Оборудование и конструкции для загородных домов

"Каждая лестница - водопад": лестничные конструкции

Лестница - не только необходимая в каждом загородном доме конструкция, но и способная украсить любой дом интерьерная деталь. Кроме того, лестница - еще и неотъемлемый элемент человеческого жилища, который должен быть построен согласно определенным правилам и пропорциям.

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 на улице перед входом в дом - наружная лестница.

Исторически сложились два основных типа конструкций лестниц - это прямая и винтовая лестницы. Можно даже обозначить древнейшие прототипы подобных сооружений - это ряд ступеней, устроенных в склоне холма, которые обуславливают подъем по прямой (прямая лестница), и ветви дерева, которые подразумевают подъем по спирали (винтовая лестница). Между этими крайними видами лестниц следует также обозначить промежуточный и наиболее распространенный тип поворотной лестницы.

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 имеет и некоторые недостатки с точки зрения передвижения по ней. 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).

На практике, чтобы обеспечить наиболее приемлемый во всех отношениях подъем с одного уровня (этажа) на другой, достаточно лестницы с двумя маршами. Второй (верхний) марш может располагаться под прямым углом по отношению к первому, в этом случае лестница называется четвертьоборотной, или под углом 180 градусов - полуоборотная лестница. Если два верхних марша лестницы расходятся от промежуточной площадки в разных направлениях, лестница называется распашной. Лестница, имеющая более двух маршей, называется многомаршевой.

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 в виде поручней высотой не менее 900 мм, способных выдерживать соответствующие нагрузки.

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

Каждая ступень лестницы состоит из двух элементов - проступи и подступенка. Их размеры и соотношение определяют пропорции и, в определенной степени, уклон лестницы. При постройке лестницы следует руководствоваться соображениями удобства передвижения по ней.

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.

Шириной проступи называется расстояние по горизонтали между передними кромками двух соседних ниже- и вышерасположенных ступеней лестницы. Высотой подступенка называется расстояние по вертикали между плоскостями проступей соседних ступеней лестницы. Основное правило для получения необходимой пропорции ступени можно сформулировать следующим образом: удвоенная сумма высоты подступенка и ширины проступи должна составлять 600-650 мм. Например, если высота подступенка 160 мм, то ширина проступи должна быть 280-330 мм.

Следует также учитывать, что ширина проступи должна обеспечивать возможность полного и надежного опирания на нее всей поверхностью 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.

Количество ступеней в марше лестницы может быть от 3 до 18 (хотя марш с более чем 10 ступенями не очень удобен), при этом желательно, чтобы их число было нечетным. Конструктивной основой для ступеней обычно служат две наклонные балки. В том случае, когда балки расположены снизу и ступени опираются на них, эти балки называются косоуры. Если же балки расположены по бокам и ступени врезаны в них или укреплены с помощью шипов, такие балки называются тетивы.

Соответственно, существуют две основные разновидности прямой лестницы, которые отличаются расположением опорных балок относительно ступеней: лестница на основе косоуров и лестница на тетивах.

Лестница на основе косоуров является наиболее простой по своей конструктивной схеме и наименее трудоемкой в изготовлении, так как требует выполнения минимального количества технологических операций. Возможно изготовление лестницы на одном надежном и мощном косоуре, но на практике (особенно если ширина лестничного марша превышает 2500 мм), наоборот, для повышения прочности приходится добавлять третий, центральный косоур.

Существуют два вида расположения ступеней на косоуре. В одном случае в косоурах выполняются треугольные вырезы для последующего закрепления в них ступеней. В другом - поверх косоура устанавливаются дополнительные деревянные элементы - кобылки, на которых в свою очередь крепятся детали ступеней. Кобылки могут иметь треугольную форму и устанавливаться прямо на верхнюю продольную кромку косоура.

Крепление кобылок на косоурах осуществляется при помощи шкантов, которые устанавливаются в заранее выбранные в прилегающих элементах пазы. Шканты фиксируются в пазах с помощью клея. Вообще, различные клеи широко применяются при изготовлении деревянных лестниц. Можно использовать как натуральные клеи (столярный, казеиновый), так и синтетические (поливинилацетатный, эпоксидный, фенолформальдегидный, нитроцеллюлозный) клеи. Технология применения таких клеев указывается в инструкции и не требует дополнительного описания.

Для повышения надежности крепления кобылок к косоурам можно использовать несколько более сложную схему. В этом случае в косоуре выполняется небольшой вырез, и в соответствии с размерами этого выреза форма кобылок также изменяется. Тем не менее для крепления кобылок на косоуре по этой схеме также выполняются шканты и применяется клей.

Предположим, что мы изготавливаем лестницу на косоурах без использования кобылок. В этом случае доска, из которой изготавливается косоур, должна иметь достаточную ширину и толщину, чтобы после выполнения вырезов косоур не потерял прочность.

Для того чтобы упростить процесс выполнения вырезов и обеспечить их одинаковые размеры на протяжении всего косоура, следует использовать трафарет. Его можно изготовить из небольшого листа фанеры и двух деревянных плашек следующим образом: от угла листа фанеры в одну сторону отмеряется расстояние, соответствующее ширине проступи, а в другую - равное высоте подступенка. Полученные точки соединяются прямой, по которой с обеих сторон листа устанавливаются и скрепляются гвоздями рейки.

Далее по этому трафарету в косоуре размечаются и вырезаются соответствующие пазы. Элементы ступеней - проступи и подступенки - рекомендуется выполнять из древесины той же породы, что и косоуры, хотя большее внимание следует уделять надежности именно косоуров.

Древесина дуба или бука имеет более высокую прочность, чем древесина хвойных пород, но ее обработка заметно сложнее. Древесина хвойных пород легче обрабатывается, но ступени из нее будут подвержены ускоренному истиранию. Вообще, и лиственные, и хвойные породы одинаково подходят для изготовления лестниц, и выбор здесь зависит скорее от сопутствующих обстоятельств - назначения и месторасположения конструкции, имеющегося в наличии материала и т. п.

Конструкция лестницы на тетивах (как, впрочем, и других лестниц) зависит от конкретных условий и прежде всего от расстояния между этажами, местоположения проема в перекрытии и размера помещения (это определяет необходимое количество маршей лестницы и их взаиморасположение).

Прежде всего необходимо определить расстояние между перекрытиями от уровня чистого пола одного этажа до уровня чистого пола другого этажа. Этот размер следует разделить на целое число ступеней и таким образом вычислить высоту подступенка, которая соответствует расстоянию между верхними плоскостями соседних проступей.

Можно представить себе контуры лестницы на тетивах сбоку в виде прямоугольного треугольника, где меньшим катетом будет расстояние между этажами (если лестница на тетивах имеет уклон менее 45o) - на это расстояние человек передвигается вверх.

Большим катетом будет проекция лестницы на полу - на это расстояние человек передвигается вперед. Гипотенузой же будет опорная линия лестницы на тетивах (линия, проведенная через передние грани проступей) - реальный путь человека по лестнице. Гипотенуза также представляет собой совокупную длину маршей лестницы на тетивах.

Если особенности помещения требуют выполнения лестницы на тетивах с промежуточной площадкой, то, как правило, оба марша делают одинаковыми по числу ступеней. В том случае, когда это невозможно (общее число ступеней нечетное), нижний марш выполняется большим. При необходимости вписать лестницу на тетивах в пространство со сложной конфигурацией число маршей и промежуточных площадок может быть иным.

Совокупность высот ступеней в марше определяет длину опорной стойки до промежуточной площадки. Наиболее простое воплощение лестницы на тетивах - это приставная подсобная лестница. Ее конструкция позволяет в наглядной форме рассмотреть основной принцип соединения проступей с тетивами и понять главную трудность - технологию этого соединения.

Прежде всего с внутренней стороны тетивы могут быть отобраны пазы глубиной 15-20 мм для последующего закрепления в них проступей. При этом особое внимание следует уделить точности разметки во избежание перекашивания конструкции.

Для разметки используется специальный шаблон, изготовленный из листа фанеры. От угла листа в одну сторону откладывается ширина проступи, а в другую - высота подступенка.

Полученные точки соединяются отрезком прямой, которая в данном случае (в отличие от шаблона для лестницы на косоурах) является опорной линией. На вышеописанной боковой схеме лестницы на тетивах опорная линия соответствует гипотенузе прямоугольного треугольника. Затем на расстоянии 50 мм от опорной линии проводится еще одна линия, которая соответствует верхней кромке тетивы. По этой - второй - линии на листе фанеры с обеих сторон крепятся две деревянные рейки - шаблон готов.

Далее при помощи этого шаблона производится разметка пазов на тетивах. Для этого шаблон укладывается на тетиву и обводится по контуру. От получившихся линий откладывается расстояние, соответствующее толщине доски, используемой для изготовления проступей. Для обеспечения надежности конструкции элементы ступеней должны плотно входить в пазы на тетивах.

Соединение элементов ступеней (проступей и подступенков) между собой также укладывается в рамки приведенных способов. Верхняя кромка подступенка может утапливаться в паз, отобранный в нижней плоскости проступи (при этом необходимо учитывать, что реальная высота подступенка будет несколько больше расчетной). Проступи и подступенки могут соединяться с помощью дополнительного (в данном случае треугольного) деревянного бруска с фиксацией металлическими крепежными деталями.

Прямая и винтовая лестницы различаются по форме и взаиморасположению ступеней. Ступени, ширина которых увеличивается от одного конца к другому, установленные на центральной стойке или иным способом и расположенные по кругу, образуют винтовую лестницу.

Конструкция винтовой лестницы имеет как достоинства, так и определенные недостатки. Основным преимуществом винтовой лестницы является меньшая (по сравнению с лестницей прямой) площадь, ею занимаемая.

В большинстве случаев винтовая лестница умещается в окружность, центром которой служит опорная стойка, а радиус определяется длиной ступени. При длине ступени 1000 мм и одинаковой высоте подступенка (даже без учета возможной промежуточной площадки) винтовая лестница занимает примерно в полтора раза меньше места, чем прямая.

Но уже при длине ступени 1500 мм, при равных прочих характеристиках, площади, занимаемые винтовой и прямой лестницами, сравниваются. Дальнейшее увеличение длины ступени приводит к значительному увеличению площади, на которой располагается винтовая лестница.

Следует также учитывать, что оптимальный путь передвижения по винтовой лестнице проходит примерно по середине марша, при этом должна быть обеспечена возможность опоры на перила. Из этого следует, что длина ступени в винтовой лестнице имеет конечные размеры.

В связи с этим выявляется главный недостаток винтовой лестницы - слишком малая ширина проступи на линии движения. Именно этим определяется распространенная практика выполнения ступеней без подступенков. Надо учитывать, что ширина проступи винтовой лестницы неодинакова в местах опоры на нее левой и правой ноги.

Для ноги, которая расположена ближе к центральной стойке винтовой лестницы и, соответственно, опирается на участок проступи меньшей ширины, повышается опасность соскальзывания, особенно при движении вниз.

Отсутствие подступенка позволяет части ступни размещаться за внутренней кромкой проступи по ходу движения вверх. Именно в связи с вышеперечисленными обстоятельствами винтовые лестницы чаще применяются в качестве дополнительных и декоративных и значительно реже - в роли основных.

Оригинальная конструкция винтовой лестницы, которая позволяет устранить проблему недостаточной ширины проступи и связанные с этим неудобства, известна под названием "самба". В такой винтовой лестнице используются проступи со сложной конфигурацией "утиный шаг". Обычно эти проступи применяются в прямых лестницах с большим углом наклона.

Поскольку в данном случае проступи имеют неодинаковую на своем протяжении ширину, то они в некотором роде являются забежными, причем поочередно противоположно направленными. Использование проступей "утиный шаг" в конструкции винтовой лестницы, где все ступени по определению являются забежными, требует остроумного проектного решения.

При проектировании винтовых лестниц следует исходить из того, что ширина проступи на линии движения (т. е. по середине марша) не может составлять менее 200 мм, а на расстоянии 150 мм от центральной стойки должна быть не меньше 100 мм.

При использовании винтовой лестницы в качестве основной проступь выполняется длиной не менее 800 мм, а проем в перекрытии должен иметь диаметр от 2000 мм.

Наиболее традиционный и часто используемый тип винтовой лестницы - это конструкция с центральной опорной стойкой. Поскольку такая стойка является несущей конструктивной основой винтовой лестницы, наиболее рационально выполнить ее из толстостенной металлической трубы диаметром 50 мм.

Центральная стойка винтовой лестницы должна располагаться строго вертикально - это контролируется с помощью строительного отвеса. Особое внимание необходимо уделить креплению центральной стойки к полу, поскольку место крепления воспринимает нагрузки от веса самой винтовой лестницы и перемещающихся по ней людей.

Любой загородный дом перед входной дверью имеет наружную лестницу. По пропорциям наружные лестницы ничем не отличаются от лестниц внутренних. Соотношение ширины проступи и высоты подступенка наружной лестницы определяется общепринятыми формулами. Отличия наружной лестницы от внутренней лестницы определяются внешними условиями, в которых эти лестницы находятся.

В самом деле, лестница, расположенная на улице, подвержена воздействию различных атмосферных осадков и многократных изменений температуры. Перепады температуры и изменение влажности могут привести к деформациям, а в крайних случаях и к разрушению основных конструктивных элементов лестницы.

Кроме того, следует учитывать возможность обледенения ступеней в зимнее время, что значительно снижает степень безопасности лестницы. Поэтому к материалам, из которых изготавливается наружная лестница, предъявляются особые требования.

Как правило, основательные лестницы выполняются из кирпича, железобетона, металла. Однако в дачном строительстве деревянная лестница не редкость.

читайте далее

Содержание