Для удобства лестницы важно верно осуществить расчет высоты и ширины ступеней, а для обеспечения прочности – правильно выбрать сечение, свойственное косоуру.
Схема расчета шага лестницы.
Косоур – это наклонная балка, которая выступает в качестве опоры для ступеней. Часто монтаж металлических лестниц осуществляется в ограниченном по площади пространстве. В данном случае важно прийти к такому соотношению высоты и ширины ступеней, чтобы конструкция была безопасной, удобной и в тоже время компактной.
Рисунок 1. Схема сборки лестницы.
Рассчитать соотношение между шириной и высотой ступени достаточно просто. Это можно сделать, воспользовавшись формулой: 2H + B =63 см, где высота подступенка обозначена буквой H, а ширина проступи – B. Наиболее удобной является лестница, параметры которой можно уложить в формулу: В – Н = 12 см. А наиболее безопасной конструкцией станет та, что соответствует следующему правилу: В + Н = 46 ± 1см.
При необходимости расположить лестницу на как можно меньшей площади, соотношение между ее длиной и высотой проекции косоура должно оказаться равно минимум 1:1. А рассчитать сечение косоура немного сложнее. Для него будут необходимы исходные данные: масса ступени, ширина марша, угол наклона косоура, количество косоуров, длина проекции косоура, высота марша, длина косоура.
Изображение 1 иллюстрирует сбор нагрузок. Так, следует рассчитать действующую нагрузку от массы ступеней, подсчитав их общую массу и разделив ее на площадь конструкции, а после на число косоуров. Теперь следует умножить полученное значение на 1,1 – коэффициент надежности, получив расчетную нагрузку от массы ступеней.
Расчет винтовой лестницы.
Следует приблизительно определить максимально возможную временную нагрузку (массу переносимых предметов или находящихся на ступенях людей). Данное значение следует умножить на 1,4, получив расчетное значение данного параметра. После необходимо сложить расчетные значения нагрузки от массы ступеней и полученной временной нагрузки, получив расчетную нагрузку на косоур.
Важно помнить, что монтаж лестницы из металла нельзя производить при помощи рельс, некоторые мастера применяют их как косоуры. Дело в том, что рельсы изготавливаются из сорта стали, который достаточно сложно поддается сварке.
Типичная металлическая лестница.
Металлические лестницы, устанавливаемые на улице, должны иметь ступени, при изготовлении которых не применяется листовая сталь – в зимний период на их поверхности будет скапливаться снег, образуя наледь, что делает конструкцию опасной. Предпочтительнее использовать для данных целей перфорированный прокат, подойдет и арматурная сталь. Если была выбрана арматура, необходимо будет изготовить с применением уголка рамку для ступени, приварив к ней отрезки арматуры с шагом в 4-8 мм.
Готовые ступени привариваются к т. н. «кобылкам», которые представляют собой треугольники из уголка, полка при этом должна быть равна 45 мм, их закрепляют на косоуре. Перед началом крепления «кобылок» необходимо осуществить разметку для расположения ступеней.
Инструменты и материалы для работы
- сварочный инвертор;
- дрель;
- болгарка;
- защитная маска и очки;
- тиски;
- перфорированный лист;
- арматура.
Монтаж конструкции лестницы
Чертеж лестницы.
Лестницы из металла, чертежи которых можно подготовить самостоятельно, изготавливаются просто. Еще в процессе строительства в стене на нужном уровне следует вмонтировать металлические закладные, которые будут необходимы для приваривания косоуров. Если нижний элемент лестницы располагается на бетонной дорожке, в ней следует организовать закладные.
Далее нижняя часть лестницы должна быть приварена и нанесена разметка на уголок, который следует разрезать болгаркой на куски, используемые при сборке «кобылок». Далее можно приступить к сварке «кобылок» и процессу монтажа и установки ступеней, в качестве материала для которых должна быть применена арматурная сталь.
Если используется арматурная сталь, «кобылки» следует делать в одно время с каркасом ступеней. Необходимо сварить пару прямоугольных треугольников с длинами катетов, которые равны ширине ступени, а также подступенка, а после соединить их двумя уголками, которые равны ширине марша.
Монтаж чердачной лестницы.
Отрезки арматуры следует приварить со внутренней стороны уголков. Ступень готова. Следуя разметке, которая была нанесена на косоур, следует произвести установку ступеней. Монтаж в данном случае нужно начинать снизу, что в значительной степени удобнее.
Если поверхность ступеней будет иметь основу, в качестве которой выступает перфорированный лист, достаточно будет разметить материал, разрезав его болгаркой, а с помощью шлифовального круга можно произвести обточку краев. Это поможет устранить травмоопасность металла.
Согласно разметке следует установить на косоуры «кобылки», накрыв их, используя перфолист. Решетчатый настил – достаточно популярный материал, используемый в процессе изготовления лестниц. В данном случае процесс монтажа ступеней лестницы следует начинать так же, как в ходе работы с арматурными заготовками – снизу. После установки последней ступени лестница из металла почти готова.
Изготовление и монтаж поручней
Поручни для лестниц.
Для безопасности использования лестницы в процессе монтажа ее обязательно следует оборудовать ограждением. Металлические лестницы, устанавливаемые в доме, должны иметь перила, высота которых не меньше 90 см. Для зданий, в которых есть дети, требования в значительной степени жестче.
В данном случае лестницы при монтаже оборудуются перилами, высота которых не меньше 1200 мм. Кроме того, перила в этом случае не должны иметь поперечных элементов, которые могут быть использованы детьми в качестве опоры для того, чтобы преодолеть ограждение. Такие лестницы в ограждении должны иметь просвет между соседними балясинами не больше 10 см.
Самым бюджетным вариантом для перил станет профтруба со стороной в 40 мм. Для этого следует подготовить отрезки нужной длины, которая соответствует высоте перил. Отрезки следует приварить к ступеням на определенном расстоянии. После поверху нужно укрепить поручень из профилированной или обычной трубы. Длина поручня должна равняться длине марша. Для того чтобы обеспечить большую устойчивость, крайние стойки перил следует сделать несколько толще остальных.
Разновидности винтовых лестниц.
Внешний вид таких лестниц должен соответствовать общему интерьеру, кроме того, металл подвержен процессу коррозии, поэтому после того как установка конструкции произведена, можно переходить к защите ее от воздействия влаги. Осуществлять процедуру следует в несколько этапов. Поверхность лестницы следует обезжирить, смочив ветошь в каком-либо органическом растворителе.
Далее следует тщательно протереть элементы конструкции. После поверхность таких лестниц обрабатывается преобразователем ржавчины, который, вступая в реакцию с металлом, формирует сульфатный слой. После можно приступать к нанесению грунтовки, дав ей просохнуть. Только затем поверхность таких лестниц покрывается краской.
При монтаже металлической конструкции можно поразмыслить над ее облагораживанием. Для этого применяется ковка. Можно предпочесть ажурные пролеты ручной работы, но менее дорогостоящим вариантом станут декоративные штампованные элементы, которые почти невозможно отличить от ручной ковки. С их помощью можно получить эстетичную композицию, используя сварочный аппарат.
Особенности каркасов для лестниц из металла
Варианты привариваемых к несущей балке приспособлений для установки ступеней: слева — сваренные из швеллера, справа из углового проката.
Самыми недорогими считаются закрытые каркасы. Изначально подобный каркас предполагает то, что все его элементы окажутся скрыты под панелями и ступенями, поэтому к его виду не предъявляется каких-либо требований. Чаще его изготовление производится с применением недорогих швеллеров с уголками. В качестве единственного, к чему необходимо отнестись серьезно – расчет прочности.
Как правило, закрытый каркас таких лестниц – несущая основа, состоящая из швеллеров, соединенных попарно в нескольких местах. На них следует укреплять уголки, т. н. «косынки», выступающие в качестве опоры для подступенков и ступеней. Уголки допускается заменить листовым металлом, однако при монтаже усложнится процесс изготовления каркаса. После боковая часть конструкции на металлическом каркасе закрывается панелью, в качестве материала для которой может выступить дерево или гипсокартон.
Открытые каркасы с парой косоуров изготавливаются с применением металлического профиля, имеющего прямоугольное сечение. Косоуры следует выполнять в форме «лесенки», покрывая эмалью. На них достаточно установить ступени и ограждение, после чего конструкция примет законченный вид.
Такие конструкции обладают небольшим минусом – цена металлического каркаса окажется несколько выше по сравнению с закрытым. Ко всему прочему, при его изготовлении сварные швы нужно будет выполнить максимально аккуратно, что поможет их скрыть после окрашивания.
Открытый каркас с одним косоуром – несущая балка, на которую должны быть укреплены косынки либо площадки под ступеньки. Подступенки в этом случае устанавливать не нужно. Такие конструкции имеют прозрачный и воздушный вид, но если марши предполагается делать широкими, рекомендуется сбоку произвести крепление консолей, что позволит устранить прогиб ступеней при значительных нагрузках.
Монтаж винтовой лестницы
Крепление стального косоура к балке.
Для того чтобы изготовить каркас для винтовой лестницы, будет необходима труба, имеющая достаточную длину, чтобы ее можно было использовать для центральной опоры. Понадобится и еще одна труба идентичной длины, однако она должна иметь больший диаметр, ее предстоит использовать для крепления ступеней.
Трубу под ступени следует строго перпендикулярно нарезать на гильзы, длина которых должна быть равна пределу 230-260 мм. Важно помнить – трубу нужно нарезать в точности перпендикулярно, в противном случае трудно будет получить правильный угол ступеней.
Полученные гильзы должны как можно плотнее сесть на трубу, которая была подготовлена под центральную стойку, при монтаже нужно избегать перекосов и люфтов. Если не удалось подобрать нужные диаметры, чтобы добиться этого, не применяя дополнительных приспособлений, можно подготовить кольца для уплотнения, применив пруток подходящего диаметра.
Для того чтобы получить нужный размер колец, пруток в процессе их изготовления нужно накрутить на трубу, которая имеет меньший диаметр.
После кольца следует вварить в гильзы, отшлифовав их фрезером. Для получения ступеней одинакового размера предпочтительнее изготовить для них кондуктор. Понадобятся деревянные рейки и оправка для трубы. Предстоит склеить их, придав конструкции форму ступеньки.
Оправку можно получить, склеив ее из кусков ДСП. После можно сварить ступени, вкладывая трубки в кондуктор, выставляя их под нужным углом. Одновременно ступени следует приварить к гильзам. По окончании работы предстоит зачистить заусенцы, образованные на швах ступеней.
После можно приступать к сборке каркаса. Гильзы для этого необходимо надеть на центральную стойку, установив полученную конструкцию на место. Для надежности и прочности нижнюю часть стойки предпочтительнее будет забетонировать.
После монтажа можно выставить ступени под нужным углом, а для надежной фиксации предстоит сварить их между собой, используя стойки. Ступени необходимо уложить на полученный каркас после грунтовки и окрашивания поверхностей.
Конструкция со ступенями по типу «утиного шага»
При условиях, что в помещении можно разместить лишь крутую лестницу, уклон которой превышает 40°, их ступени предпочтительнее сделать особенной формы. Веслообразные ступени, попарно устанавливающиеся в противоположном направлении, способны скрыть недостаток, который выражается в некомфортности при подъеме. На каждую ступень такой лестницы можно будет поставить лишь одну ногу: левую или правую. Отсюда и сходство с утиным шагом.
Каркас будет таким же, как и для других лестниц, а ступени потребуют особого подхода. Лучше каркас ступеней монтировать из квадратных труб. Каждая ступень изготавливается в отдельности и потом ее можно прикрепить к косоурам.
После того как будет изготовлен каркас, швы нужно зашлифовать, заготовки загрунтовать антикоррозийным составом и окрасить.
