни цилиндрической формы.

Для этого в ступенях высверливается отверстие, диаметр которого немного меньше сечения шканта, и заполняется клеем. Аналогичное отверстие делается в балясинах, причем очень важно, чтобы оно было точно по центру. Если балясина имеет прямоугольную форму, то центр определяется как пересечение диагоналей прямоугольника. Постарайтесь как можно точнее просверлить отверстия, чтобы они получились строго вертикальными, ведь от этого будет зависеть положение балясин.

Между первым и последним столбом натягивается веревка, по которой на всех балясинах отмечается угол наклона перил. Далее по нанесенным меткам срезаются верхушки стоек. Таким образом мы подготавливаем балясины для установки поручня.

Поручень можно закрепить при помощи простых саморезов (впотай), а места крепления скрыть шпатлевкой.

Одномаршевая лестница с забежными ступенями готова. Вот что у нас получилось.

При таком способе изготовления нагрузка на нижнюю поворотную ступень будет действовать вдоль волокон дерева, что нежелательно, так как это ослабляет конструкцию. В этом случае потребуется дополнительно укрепить ступень подпоркой, что мы и сделали.