Поэтапные расчеты для винтовой лестницы

Делаем расчет винтовых лестниц для самостоятельного изготовления конструкций

В собственном доме или двухуровневой квартире не обойтись без лестничной конструкции, и большой популярностью в настоящее время пользуются винтовые модели. Их выбор в магазинах довольно разнообразен. Но при желании такую конструкцию вполне реально сделать своими руками.

Для этого предварительно необходимо произвести правильный расчет винтовых лестниц. Как это выполнить самостоятельно, рассмотрим более подробно в данной статье.

Разновидности винтовых конструкций

Перед тем, как рассчитать винтовую лестницу на второй этаж, необходимо рассмотреть возможные варианты конструктива, узнать их достоинства и недостатки.

К несомненным преимуществам данного типа лестниц относятся:

  • Компактность – можно изготовить совсем небольшое изделие, которое займет минимум полезной площади в помещении.
  • Стоимость – даже готовые варианты по карману большинству. А если сделать лестницу самостоятельно, то она обойдется еще дешевле.
  • Эстетичность – практически любая винтовая конструкция привлекает к себе внимание своей неординарностью и красотой. Можно выполнить высоко художественный вариант из самых различных материалов.

Из некоторых недостатков стоит отметить следующее:

  • По очень компактным моделям неудобно осуществлять подъем и спуск. Необходимо делать это очень осторожно из-за неравномерной ширины ступеней.
  • По данным лестницам часто невозможно перемещать предметы крупного размера.
  • Самостоятельное изготовление или монтаж отдельных моделей – довольно сложное занятие.

Конструкция винтовой лестницы состоит из:

  • Опорных элементов;
  • Деталей ступеней;
  • Системы ограждения – она бывает не во всех моделях.

При всем многообразии винтовых лестничных изделий, их можно классифицировать по нескольким параметрам:

  • Виду опоры ступеней.
  • Материалу изготовления.
  • Углу поворота.

Проектирование и расчет каждого вида винтовой лестницы будет иметь свои особенности.

Виды опоры

В качестве опорных элементов винтовых изделий могут выступать:

Наиболее распространенным вариантом является центральная опора. Часто применяются косоуры и больцы. Самостоятельное изготовление опорной тетивы весьма сложно.

Здесь необходимо специальное оборудование и профессиональные навыки. По этой причине большинству не удастся сделать такой вариант своими руками.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовых конструкций могут применяться самые разнообразные материалы:

  • Металл – обычная сталь, нержавейка, алюминий, чугун. Стальные модели часто выполняются из кованого металла.
  • Дерево – предпочтительнее использование древесины твердых пород. Особенно это касается опорных элементов и ступеней лестницы. Цена на деревянные изделия обычно самая доступная.
  • Бетон – большей частью такие модели выполняются в частных домах при наличии достаточной свободной площади.
  • Стекло – конструкции получаются весьма эстетичными и оригинальными. Такой материал отлично подойдет, чтобы сделать лестницу украшением дома.
  • Композитные материалы.

Большое распространение имеют комбинированные модели. Чаще всего применяется сочетание дерева и металла. Но возможна комбинация и других материалов.

Расчет всей конструкции

Перед расчетом конструкции требуется определиться с размером будущей лестницы. В первую очередь необходимо выяснить, какого размера проем под нее можно сделать.

  • Минимальный проем в межэтажном перекрытии составляет 140 см, но стандартно берется 200 см.
  • Если конструкция будет использоваться для перемещения крупногабаритных вещей, то диаметр проема должен быть минимум 220 см.
  • Совсем компактные модели, например, для чердака или подвала, требуют минимального проема.

Размер конструкции должен быть немного меньше, чем диаметр проема в межэтажном перекрытии. Далее нужно определиться с видом опоры и основными пара.

Высота

Высота изделия будет равна расстоянию между полом первого и второго этажа. Расстояние между витками винта должно быть больше, чем рост человека, минимум – 190 см.

В этом случае, подъем будет безопасным и удобным. В зависимости от высоты подбирается угол поворота конструкции.

Опора

В качестве центральной опоры обычно берется металлическая труба или деревянный столб. Такие конструкции очень оригинальны. Но применение косоура или тетивы также распространено. Весьма эстетичны модели на больцах.

  • Диаметр трубы из металла может быть минимум 6 см. Толщина стенок металлической опоры – не меньше 5 мм.
  • Деревянный столб берется диаметром более 15 см.
  • Толщина тетивы, изготовленной из твердых пород дерева, должна быть не менее 4 см. если используются сосна или ель – минимум 6 см.

При этом сочетание различных видов опоры также может быть выполнено своими руками.

Ступени

Для того, чтобы передвижение по лестнице было безопасным и достаточно удобным, есть ряд требований к элементам ступеней:

  • Ширина – она должна быть не менее 10 см на расстоянии 15 см от внутреннего края. Посередине ступени ее ширина берется более 20 см.
  • Длина – если предполагается использовать лестницу в качестве основной и единственной в доме, то минимальный размер будет 80 см. Когда конструкция применяется в виде дополнительной, либо предназначается для подъема на чердак или спуска в подвал, то длина ступеней может быть минимум 55 см.

Совет: деревянные ступеньки, имеющие в длину меньше 100 см, можно изготавливать из прочных пород бескаркасным способом.

  • Толщина каждого элемента, выполненного из дерева, берется не менее 5 см при высоте лестницы до 2 м, и 6 см – при высоте более 2 м.
  • Высота подъема – расстояние между соседними ступенями считается оптимальным, если оно находится в пределах 15 – 20 см.
  • Винтовая конструкция состоит из забежных ступеней, которые имеют трапециевидную форму. Их ширина неравномерна. В целях безопасности такие конструкции в основном выполняют без подступенков.

На центральной опоре ступени чаще всего крепятся внахлест друг к другу. Для обеспечения большей прочности и надежности, по внешнему краю консолей можно дополнительно установить больцевые крепления.

Если выполняется расчет винтовой лестницы металлической, то ступени лучше предусмотреть деревянные. Это значительно облегчит всю конструкцию и сделает ее более комфортной для передвижения.

Построение чертежа

Инструкция для расчета:

  • Для начала необходимо определиться с количеством витков в будущем пролёте. Одним витком считается полное оборачивание марша вокруг оси, он обозначается «y» и равен 360о. Иногда в расчетах удобнее использовать безразмерную величину оборотов «n».
  • Рассчитываем длину окружности конструкции по внешнему краю изделия по формуле: L = 2 π R * n. Можно также применить формулу: L = 2 π R * (y/360).
  • Так как для расчета требуется длина траектории движения «l», то вместо радиуса конструкции по краю берем радиус пути подъема «r». Он составит примерно 2/3R. Следовательно, длина линии передвижения составит: l = 2 π *2/3 R * n = 4 π R / 3 * n.
  • Длину ступени обозначают «h». Она равна разнице между радиусом конструкции R и радиусом опорной трубы.
  • Разделив высоту лестницы на высоту между ступенями, можно получить количество необходимых элементов.
  • Угол ступеньки — это угол между радиусами лестничного проема, проведенными по краям консолей. Он обозначается «α» и рассчитывается по формуле: α = y / количество ступеней.
  • Максимальная ширина ступени будет по внешнему краю. Она обозначается «W1». Ширина заготовки обозначается «W2» Ширина консоли по линии движения – «W».
  • Расчет ступенек винтовой лестницы по ширине W1 = R * sinα.
  • Рассчитываем W = r * sin α = (2 R * sin α) / 3. Если полученный результат меньше 20 см, то необходимо изменить количество ступеней или высоту подъема. Можно также изменить оборот конструкции.

Для конкретных условий расчет винтовой лестницы своими руками выполнить несложно. После получения всех необходимых данных можно выполнить чертеж.

Какую бы модель вы не выбрали для своего дома, сделать все расчеты можно и самостоятельно. Во многом облегчит эту задачу специальный калькулятор расчета винтовой лестницы. Но пользоваться им проще, если вы хорошо понимаете основы такого расчета. Больше информации по данной теме можно получить из видео в этой статье.

Расчет винтовой лестницы. Диаметр лестницы и длина ступеней. Определение основных параметров и формы ступеней

При недостатке жилой площади часто приходится выбирать такую конструкцию межэтажной лестницы, которая занимает минимум места. Оптимальным вариантом в таких случаях становится винтовая или спиралевидная конструкция. Чтобы построить её своими руками, прежде всего, нужно сделать расчет винтовой лестницы, определиться с её формой и габаритами.

В этой статье мы рассмотрим пример такого расчета для конструкции с центральной опорной стойкой как на картинке выше.

Винтовая лестница с центральной опорой

Какие данные требуются для расчета

Как и при определении параметров обычной прямой лестницы, нам потребуется измерить некоторые существующие размеры и составить проект. Ниже дана краткая инструкция, которая поможет вам в этом.

Величина проема (просвета) в перекрытии второго этажа

Проем может быть круглым или квадратным. Если он ещё не сделан, то при его изготовлении следует учесть, что диаметр будущей лестницы будет примерно на 20 см меньше, чем ширина просвета – по 10 см с каждой стороны необходимо оставить для перил.

Высота этажа

Измеряется между «чистым» полом нижнего и верхнего уровня.

Измерение высоты

Совет. Проще всего определить высоту этажа, опустив отвес, как показано на рисунке выше, и измерив длину бечевки с грузом.

Точки входа и выхода

Кроме этого нужно определить место входа на первую ступень и выхода с последней на втором этаже. Это даст нам возможность узнать угол закручивания конструкции и, соответственно, вычислить её длину. Выбирать вход и выход нужно с учетом положения лестницы в помещении и наличия препятствий, мешающих комфортному движению.

Например, если она располагается в углу или у стены, вариантов положения первой ступени остается не так много. А если второй этаж мансардного типа со скошенным потолком, верхняя ступень должна находиться в таком месте, чтобы при выходе расстояние между площадкой и перекрытиями было больше человеческого роста.

Составив чертеж и обозначив на нем точки входа и выхода, вы сможете определить угол закручивания.

На фото представлен чертеж лестницы с углом поворота 2700 или ¾ круга

Пример расчета

Предположим, что после всех измерений и определений мы имеем следующие данные:

  • Ширина проема 200 см;
  • Высота этажа 250 см;
  • Угол закручивания 270 0 .

Исходя из этого, начинаем расчет винтовых лестниц.

Диаметр лестницы и длина ступеней

  • Как уже упоминалось выше, диаметр должен быть несколько меньше ширины проема. Однако, если крепить балясины под поручни на край ступеней, общий диаметр можно не уменьшать. Но для расчетов все же принимаем его равным 180 см (200 – 20 = 180), т.к. нам важна именно рабочая, ходовая часть проступи.
  • Длина ступени будет равна радиусу или половине диаметра: 180 : 2 = 90 см. При этом ходовая часть (ширина лестничного марша) окажется меньше на половину толщины опорной стойки. Но на расчеты это не влияет.

Длина лестницы

Чтобы упростить расчеты, нужно получить развертку винтовой конструкции, определив её длину по внешнему контуру и по линии движения.

Для этого воспользуемся формулами, известными всем из школьной программы.

  • Длина окружности L = 2ПR. Подставив в формулу известное нам значение радиуса, получаем: 2 х 3,14 х 90 = 565 см. Но наша конструкция в плане не является полным кругом, поэтому полученное значение нужно умножить на ¾, что соответствует 270 0 . В итоге получаем протяженность лестницы по внешнему радиусу 424 см.

Внимание!
Если нужно сделать расчет полувинтовой лестницы (с углом поворота 180 0 ), полученную длину окружности следует разделить на 2.
Если при этом полувинтовая конструкция является частью двухмаршевой поворотной лестницы, прямые и поворотные секции рассчитываются по отдельности.

Таким образом, мы получили данные, соответствующие прямой одномаршевой конструкции лестницы и позволяющие вычислить количество ступеней и их размеры.

Определение основных параметров

Зная высоту этажа и рекомендуемую высоту подъема на один шаг (15-20 см), можно подобрать количество ступенек. Примем высоту шага равным 17 см:

Читайте также:  Этапы создания и монтажа перил из дерева своими руками

Округлим полученное значение до целого числа и получим точную высоту шага:

250 : 15 = 16,67 см.

Цифра получилась не очень удобной, так как при изготовлении подступенков придется каждый раз производить измерения с учетом сотых долей сантиметра. Чтобы избежать этого, округлим её до десятых (16,7 см), а первую ступеньку сделаем ниже:

250 – (14 х 16,7) = 16,2 см.

В итоге получаем высоту первой ступени 16,2 см, высоту всех остальных – 16,7 см. Всего их 15. Осталось вычислить ширину проступи по линии движения. Она должна попасть в «вилку» 20-40 см.

Чертеж деталей и конструкции в сборе

Разделим длину этой линии на количество проступей, т.е. на 14, так как последняя ступень уже является полом второго этажа. Получаем:

283 : 14 = 20,2 см.

Этого достаточно, чтобы стопа при спуске и подъеме полностью опиралась на проступь.

Перед тем как рассчитать винтовую лестницу, вспоминаем формулу определения ширины проступи для обычной прямой конструкции: 2h + b = 60-64 см, где:

  • h – уже известная нам высота ступени;
  • b – её ширина.

Подставляем полученные данные в формулу: 2 х 16,7 + 20,2 = 53,6 см. Видим, что в рекомендованные значения мы не попадаем. Значит, нужно увеличить либо высоту шага, либо длину линии движения. Но проще уменьшить количество ступенек, например, до 12 (плюс один подъем на верхнюю площадку = 13).

Снова производим расчет:

  • Высота шага 250 : 13 = 19,2 см;
  • Ширина проступи 283 : 12 = 23,6 см;
  • 2 х 19,2 + 23,6 = 62 см.

Теперь все в порядке: все значения соответствуют нормативным, что очень важно. Цена вопроса – ваша безопасность и удобство передвижения.

Обратите внимание. Данные итоговых расчетов округлены, их нужно привести в соответствие с действительными, как было описано выше.

Определение формы ступеней

Мы определили ширину проступи только по линии движения. Но она имеет не прямоугольную форму, поэтому нам нужны размеры самой узкой и самой широкой её части.

Ширина узкой части зависит от диаметра опорной стойки, на которую ступени нанизываются и фиксируются в заданном положении. То есть, в этом месте проступь будет иметь отверстие. Для обеспечения нужной прочности её ширина должна быть увеличена на два диаметра отверстия.

Т.е. если диаметр опорной стойки равен 5 см, то ширина узкой части – минимум 15 см.

По внешнему краю ширина проступи вычисляется просто: длина окружности делится на количество ступенек: 424 : 12 = 35,3 см.

Зная длину ступени и её ширину в узкой части, по линии движения и в широкой части, нетрудно сделать её чертеж

Заключение

Как видите, расчет заключается преимущественно в подборе параметров ступеней исходя из существующих проектных данных. Они должны вписываться в рекомендованные нормативы, соответствующие размерам стопы и длине шага человека. Меняя количество и высоту подъемов, можно найти самую оптимальную форму ступеней.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Какие должны быть размеры винтовой лестницы: 4 конфигурации

При проведении проектирования и возведения лестницы в частном доме на второй этаж своими руками обязательно нужно провести расчет всей конструкции. При этом важны такие показатели как ширина ступеней, диаметр, количество. Все это очень важно учитывать, чтобы подготовить правильные чертежи и сделать всю конструкцию эргономичной и полностью безопасной. Такая достаточно оригинальная конструкция пользуется большой популярностью, так как для ее возведения не требуется большая площадь, однако, чтобы изделие получилось прочным и надежным, нужно все тщательно продумать и учитывать все нюансы. Кроме того, большим преимуществом винтовой лестницы является то, что она вписывается в совершенно любой интерьер и становится самым настоящим его украшением. Чтобы было удобно ходить по ступеням веерного типа, нужно правильно обозначить их размеры. Поворот спирали вполне возможно сделать совершенно любым, все зависит от дизайнерской задумки и наличия свободного места.

Как выполнить расчеты винтовой лестницы на второй этаж

Проектирование винтовых лестниц подразумевает под собой определение всех требуемых параметров изделия, а также составление схематической модели конструкции с обозначений. Схема винтовой лестницы, независимо от ее конфигурации должна быть выполнена в вертикальной и горизонтальной проекции. Это позволит прорисовать все основные детали конструкции полностью, а также определить преимущества и недостатки каждого способа обустройства ступеней.

Лестница может иметь самую различную конфигурацию, а именно:

  • С опорой на центральную ось;
  • С частичным вхождением ступеней в центральную опору;
  • С упором на боковые тетивы;
  • Консольное расположение.

Чертежи каждого типа лестницы будут различаться между собой, и это обязательно нужно учитывать при проведении расчетов и составлении плана конструкции. При этом значительно различаются размеры используемых деталей для винтовых лестниц, так как способы крепления в той или иной мере отнимают определенное пространство, предназначенное для передвижения.

Проектирование лестницы в частном доме – это сложный процесс, который включает в себя определение длины и ширины лестничного марша, угла поворота и наклона конструкции, размерных характеристик и количества ступеней. Поможем не запутаться в этом в материале: https://homeli.ru/remont-i-otdelka/lestnitsy/programma-proektirovaniya-lestnitsy-v-chastnom-dome.

Функциональная винтовая лестница: чертежи и количество ступеней

Прежде чем выполнить проект винтовой лестницы, стоит правильно все рассчитать, а также определить количество ступеней. Именно поэтому, на основе полученных данных будет разрабатываться и возводиться конструкция.

Для возведения лестницы нужно определить:

Изначально нужно определить оптимальное количество ступеней. Идеальным вариантом будет 11-13 ступенек. Обязательно должно быть нечетное количество для большего комфорта передвижения. Отсчет должен идти сверху вниз. Верхняя ступенька должна выступать в качестве площадки, а ее размеры нисколько не отличаются от остальных имеющихся элементов.

Для определения оптимальной высоты подступенка нужно разделить полученное расстояние от потолка и до пола на количество ступенек. Идеальным вариантом будет высота ступени в пределах 15-20 сантиметров.

Для винтовой лестницы больше всего подойдут забежные ступени, именно поэтому, чтобы определить оптимальные параметры, нужно предварительно подготовить чертеж.

Расчет винтовой лестницы: особенности конструкции

Винтовая лестница состоит из забежных ступеней и изготавливается преимущественно из дерева или металла. Существуют стандартные модели винтовых лестниц, которые можно сделать в доме или выполнить свою оригинальную конструкцию, но для этого нужно все правильно и точно рассчитать, а также учитывать особенности готового изделия. Прежде чем приступить к возведению конструкции, нужно подобрать оптимальный тип изделия.

Делая онлайн расчет лестницы, можно за короткое время создать полноценный проект и рассчитать его стоимость. Подробнее об этом в нашей статье: https://homeli.ru/remont-i-otdelka/lestnitsy/onlajn-raschet-lestnits.

В частности винтовые лестницы могут быть:

Прямоугольные и многоугольные конструкции могут быть использованы, если лестница будет монтироваться рядом со стеной. Если же она будет находиться посредине комнаты, то лучше всего отдать предпочтение круглой конструкции. Винтовые лестницы могут выполняться с подступенками и без них. Лестница без подступенок гораздо удобнее в использовании, так как ширина забежной ступеньки намного уже стопы, поэтому может быть соскальзывание ноги, если выполнен подступенок, так как он занимает определенное пространство.

Важно! Отсутствие подступенков дает возможность становиться полностью всей стопой на проступь, поэтому движение по такой лестнице будет более удобным и безопасным.

Как подготовить чертеж винтовой лестницы

Чтобы подготовить чертеж винтовой лестницы, важно все правильно просчитать, а также учитывать габариты каждого элемента конструкции.

Прежде чем нарисовать макет, нужно продумать:

  • Особенности ступеней;
  • Ширину проступи;
  • Размеры проема.

Просмотрев имеющиеся готовые образцы можно подобрать для себя оптимальный вариант, который затем немного изменить под имеющиеся параметры и особенности интерьера дома. Одним из основных характеристик лестницы считается ширина проступи. Для определения этого параметра нужно не только подготовить рисунок, но и воспользоваться специальными формулами, которые помогут определить требуемую ширину ступеньки.

На подготавливаемом плане обязательно нужно отобразить:

  • Внешний диаметр;
  • Градус разворота;
  • Ширину проступи.

Дополнительно, при проведении расчетов нужно учитывать место для фиксации ступеней, а также зону для перил. Помимо этого, нужно учитывать требуемую площадь для оформления проема. При движении вверх или вниз человек любого роста должен легко и свободно проходить, не задевая при этом потолочных балок. Оптимальный размер обустраиваемого проема должен равняться приблизительно 2 метрам. Минимальный диаметр находится в пределах 1,2-1,5 метров.

Как сделать расчет винтовой лестницы онлайн

Можно самостоятельно провести все требуемые расчеты и замеры при выполнении проекта винтовой лестницы. Однако, существуют специальные программы, которые помогают быстро и просто провести требуемые замеры, составить чертеж и визуализировать получившиеся рисунки. Таким образом, можно будет получить полное представление о том, как готовая лестница будет выглядеть в интерьере.

Придумать дизайн лестницы можно самостоятельно, главное – чтобы конструкция была практичной, комфортной и безопасной. Расскажем про то, как сделать всё самостоятельно: https://homeli.ru/remont-i-otdelka/lestnitsy/izgotovlenie-lestnits.

В частности это такие программы как:

  • Онлайн-калькулятор;
  • 3D конструктор;
  • Autocad.

Наиболее популярными и востребованными считается онлайн-калькулятор, а также программа Автокад. Достаточно внести только требуемые данные и программа сама проведет расчет и предложит наиболее оптимальное решение. Можно получить визуализацию уже готовой конструкции со всех сторон, а также ее разрезы, что позволит определить, насколько она будет прочной и безопасной.

Если проводится расчет в Автокаде, то стоит помнить, что готовый файл будет иметь расширение dwg, которое совместимо не со всеми программами.

Проведение проектирования винтовой лестницы

Винтовая лестница устанавливается в основном, если нужно сэкономить свободное пространство.

Она отлично подойдет в качестве лестницы на:

Чтобы совершенно точно и правильно выполнить проектирование конструкции, важны все требования и нормы ГОСТ, так как это позволит сделать лестницу прочной, устойчивой и безопасной.

Проект винтовой лестницы обязательно должен быть продуман очень тщательно до мелочей, чтобы она получилась прочной и надежной. Подъем и спуск не должны доставлять ощущение дискомфорта. Материалы для изготовления деталей должны отличаться прочностью и полностью соответствовать оказываемым на конструкцию нагрузкам.

Определяем размеры винтовой лестницы (видео)

Винтовая лестница имеет просто превосходную конструкцию и оригинальный вид, поэтому она с легкостью может стать украшением совершенно любого интерьера дома, независимо от его стилистических особенностей.

Как рассчитать винтовую лестницу?

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Компактная винтовая лестница становится привычным интерьерным решением для загородных домов. Эта изящная конструкция украсит любое помещение и поможет сохранить полезную площадь в строениях с ограниченными габаритами.

Сделать стандартную винтообразную лестницу на второй этаж своими руками вполне по силам любому. Главным условием успешного встраивания данной конструкции в межэтажное пространство является правильный расчет всех параметров изделия.

Расчет винтовой лестницы на второй этаж рекомендуется начинать с выполнения наброска или чертежа, который станет затем пошаговым планом производства этого изделия.

Существует три основных типа винтовых лестничных маршей, который используют для загородных домов:

  1. С центральным опорным столбом, к которому различными способами крепят ступени.
  2. С креплением ступеней на тетиве без центральной опоры.
  3. Комбинированное крепление ступеней на тетивах и опорном столбе.

В зданиях, предназначенных для индивидуального жилья, чаще всего используется первый способ. Дальнейшие примеры расчета винтового лестничного марша будут основываться именно на такой конструкции.

Чертеж винтовой лестницы с нанесенными на него размерами позволит избежать ошибок при монтаже.

Начинают рассчитывать лестничный марш с определения радиуса и длины окружности.

Читайте также:  Особенности отделки лестницы ламинатом

План лестницы сверху выглядит как правильная окружность с диаметром, соответствующим размеру проема в междуэтажном перекрытии. Радиус этого проема принято обозначать буквой R.

Радиус опорной трубы обозначают как R1. Этот размер включает в себя и толщину стенки трубы. Для организации винтовой конструкции рекомендуется использовать стальную трубу диаметром не менее 60 мм и толщиной стенки от 5 мм.

Чертеж лестницы с размерами.

В качестве межступенчатых разделителей, а также для обеспечения крепежа узкого конца ступени, используют отрезки труб с большим диаметром, чем диаметр опорного столба и высотой равной высоте ступеней.

На следующем этапе необходимо посчитать число оборотов лестницы. Если марш делает два полных оборота (n=2), это соответствует 720 градусам, которые обозначают у.

Выполняя расчет числа оборотов, необходимо учитывать оптимальную высоту для свободного прохода человека. Она должна составлять 185-190 см, что позволит не ударяться головой о верхние ступеньки.

Например, при высоте от пола первого этажа до пола второго этажа 5 метров и числе оборотов n=2, высота между оборотами лестничного марша будет 2,5 метра. Что вполне достаточно.

Если высота этажа не позволяет выполнить полный оборот, для дальнейших расчетов в формулах используется значение в долях от целого оборота. Например: 2/3n, 3/4n.

Для вычисления длины внешней окружности необходимо использовать формулу: L=2*3,14*R*n. Если R=1 м, то L=2*3,14*1*2=12,56 м.

Необходимо понимать, что передвигаться по лестнице человек будет не по внешнему краю, а примерно посередине ширины ступеньки. Для того, чтобы понять, как рассчитать среднюю линию ступенек винтовой лестницы, следует помнить, что для спиральных лестниц нужно брать расчетное расстояние 2*R/3.

Таким образом, получаем еще одну величину – длину окружности пути движения человека (I). Ее можно рассчитать по формуле: I=2*3,14*(2*R/3)*n, что в нашем случае составляет: I=2*3, 14*(2*1/3)*2=8,37 м.

Расчет высоты ступеней и их необходимого количества

Как рассчитать ступени винтовой лестницы? Следует замерить высоту от поверхности пола первого этажа до потолка (H1) и добавить толщину междуэтажного перекрытия из бетона или дерева (H2). Допустим, что высота H1=5 м, а Н2=0,25 м, получается, что общая высота Н=5+0,25=5,25 м.

Нормальными габаритами ступени считаются: высота – не более 20 см, ширина – не менее 27 см, свес – не более 4 см.

Возьмем высоту ступени s=20 см.

Чтобы определить количество ступеней, необходимо высоту этажа разделить на желаемую высоту ступени: х=Н/s=5,25/0,2=26,25 ступеней. Если первую ступеньку сделать на высоте 25 см, оставшиеся ступени будут иметь высоту 20 см, причем последняя, 26 ступенька, будет соответствовать уровню пола второго этажа, т.е. являться площадкой лестницы.

Расчет длины ступеней и ширины проступи

Важным параметром размеров винтовой лестницы в частном доме является длина и ширина ступеней. Так как винтовая конструкция обычно имеет небольшие размеры, необходимо учесть, чтобы человеку было удобно подниматься по ней на второй этаж.

В силу поворотного устройства пролета, сама ступенька для винтовой лестницы имеет неправильную, клинообразную форму с широким внешним концом и узким концом, который предназначен для крепления на опорном столбе.

Расчет размеров ступенек производится поэтапно:

  1. Изначально определяется размер самой широкой, внешней части ступеньки (d1), ее выполняют слегка закругленной. Чтобы рассчитать показатель d1, следует разделить внешнюю длину лестницы на количество ступенек: d1=L/x=12,56/26=0,48 м;
  2. Чтобы определить ширину проступи в средней линии (d2), в том месте, где будет проходить человек, необходимо использовать длину окружности пути I. Схема расчета остается прежней: d2=I/x=8,37/26=0,32 м. Данная величина вписывается в стандартные размеры ступеней и будет комфортна для перемещения по лестнице;
  3. Следующим шагом определяется значение ширины ступени около опорной трубы (d3). Этот показатель зависит от диаметра трубы, но обычно он составляет не менее 10 см;
  4. Если ступенька изготавливается с прямым внешним обрезом, для определения максимальной ширины ступени требуется найти угол (а) по формуле: а=y/x=720/26=27,69 градуса. Далее вычисляется максимальная ширина (с) ступеньки: с=2*R*sin a/2=2*1*0,55/2=0,55 м.

Расчетный размер длины ступени (h) определяется от несущей опоры лестницы до внешнего края. Данная величина находится следующим образом: из радиуса проема следует вычесть радиус опоры. R-R1=1-0,065=0,939 м.

Вычисленная длина ступени не превышает одного метра, поэтому для изготовления ступенек можно использовать дерево твердых пород. Если по расчетам выходит, что длина ступени более 1 м, необходимо предусмотреть дополнительные точки опоры для деревянных ступеней, или применять стандартные сварные конструкции из металла. При необходимости перекрытия большого проема, металлические ступени являются оптимальным решением.

После выполнения всех поэтапных расчетов размеров ступеней, можно приступать к их изготовлению, но для точного соблюдения всех параметров, следует сделать чертеж этой детали, особенно в том случае, когда выполнением заказа будет заниматься стороннее лицо или организация.

Расчет площадки лестницы

Радиус площадки обычно чуть меньше радиуса проема, исключение составляет способ возведения винтовой лестницы с балясинами, которые опираются на наружный край ступеней, в этом варианте радиусы совпадут.

Если взять диаметр проема равный 200 см и сократить его на 20 см (часть проступи используемой при ходьбе), то длина ступеньки составит: (200-20)/2=90 см.

Чтобы определить ширину верхней площадки, следует учитывать потери высоты при передвижении по маршу. Каждая ступенька в нашем случае уменьшает расстояние до площадки на 20 см. Соответственно, необходимо рассчитать минимально возможную высоту для начала организации площадки. Если взять средний рост человека в 180 см, то от уровня пола второго этажа, где организуется площадка, до нижней ступеньки будет девять ступеней (180/20=9).

В нашем случае на два полных оборота приходится 26 ступенек, соответственно на один (конечный) – 13 ступеней. Ширина площадки высчитывается по количеству ступеней: 13-9=4. Значит, ширина площадки будет равна ширине 4 ступеней, за минусом отверстия в середине под опорный столб.

Ширина ступени d1 составляет 0,48 м, а значит, ширина площадки составит: 0,48*4=1,92 м, что вполне достаточно для комфортного подъема. Больший размер площадки не позволит в повороте свободно проходить под ней.

Изучив вышеперечисленные методы вычислений, каждый домашний мастер без проблем разберется с тем, как рассчитать винтовую лестницу на второй этаж и самому изготовить все необходимые элементы конструкции. Для более быстрого подсчета можно воспользоваться специальными программами, которые позволяют точно и быстро рассчитать параметры винтового лестничного марша.

Чертежи для винтовых лестниц

Винтовая лестница является одной из самых популярных на сегодня лестничных конструкций в доме, квартирах, загородных коттеджах и дачах. Такой спрос на нее обусловлен ее способностью существенно сэкономить место в доме, и одновременно привносит в интерьер помещения некоторые особенности.

Схема устройства и размеры винтовой лестницы

Винтовые лестницы — основные виды

В частных домах чаще всего можно увидеть такие винтовые лестницы:

  1. Поворотные или прямые маршевые лестницы.
  2. Модульные и сборные лестничные конструкции.
  3. Лестницы, закрепленные с помощью кронштейнов, больцев, косоуров.
  4. Винтовые лестницы-трансформеры.
  5. Переносные лестничные конструкции.
  6. Лестницы внутри помещения, так и снаружи.
  7. Конструкции, отдельно стоящие или прикрепленные к стене.
  8. Лестницы с разными видами ступенек. Ступени могут быть как открытого типа, так и закрытого.
  9. Винтовые лестницы с перилами или без них.

Пример чертежа винтовой лестницы с перилами

А также по своему прямому назначению все винтовые лестницы можно разделить:

  • Входные;
  • Межэтажные;
  • Для подсобных или подвальных помещений;
  • Мансардные.

Также лестничные конструкции различаются между собой по следующим признакам:

  • Материал, используемый при изготовлении лестницы;
  • Форма и размеры изделия;
  • Место установки;
  • Стиль оформления и эстетические качества конструкции.

Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки винтовых лестниц

Винтовые конструкции, как и другие виды лестниц, имеют как свои достоинства, так и недостатки. К основным достоинствам винтовых лестниц можно отнести следующие плюсы:

    Компактность сборки изделия. Винтовые конструкции более компактны по сравнению с обычными видами лестниц. Поэтому они занимают в доме гораздо меньше места. Этот показатель особенно важен для помещений небольших размеров и площади.

Различные варианты конструкции винтовой лестницы

  • Эстетические качества. Спиральная винтовая лестница со стороны выглядит очень красиво. Она может стать украшением любого помещения.
  • Невысокая цена изделия. Установить лестницу винтового типа в доме выходит не так дорого, как строительство обыкновенной лестницы. Чтобы сэкономить денежные средства можно сделать ее самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.
  • Месторасположение лестницы. Ее можно установить у стены или по центру дома.
  • Лестничные пролеты можно сделать узкой стороной к центру лестницы, а широкую часть расположить у стены.
  • К недостаткам таких лестниц относятся:

      Трудности при подъеме грузов наверх. Препятствиями в этом деле служат частые повороты и небольшое пространство. Длинные предметы поднять наверх почти невозможно.

    Внешний вид собранной винтовой лестницы

  • Трудности, связанные с передвижением по ней людей. По такой лестнице намного сложнее спускаться и подниматься, чем по обычной. В основном это касается детей и пожилых людей. Если же при подготовке чертежей такой лестницы, а также в процессе ее монтажа не учитывать все пропорции и расчеты, то лестница может даже стать опасной.
  • Стоит помнить и о том, что у спиральной лестницы есть одна особенность – сужение ступеней с одной стороны. Если лестница сделана довольно круто, то сужение тоже представляет некоторую угрозу при ходьбе по ней. Этот недостаток легко можно исправить, если сделать надежные перила.

    Виды материалов для изготовления винтовых конструкций

    Чтобы установить у себя в доме действительно прочную, надежную и в то же время красивую винтовую лестницу, для начала надо выбрать, из какого материала будет выполнена конструкция.

    Вариант дизайна и конструкции деревянной винтовой лестницы

    Материал должен быть обязательно высокого качества и отвечать всем требованиям безопасности. Чаще всего винтовые лестницы бывают деревянными или металлическими.

    • Деревянные лестницы. При строительстве используется только древесина. Опору здесь делают из балки. Ее сечение должно составлять 10 см. Ступеньки закрепляют к стене, используя для этого косоуры;
    • Лестницы, изготовленные из металлических профильных труб с применением сварочных работ. Здесь используют швеллера, металл и крепежные углы;
    • Металлические кованые сооружения;
    • Комбинированные конструкции. Здесь из металла сделана только основа. Остальные детали делаются из древесины, МДФ накладок или фанеры. Встречается такое сочетание как нержавеющая сталь + МДФ. Перила обычно используют пластиковые.

    Пример комбинированной лестницы из дерева и металла

    Самый простой вариант для установки спиральной лестницы в здании – это конструкции модульного типа, готовые к сборке. Сюда входят готовые металлические детали, ступеньки, сделанные из натуральной древесины, опоры, изготовленные из профильной трубы.

    Чертежи и расчеты — их разработка

    Пожалуй, один из самых сложных моментов в работе над проектом винтовой лестницы – это создание чертежа.
    Специалисты советуют разрабатывать чертеж винтовой лестницы только после создания подробного плана первого этажа.

    Там должно обязательно быть указано место установки винтовой конструкции. А также в плане указываются точные размеры проема, при этом учитывается масштаб плана помещения.

    В чертеже винтовой лестницы подробно указывают все параметры изделия. К ним относятся ширина плоскости наклона конструкции, толщина материала.

    Чертеж с размерами винтовой лестницы

    На их основе выполняются все расчеты, необходимые для последующей установки и монтажа лестницы. Расчеты деталей нужно делать внимательно, продумывая все до мелочей. В противном случае ошибки могут привести как к ненадежности изделия, так и к возможности получения травм при эксплуатации лестницы.

    В расчетах важно учесть следующие моменты:

    1. Выбор подходящей для строительства лестницы площади и разработка чертежей. Лестничный вход на 2 этаж составляет не менее 2 кв. метров. К нему необходим доступ для проведения сборки конструкции.
    2. Расчет количества и расположения ступенек. Схема устройства винтовой лестницы с центральной стойкой

    Зачастую у спиральных лестниц нет подступенок. Из-за этого обязательно делают небольшой нахлест ступенек друг на друга в местах их сужения.

  • Расчет наиболее удобной ширины шага для подъема и спуска по лестнице. Это необходимо для исключения запинаний за соседние ступеньки при ходьбе. Как правило, для того, чтобы подняться на второй этаж хватает всего 12 ступеней.
  • Увеличение размера минимальной лестничной ширины. По стандарту ширина такой лестницы составляет 120 см. Градус уклона при этом составляет 45 градусов.
  • Нормативная документация — ее основные требования

    Работая над проектом винтовой лестницы надо соблюдать требования нормативных документов, таких, как ГОСТ и СНиП. Указанные там параметры учитывают все пропорции и особенности строения человека. Только они помогают создать правильный чертеж лестницы. А также они оказывают помощь и в установке лестничной конструкции.

    В документах прописаны следующие параметры:

    • Размер ступеней, их рекомендуемый диапазон. Здесь указываются точные размеры толщины, высоты, глубины и ширины ступеней;
    • Показатели глубины ступени около центральной опоры. Указаны минимально допустимые значения;
    • Габариты сооружения, при которых требуется установить дополнительные крепления (центральные косоуры, лестничные балясины и ограждения, перила);
    • Размеры пролетов лестницы.

    таблица различных размеров винтовых лестниц

    Все требования должны выполняться неукоснительно. Эти документы регулируют деятельность как строительных компаний, так и обычных людей, которые хотят сделать все работы по установке спиральных сооружений самостоятельно.

    Этапы установки винтовой лестницы своими руками

    После проведения всех расчетов и выполнения чертежей лестницы, приступают к ее установке на выбранное место. Можно сделать винтовую лестницу и своими руками. При этом необходимо соблюдать все правила ее сборки. Установка винтовой лестницы включает в себя следующие этапы:

      Установка опорной балки для будущей лестницы. Она бывает из камня и металла. Если лестничный каркас был сделан с применением профильных труб, то тогда необходима сварка. Если выбор был сделан в пользу опоры из дерева, то ее закрепляют при помощи анкерных болтов.

    Процесс сборки модульной винтовой лестницы

  • Закрепление нижнего опорного фланца и первой ступени. Все это закрепляется на полу.
  • Проверка вертикальности расположения крепления опоры с помощью строительного уровня.
  • Закрепление ступеней на лестничном каркасе. Сначала на каркас накладывают втулки, а затем непосредственно крепят ступени. В чертеже указывают места расположения ступеней.
  • Закрепление лестницы винтового типа своими руками на втором этаже. Закрепляется она в проеме к стенам или при помощи верхней ступеньки. При этом используются больцы.
  • Подборка и установка перил или защитных ограждений. Чаще всего перила делают из тонкой профильной трубы. Если же они будут из древесины, то в этом случае специально изготавливают деревянные балясины.
  • Покраска готового изделия. До покраски лестницу следует хорошо обработать наждачной бумагой. Затем ее пылесосят и наносят на ее элементы раствор морилки. После просушки лестницу покрывают тремя слоями краски. Чаще выбирают краску для деревянных поверхностей или паркета. Каждый новый слой краски наносят на уже высохший, предыдущий слой.

    Пример покраски и оформления винтовой лестницы из металла с деревянными ступенями

    При монтаже винтовых изделий в основную конструкцию иногда добавляют детали из другого вида материала. К примеру, деревянные лестницы дополняют каменными или пластиковыми элементами. В стальных конструкциях хорошо смотрятся детали, выполненные из древесины. Это могут быть ступени или перила.


    Чтобы сделать изогнутые перила, приходится долго вымачивать дерево, а затем просушивать его в специальных тисках. Выгоднее применить обычную имитацию дерева или использовать фанеру. Если внимательно выполнять все расчеты, делать все по разработанным чертежам, соблюдать правила монтажа и установки, то можно без проблем сделать винтовую лестницу своими руками. Если же эта работа кажется невыполнимой, то можно обратиться к специалистам.

    Рассчитываем винтовую лестницу самостоятельно

    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.

    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:

    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.

    Что уже можно считать идеальным показателем. Далее аналогично вычисляются длина лестницы по внутреннему и внешнему краю и глубина ступенек:

    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:

    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.

    Читайте также:  Описание и расчёт забежной лестницы с поворотом на 90 градусов
  • Ссылка на основную публикацию