Основные принципы конструирования лестниц

Дата: 2015-05-09 13:34
 

Любая лестница состоит из ряда последовательно уложенных ступеней, который называют лестничным маршем. В стационарных лестницах марш соединяет две лестничные площадки и опирается на них. Число ступеней в марше не должно превышать 15. Ширина лестничных площадок равна маршу, а длина определяется имеющимся пространством и величиной шага. Важно сохранить непрерывность величины шага до следующего подъема марша. Кроме того, площадки должны иметь достаточную высоту до потолка или ската крыши для прохода взрослого человека.

Во внутридомовых лестницах ступени марша обычно опираются на одну или чаще — две наклонные балки. Несущие балки, расположенные под ступенями, называют косоурами, по бокам — тетивами. Ступени, в свою очередь, состоят из проступи, на которую ставят стопу ноги, и подступенка. У проступи главным параметром является ширина (b), у подступенка — высота (a). У открытых лестниц вместо подступенка — пустое пространство между проступями. Такие конструкции более декоративные, они пропускают свет и кажутся легкими и воздушными. Правда, для детей они представляют некоторую опасность.

Практикой установлено: лестница удобна и безопасна, если удвоенная высота подступенка, сложенная с шириной ступени (проступью), равняется среднему шагу человека. Длина шага человека на плоскости составляет примерно 60—64 см. Исходя из этого, высоту и ширину ступеней определяют по формуле: 2а + b = 57—65 см.

Выбирая высоту ступени, следует учитывать, что деление высоты лестницы на количество ступеней должно быть без остатка, чтобы все ступени имели одинаковую высоту.

Существуют еще две формулы: «формула удобства» b - а = 12 см и «формула безопасности» b + a = 45 см, которые необходимо помнить при выборе размеров ступеней. При выборе высоты подступенка и ширины проступи стационарных лестниц следует учитывать, что при слишком узкой проступи нога может с нее соскользнуть. Ширину проступи можно увеличить на 30—50 мм за счет напуска проступи над подступенком. Слишком широкая проступь тоже неудобна, потому что в таком случае приходится делать более широкий шаг. При слишком узкой проступи нога не полностью становится на всю ступню. Высота у всех ступеней должна быть строго одинаковой; несоблюдение этого правила является причиной многих травм, полученных на лестницах.

!!! Для жилых зданий оптимальной считают высоту подступенка 17 см при ширине проступи 29 см. Для входных и межэтажных лестниц можно устанавливать и такие параметры: b = 33, а = 12 или b = 30, а = 15.

Важное значение имеет уклон, т. е. крутизна лестницы. Лестницы с уклоном до 38° считаются пологими, а от 38° до 45°— крутыми. Спуск с лестницы с углом наклона от 45° будет возможен только «вперед спиной» (это правило не распространяется на винтовые конструкции). И чем круче подъем, тем больше внимания нужно уделить перилам, сделав их широкими и прочными.

Ширина лестничного марша для основных лестниц жилых зданий высотой до двух этажей не должна быть меньше 0,9 м. Шириной 80 см или менее могут быть лишь вспомогательные лестницы, например лестница в подвал или на чердак. При этом площадь, занимаемая лестницей, прямо зависит от ее вида и комфортабельности. Самая удобная — прямая двухмаршевая, займет в несколько раз больше места, чем винтовая (табл. 27). Но последняя весьма неудобна в эксплуатации и сложна в изготовлении.

Внизу лестницы опирают на усиленные балки или плиты перекрытия и закрепляют у конструкций перекрытия. Непосредственно к доскам пола крепить их нельзя. Самую большую нагрузку создают винтовые лестницы: площадь их соприкосновения с полом и перекрытием невелика. Во избежание проблем с излишней нагрузкой в деревянных домах опорный столб винтовой лестницы желательно разместить над балкой или в непосредственной близости от нее.

Металлические косоуры крепят к закладным элементам с помощью анкерных болтов, а снаружи места расположения последних маскируют декоративными заглушками. Для изготовления косоуров или тетив лучше всего подходит швеллер или двутавр, но можно также применять уголковую сталь, прямоугольный или другие металлические профили (рис. 97).

Профили для изготовления косоуров и тетив

Рис. 97. Профили для изготовления косоуров и тетив:
а — тетива пилообразной формы; б — тетивы из металлического листа; в — тетивы коробчатого сечения; г — тетивы из швеллеров; д — косоуры коробчатого сечения; е — косоуры из Т-образных двутавров; ж — один косоур без кронштейнов; з — один косоур с кронштейнами

Ступени должны быть надежными, удобными, со специальной защитой от скольжения и гармоничным внешним видом. Поверхность металлической ступени обязательно должна быть ребристой или покрытой материалом, который противодействует скольжению, например резиной. Категорически не рекомендуется применять для изготовления ступеней гладкую листовую сталь: в зимнее время она покроется льдом, а летом даже обычная вода сделает их скользкими. Идеальный вариант для уличной лестницы — колосниковые проступи из арматуры, которая монтируется с небольшим зазором (5—7 мм). На таких ступенях плохо задерживается снег, а образовавшуюся наледь легко убрать. Можно использовать рифленую листовую сталь и гладкую сталь с прорезями. В крайнем случае на гладкую металлическую поверхность ступеней нужно наварить рубцы или прорезать в них бороздки (рис. 98).

Схемы типов ступеней металлической лестницы

Рис. 98. Схемы типов ступеней металлической лестницы:
а — Z-образный профиль; 6 — С- и U-образный профиль; в — ступени из комбинированной фасонной стали (уголка); г — профильная сталь с ребристой или рифленой площадкой; д — колосниковые ступени (профильная сталь, полосовая сталь, сталь круглого сечения)

Помимо проступей, нужно обезопасить все элементы конструкции. Все острые углы желательно зашлифовать или скруглить. На поручнях нужно устранить различные зазубрины и заусенцы, которые могут нанести повреждения.

Особое внимание надо уделить крепости сварных швов. Разрушение хотя бы одного элемента конструкции может быть опасно для здоровья и даже жизни. Для работы лучше выбрать электродуговую сварку как самую надежную.

Чтобы лестница служила долгие годы в условиях сырости и холода, надо защитить ее поверхность. Если металл уже подвергся коррозии, то ее можно очистить, в крайнем случае — использовать средство для снятия ржавчины. Когда конструкция очищена, можно обработать ее влагостойким покрытием. После этого она будет стоять долго в самых неблагоприятных условиях.

Косоуры и закладные элементы лестниц устанавливают на финальной стадии строительства, перед началом отделочных работ. Остальные элементы (ступени, балясины и т. д.) устанавливают уже после завершения отделки.