Металлическая лестница на косоурах из швеллера

Обновлено: 24.04.2024

В малоэтажном частном домостроении применяются лестницы разных моделей, размеров и форм. Одними из самых популярных, как показывает практика, являются металлические лестницы на косоурах. Эти конструкции надежны, относительно просты в изготовлении, практичны и, с точки зрения эстетики, выделяются над остальным видами. Перед тем, как приступить к сборке конструкции своими руками, разберемся с разными видами косоуров.

Разновидности и особенности конструкций косоуров

Косоур – это балка, которая своими концами упирается в межэтажные перекрытия, соединяя собой верхний и нижний уровни здания. По сути, это несущий элемент лестничной конструкции, на котором лежат ступени и крепятся все части подъемной системы.

Существует несколько разновидностей косоурных лестниц, которые отличаются друг от друга количеством балок.

Двойные. Это две опорные балки, на которые сверху устанавливаются ступени. Часто встречаемый вариант, особенно когда лестницы изготавливаются из дерева. Кстати, очень похожа на них конструкция на тетивах. Только здесь ступени располагаются между балками в специальные пазы.

Сами косоуры могут располагаться относительно ступеней строго по краям или с небольшим смещением вовнутрь.

Тройные. Это когда устанавливаются три несущие балки: две по краям, одна посередине. Такую конструкцию имеет смысл собирать лишь в том случае, когда длина ступеней превышает 2 м.

И еще несколько терминов, которые используются специалистами в процессе изготовления лестниц на косоурах:

кобылки — это небольшие приспособления, с помощью которых формируется опора для ступенек.

Что касается материала, из которого собираются лестницы на косоурах, то чаще всего применяется стальная труба или швеллер. Здесь важно понимать, что оба профиля должны обладать повышенной несущей способностью, особенно это касается моделей с одним косоуром. Сама же лестница собирается при помощи электросварки, поэтому для самостоятельной работы необходимо владеть этим навыком.

Схема с двумя косоурами

Двойная конструкция определяется наличием в ней двух косоуров. Самый простой вариант – когда концы профильного металла закрепляются между двумя этажами без поворота. То есть в данном случае это прямолинейная конструкция.

Основное требование к грамотной установке косоуров – это одинаковая длина балок и точное расстояние между ними по всему продольному расположению. При этом крепление двух параллельно уложенных элементов производится к несущим элементам верхнего и нижнего перекрытия.

Сложнее с поворотной системой, когда конструкция разделяется промежуточной площадкой, и верхняя часть относительно нижней разворачивается на какой-то угол. Чаще не меньше 90°. В этом случае вопрос безопасности и прочности объекта решается дополнительным креплением косоуров или к стенам, или к опорным столбам, которые устанавливаются под площадку и верхнюю часть пролета. Однако, если грамотно рассчитать элементы системы по нагрузкам, то металлический профиль может выдержать довольно серьезный вес и без дополнительных креплений. В этой прочности и заключается основное отличие металлических лестниц от деревянных.

Самый сложный узел во всей поворотной конструкции – это переход через площадку. Здесь нужно соблюдать абсолютную точность параметров самой лестницы, которые при переходе из нижней части в верхнюю не изменяются. Однако металлические лестницы с одним или двумя косоурами можно делать и без промежуточной площадки — можно использовать забежные ступени.

Схема с одним центральным косоуром

Это оригинальная и внешне простая конструкция требует к себе особого внимания, по сравнению с другими системами подъема. Один косоур принимает на себя весь вес марша. К тому же форма профиля должна учитывать дополнительно возникающие нагрузки на кручение. Поэтому важно правильно подобрать форму и сечение косоура. В общем случае подойдет труба сечением 150х150 мм с толщиной стенки не менее 6 мм.

Лестница на косоуре из швеллера считается удобной в проведении монтажных работ. Профиль устойчивый, его нет необходимости крутить, выставляя на межэтажные перекрытия. Укладывают швеллер на полку, которая имеет достаточную ширину, обеспечивающую жесткость и надежность установки. При этом монтаж ступеней, а точнее кобылок, также прост и удобен, что не скажешь о трубе.

Особенностью одинарных лестниц на косоурах является воздушность конструкции. К тому же появляется возможность немного сэкономить, ведь количество элементов уменьшается. Но не стоит думать, что экономия будет большой, ведь центральный косоур требует наличия площадок под ступени, к которым делаются отдельные опоры (одна или две). Они могут быть разной формы, чаще прямоугольной или треугольной с разрезом.

Опоры устанавливаются под углом к косоуру и составляют горизонтальную плоскость для крепления ступенек. Само крепление к балке – электросварка.

Углы наклона и ступени

Оптимальный угол наклона лестницы в отношении плоскости пола должен составлять 20-45°.

Но так как это идеальный вариант, а на практике встречаются разные ситуации, которые сильно отличаются от оптимальной, то каждый случай разбирается индивидуально. Если площадь помещения позволяет, то лучше сделать угол меньше, отчего сооружение становится более комфортным в плане передвижения по нему. Если помещения небольших размеров, тогда лестница выставляется под большим углом.

Последняя ситуация проблематичная и решается она с помощью переустановки ступеней. Здесь есть свой оптимальный вариант, когда одна ступенька нависает над другой, но при этом их проекции не совмещаются относительно друг друга. В ситуации с большим углом наклона все обстоит по-другому. Ступени будут нависать друг над другом с перехлестом в проекции. Но нельзя допускать, чтобы смещение было больше 8 см. Это заложено ГОСТом и СНиПами о лестницах.

Как точно рассчитать косоур для лестниц

В первую очередь надо определить параметры самой конструкции. Одни из них постоянные, другие можно варьировать.

H – высота потолков;
H1 – высота лестницы;
L – длина проекции на полу;
h – высота подступени;
l – глубина ступени;
n – количество ступенек;
L1 – длина проема на верхнем этаже.

По строительным стандартам принято, что величина «H1» не должна быть меньше 2 м, «l» варьируется в диапазоне 25-30 см, «h» – в пределах 12-25 см.

Из всех обозначенных величин параметр «H» является постоянной величиной и определяется проектом здания. Все остальные размерные показатели подгоняются под габариты пространства.

Расчет количества ступеней

Количество ступеней – это Н/h=300:18=16. Но необходимо понимать, что последняя верхняя ступень – это пол верхнего этажа, поэтому к косоуру надо будет крепить 15 ступеней.

Расчет длины косоура

Зная количество ступеней, можно вывести длину проекции лестничного марша, для чего определяется глубина ступенек. К примеру, она равна 28 см. Теперь проводится следующая математическая выкладка: 28х15=4,2 м. Это и есть значение показателя «L».

Когда есть размер высоты потолков, есть длина проекции лестницы, остается по теореме Пифагора определить длину косоура.

H²+L²=P², где Р – длина лестницы.

3²+4,2²=26,64 – это Р². Значит, Р=5,16 м. Это и есть длина косоура, необходимого для сооружения лестничного марша по заданным параметрам.

Онлайн-калькулятор

Для удобства мы сделали подборку онлайн-калькуляторов лестниц, с помощью которых вы сможете самостоятельно рассчитать все параметры конструкции, а также номенклатуру и количество необходимого материала.

Инструкция по установке лестницы на косоурах

Размеры сооружения известны, можно приступать к проведению монтажных работ. Вот основные этапы этого процесса.

Швеллер, труба или двутавр подрезаются по расчетной длине косоура.
По нему равномерно распределяются места установки ступенек с учетом расчетного количества и параметров.
Производится установка и крепление кобылок.
Монтаж косоура по месту.
Установка ступеней.

Монтаж каркаса ступеней своими руками

Начать надо с установки кобылок. Обычно для лестниц такого типа подставки изготавливаются из уголка с шириной полки до 40 мм. Отрезок этого профиля необходимо согнуть под прямым углом. При этом строго выдерживаются размеры горизонтальной и вертикальной его части. В нашем примере соответственно 28 и 18 см.

Кобылки привариваются электросваркой по местам, которые были определены в процессе проведения расчета. Если в конструкции лестницы присутствует два косоура, то сначала крепление подставок производится на один из них, затем второй швеллер прикладывается к первому, за счет чего определяются точные места установки кобылок на втором. Если расстояние между двумя несущими балками большое, то рекомендуется между ними на уровне монтажа кобылок установить поперечные профили (уголки), которые увеличат жесткость и надежность всей лестничной конструкции.

Это самый простой каркас для ступенек, который можно быстро сделать своими руками. Существует большое количество разновидностей подставок, которые изготавливаются из труб, железного листа, стальной арматуры и других профилей.

В конструкции с одним косоуром можно использовать кобылки в виде вертикально установленного профиля на уровне внешнего края ступени. Его высота будет равна высоте подступени. При этом сам каркас одной стороной устанавливается на эту подставку, а противоположной на косоур. На фото ниже этот вариант показан. Необходимо уточнить, что такая конструкция возможна лишь в том случае, если под ступени устанавливается именно металлический каркас.

Установка ступеней

Что касается крепления ступеней, то все будет зависеть от того, из какого материала они изготавливаются. Если это древесина, то проще всего крепление провести на саморезы или болты. В обоих случаях придется в кобылках или в каркасе сделать отверстия под крепеж.

Если в качестве крепежного изделия используются саморезы, то выбирать их надо по длине чуть меньше толщины ступени. Вкручивают их в древесину с нижней стороны, при этом рекомендуется подложить под шляпку крепежа резиновую прокладку и широкую шайбу.
Если используются болты, то в первую очередь определяется место крепления именно на ступенях. Для этого их укладывают на каркас или кобылки и снизу через отверстия маркером помечают места сквозных отверстий, в которых сверлом и дрелью их и проделывают. Диаметр сверла должен быть чуть больше диаметра болтов. С лицевой стороны под шляпку крепежа делается углубление на толщину головки и диаметром, равным ширине шляпки. Ступень устанавливается по месту, сверху в нее вставляется болт, который снизу через кобылку или каркас закручивается гайкой. При этом головка крепежного изделия войдет в расширенное отверстие и станет заподлицо с поверхностью ступени.

Если ступени изготавливаются из металла, то надежный способ крепления – электрическая сварка. Хотя на болтах конструкция тоже будет неплохо держаться. Правда, это более сложный вариант, потому что придется делать большое количество отверстий в металлических профилях. Это касается и кобылок с каркасом, и самих ступеней. К тому же после такого соединения необходимо будет скрыть головки болтов (покрасить или надеть пластиковые колпачки).

Установка ограждений

И последний завершающий этап – установка ограждающей конструкции. В этой категории достаточно большой ассортимент, который прекрасно будет гармонировать с металлокаркасом лестницы. Вот только несколько популярных вариантов:

Основное требование к выбору – полное соответствие дизайну самой лестницы на косоурах. Но если говорить об условиях монтажа, то ограждения из нержавейки и пластика подойдут в случае самостоятельной установки. Монтаж остальных конструкций лучше доверить профессионалам.

Изготовление и сооружение лестницы на косоурах своими руками при кажущейся простоте – процесс сложный. Поэтому очень важно точно провести расчеты, лучше сделать чертеж на бумаге, который станет отправной точкой монтажных операций.

Расчет металлического косоура лестницы

Косоуром в лестнице называют наклонную металлическую балку, на которую опираются ступени.

Данный расчет касается металлических косоуров из прокатных швеллеров.

Внимание! В статье периодически слетает шрифт, после чего вместо знака угла наклона лестницы "альфа" отображается знак "?" Приношу извинения за неудобства.

Ширина лестничного марша 1,05 м (лестничные ступени сборные ЛС11, масса 1 ступени 105 кг). Количество косоуров – 2. Н = 1,65 м – половина высоты этажа; l₁ = 3,7 м – длина косоура. Угол наклона косоура α = 27°, cosα = 0.892.

Нормативная нагрузка, кг/м 2

Расчетная нагрузка, кг/м 2

Нагрузка от веса ступеней:

Временная нагрузка (от веса людей, переносимых грузов и т.п.)

В итоге, действующая нормативная нагрузка на наклонный косоур равна q₁ н = 449 кг/м 2 , а расчетная q₁ р = 584 кг/м 2 .

Расчет (подбор сечения косоура).

Первое, что нужно сделать в данном расчете, это привести нагрузку на 1 кв. м площади марша к горизонтальной и найти горизонтальную проекцию косоура. Т.е. по сути при реальной длине косоура l₁ и нагрузке на 1 кв.м марша q₁, мы переводим эти значения в горизонтальную плоскость через cosα так, чтобы зависимость между q и l осталась в силе.

Для этого у нас есть две формулы:

1) нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции марша равна:

2) горизонтальная проекция марша равна:

Обратите внимание, что чем круче угол наклона косоура, тем меньше длина проекции марша, но тем больше нагрузка на 1 м 2 этой горизонтальной проекции. Это как раз и сохраняет зависимость между q и l, к которой мы стремимся.

В доказательство рассмотрим два косоура одинаковой длины 3м с одинаковой нагрузкой 600 кг/м 2 , но первый расположен под углом 60 градусов, а второй – 30. Из рисунка видно, что для этих косоуров проекции нагрузки и длины косоура очень сильно отличаются друг от друга, но изгибающий момент получается для обоих случаев одинаковым.

Определим нормативное и расчетное значение q, а также l для нашего примера:

q н = q н ₁/cos 2 α = 449/0.892 2 = 564 кг/м 2 = 0,0564 кг/см 2 ;

q р = q р ₁/cos 2 α = 584/0.892 2 = 734 кг/м 2 = 0,0734 кг/см 2 ;

Для того, чтобы подобрать сечение косоура, необходимо определить его момент сопротивления W и момент инерции I.

Момент сопротивления находим по формуле W = q р al 2 /(2*8mR), где

q р = 0,0734 кг/см 2 ;

a = 1,05 м = 105 см – ширина марша;

l = 3.3 м = 330 см – длина горизонтальной проекции косоура;

m = 0.9 – коэффициент условий работы косоура;

R = 2100 кг/см 2 – расчетное сопротивление стали марки Ст3;

2 – количество косоуров в марше;

8 – часть небезызвестной формулы определения изгибающего момента (М = ql 2 /8).

Итак, W = 0,0734*105*330 2 /(2*8*0.9*2100) = 27,8 см 3 .

Момент инерции находим по формуле I = 150*5*aq н l 3 /(384*2Еcos?) , где

Е = 2100000 кг/см 2 – модуль упругости стали;

150 – из условия максимального прогиба f = l/150;

5/348 – безразмерный коэффициент.

Для тех, кто хочет разобраться подробнее в определении момента инерции, обратимся к Линовичу и выведем приведенную выше формулу (она несколько отличается от первоисточника, но результат вычислений будет одинаков).

Момент инерции можно определить из формулы допустимого относительного прогиба элемента. Прогиб косоура вычисляется по формуле: f = 5ql 4 /348EI, откуда I = 5ql 4 /348Ef.

q = аq н ₁/2 = аq н cos 2 ?/2 – распределенная нагрузка на косоур от половины марша (в комментариях часто спрашивают, почему косоур считается на всю нагрузку от марша, а не на половину – так вот, двойка в этой формуле как раз и дает половину нагрузки);

f = l₁/150 = l/150cos? – относительный прогиб (согласно ДСТУ «Прогибы и перемещения» для пролета 3 м).

Если подставить все в формулу, получим:

I = 150*cos?*5aq н cos 2 ? l 4 /(348*2Еlcos 4 ?) = 150*5*aq н l 3 /(348*2Еcos?).

У Линовича, по сути, то же самое, только все цифры в формуле приведены к «коэффициенту с, зависящему от прогиба». Но так как в современных нормах требования к прогибам жестче (нам нужно ограничиваться величиной 1/150 вместо 1/200), то для простоты понимания в формуле оставлены все цифры, без всяких сокращений.

Итак, I = 150*5*105*0,0564*330 3 /(384*2*2100000*0,892) = 110,9 см 4 .

Подбираем прокатный элемент из таблицы, приведенной ниже. Нам подходит швеллер №10.

Швеллер ГОСТ 8240

Момент сопротивления W, см 3

Момент инерции I, см 4

Данный расчет выполнен по рекомендациям книги Линович Л.Е. «Расчет и конструирование частей гражданских зданий» и предусматривает только подбор сечения металлического элемента. Для тех, кто хочет детальней разобраться с расчетом металлического косоура, а также с конструированием элементов лестницы, необходимо обратиться к следующим нормативным документам:

ДБН В.2.6-163:2010 «Стальные конструкции».

Помимо расчета косоура по приведенным выше формулам нужно еще делать расчет на зыбкость. Что это такое? Косоур может быть прочным и надежным, но при ходьбе по лестнице создается впечатление, что она вздрагивает при каждом шаге. Ощущение не из приятных, поэтому нормы предусматривают выполнение следующего условия: если нагрузить косоур сосредоточенной нагрузкой в 100 кг в середине пролета, он должен прогнуться не более, чем на 0,7 мм (см. ДСТУ Б.В.1.2-3:2006, таблица 1, п. 4).

В таблице ниже приведены результаты расчета на зыбкость для лестницы со ступенями 300х150(h), это самый удобный для человека размер ступеней, при разной высоте этажа, а значит и разной длине косоура. В итоге, даже если приведенный выше расчет даст меньшее сечение элемента, окончательно подобрать косоур нужно, сверившись с данными таблицы.

Лестница из швеллера: виды, размеры и технология установки

Лестница из швеллера разрабатывается в виде прямой или винтовой конструкции, состоящей из одного или нескольких маршей. Для облицовки служит дерево, гипсокартон, стекло и краска. Размещение конструкций производится во внутренней и наружной части здания. Т Ими оборудуют подвалы, жилые и подобные помещения.

Лестничная установка из швеллера

Устройство лестницы

Лестница из швеллера своими руками производится путем размещения косоуров, которые служат для придания прочностных характеристик. Их стыковку обеспечивают путем сварки, болтовым или заклепочным соединением. Изделия, размещенные под уклоном, обладают высокой прочностью к образованию прогиба, а ребра жесткости способствуют увеличению данных характеристик. К напольной или стеновой поверхности каркас фиксируется посредством анкеров. Уголки из металла выступают в качестве опоры для ступенек, а участок для монтажа определяют, исходя из основных свойств конструкции.

Лестничное сооружение из швеллера

Типы монтажа

Прежде, чем определиться в выбором технологии, важно решить, какой швеллер для лестницы. Данный вопрос обусловлен выбором стальной и чугунной конструкции, рассчитанной на разные типы нагрузки. Размещение конструкции проводится на внешнюю и внутреннюю сторону. В первом случае установка проводится по бокам, а во втором – под лестницей.

Решая, какой швеллер использовать для лестницы поворотного типа, важно учитывать наличие загибов. На поворотах вырезаются клинья, балка прогревается, перегибается и сваривается. Усилению сварных швов на стыках способствуют приваренные стальные пластины. Если необходимо соорудить поворот, можно использовать промежуточные площадки. Для облицовки каркасов служит дерево, стекло, плитка или камень. Декорирование обеспечивается элементами ковки.

Внимание! Обеспечить безопасность перемещения можно посредством перил. Они оборудуются в простой или замысловатой форме, чему служит применение разных материалов.

Лестничная конструкция на основе швеллера

Расчет параметров

Размер швеллера для лестницы рассчитается путем определения всех параметров:

Ширина конструкции 105 см (ступеньки сборные ЛС11, вес 1 ступеньки 105 кг). Число косоуров – 2.

Половиной высоты этажа выступает параметр Н = 165 см.

l1 = 370 см – размер косоура.

Уклон косоура = 27°, cos? = 0.892.

Параметры ступеней 1

Параметры ступеней 2

Расчет лестницы из швеллера требует определения нагрузки. Она приводится на 1 кв. м площади лестницы к полу для расчетов проекции косоура. Т.е., если реальная длина косоура l1 и нагрузка на 1 кв. м лестницы q1, то эти значения переводятся в горизонтальную плоскость через cos. При этом зависимые параметры между q и l останутся в силе.

Этому способствуют 2 типа расчетов:

1. Давление на 1 м2 поперечной проекции лестницы составляет:

2. Поперечная проекция лестницы насчитывает:

Металлическая лестница из швеллера с уменьшением угла наклона косоура, уменьшает длину проекции всего сооружения. При этом увеличивается нагрузка на 1 м2 этой поперечной проекции. Это способствует сохранению зависимости между q и l.

Для примера будут рассмотрены 2 косоура длиной по 3м. Нагрузка на них 600 кг/м2. Первый размещается под наклоном в 60 гр., а второй – 30. На рисунке отображен равный изгиб при разных проекциях и длине.

Остается определить нормативные и расчетные показатели q, а также l, которыми характеризуются швеллеры для наружной лестницы:

qн = qн1/cos2? = 449/0.8922 = 564 кг/м2

qр = qр1/cos2? = 584/0.8922 = 734 кг/м2

l = l1cos? = 370*0.892 = 330 см.

Для определения параметров косоура важно узнать момент его сопротивления W и инерции I.

Первый показатель вычисляется путем подстановкой данных в расчетную формулу: W = qрal2/(2*8mR), где

qр = 0,0734 кг/см2;
a = 1050 мм – показатель ширины.
l = 3300 мм – горизонтальная проекция.
m = 0.9 – коэффициентный показатель..
R = 2100 кг/см2 – расчетное сопротивление стали марки Ст3;
2 – число косоуров.
8 – определение момента изгиба (М = ql2/8), который образует лестница на второй этаж из швеллера.

В итоге W = 27,8 см3.

Инерция: I = 150*5*aqн l3/(348*2Еcos?) , где

Е = 2100000 кг/см2 – упругость стального модуля.
150 – максимальный прогиб f = l/150.
a = 1050 м = 1050 мм параметры лестницы.
2 – число косоуров.
5/348 – коэффициентные данные.

В итоге I = 137,4 см4.

Теперь необходимо подобрать прокатную деталь. В данном случае подобран варинат №10.

Размеры лестничного сооружения

Если предусмотрено конструирование лестницы из швеллера, фото изделий с типовыми параметрами направит на правильные решения.

Самостоятельный монтаж лестницы с одной тетивой

Расчет материала производится исходя из угла наклона и параметров проема конструкции, а также числа ступенек и их параметров.

Простое сооружение возводится после подготовки основных конструктивных элементов:

Рифленая листовая металлоконструкция для создания ступеней.
Швеллер для изготовления несущей опоры.
Уголок (5 см) для подступенков.
Трубы (2 шт).

Разработка ступеней производится посредством использования металлических листов и досок слоем 3,5 -5 см. Возможно применение арматурной стали.

Необходимое оборудование:

Сварочный аппарат и электроды;
Болгарка с дисками 125 и 250 мм.
Электродрель.
Пила.
Измерительные приборы.
Слесарный инструмент.
Сварочный щит.

Лестничная установка на металлической основе

Для защиты металла от повреждений, он чистится щеткой и грунтуется. Для обеспечения безопасных свойств, все углы округляются или шлифуются. Перила не должны образовывать зазубрин. Они также шлифуются. Нижняя часть конструкции оборудуется прочным основанием.

Ограждения конструкций крепятся к ступени или ее торцу с помощью сварки или болтов. При оборудовании устройства с центральной тетивой к стальному косоуру фиксируются пластины для придания возможности выдерживать большой уровень нагрузки.

Для создания металлического косоура потребуются заготовки:

Двутавр.
Прямоугольные трубы.
Швеллеры.

Внимание! Определяясь, какой швеллер лучше использовать, можно воспользоваться рекомендуемыми вариантами от № 8 до 12 и выше.

Возведение ступеней на стальной основе

Крепление опор

Крупные сооружения создаются из двух стальных опор. В таком сооружении несущими элементами (косоурами) выступают швеллеры (реже – двутавры), образующие упор на кладку стены или перпендикулярные балки (лобовые).

Косоур, опирающийся на кладку стен, создают из целого швеллера (двутавра). Подрезают и гнут швеллер для дальнейшего сваривания с накладками. Глубина опоры балки на стеновое перекрытие 25 см. В месте опоры косоура стене, швеллеру оснащается пластиной в 20х25 см (толщина 6-8 мм), выступающая в виде распределительной подушки и препятствующая смятию кладки от нагрузки.

При опоре косоура на лобовые балки, производится фиксация с помощью болтов или сварки с накладками. Лобовые балки располагают образуют угол 90 гр. по отношению к косоурам и опираются на стеновые перекрытия. Глубина опоры – 25 см. К балкам приваривают пластины для распределения нагрузки. На лобовые балки опирают площадки – сборные или монолитные. Глубина опоры площадки на стену – не менее 10 см.

Монтаж ступеней на стальном основании

Ход работы:

При определении параметров конструкции, подрезают направляющие из профильной трубы и подгоняют к предварительно подготовленным опорам (нижняя часть опоры обычно бетонируется).
Приваривается к опорам рама для ступенек с заданным шагом.
Обвариваются контуры ступенек (этому способствуют арматурные прутки).
Приваривается платформа к нижней и верхней части опоры.
Подготавливается фиксатор для составляющих лестницы, при необходимости.
Отшлифовываются сварочные швы и заусенцы. Это придает профильной раме аккуратное исполнение.
Обрабатывается каркас, прогрунтовывается и окрашивается выбранной эмалью.
Монтируется сооружение.

Размещение ступенек на стальном профиле

Размещение перил и ступенек проводится после размещения каркаса. На основе из профильных труб не создается облицовка подступенков, что снижает уровень работ. Для придания прочности и элегантности, применяется профильная труба с прямоугольным сечением.

Однако, швеллер и уголок могут выступать для создания закрытого каркаса. То есть все элементы скрыты ступенями, облицовкой и перилами. Простой закрытый каркас являет собой изделие из несущей основы, включающей попарно соединенными между собой швеллерами с приваренными уголками – именно они выступают в качестве опоры для размещения ступенек.

5 советов по изготовлению лестницы из уголка и швеллера

Если вам повезло иметь дом или квартиру с двумя этажами, то вопрос сооружения лестницы вас точно должен волновать. Винтовые, маршевые и на больцах, прямые и поворотные – лестницы бывают разные, но какая бы форма ни была выбрана, всем нам хочется, чтобы конструкция была прочной и надежной. Наилучшим образом с этой точки зрения показывают себя лестницы на металлическом каркасе. Использоваться может профильная труба и листовой металл, но более долговечной будет конструкция, созданная на основе швеллера и уголка. Стоит ли браться за изготовление лестницы из уголка и швеллера собственноручно или лучше доверить эту работу профессионалам? Что важно учесть при расчете? Из каких этапов состоит процесс создания металлического каркаса лестницы? Разбираемся со всеми этими вопросами.

Конструкция из швеллера и уголка используется для создания закрытого каркаса, который в итоге будет обшит облицовочными материалами. Правильно выполненный металлический каркас обладает следующими преимуществами:

высокая прочность при условии качественного сварного шва. Швеллер выдерживает значительно более высокие нагрузки, чем профильная труба, но и стоит, конечно же, дороже;
за счет комбинирования уголка и швеллера можно соорудить лестницу любой сложности;
широкие возможности оформления. Металлический каркас может обшиваться деревом, древесностружечными плитами, гипсокартоном, металлом или полимерными материалами. Все металлическое основание полностью прячется под декоративной облицовкой;
металл не боится перепадов температуры, солнечных лучей, при правильной обработке – устойчив к коррозии, поэтому из него создают как внутренние, так и наружные лестницы;
лестница из уголка и швеллера при ходьбе не скрипит и не вибрирует.

Если конструкция выполняется своими руками без использования ковки и прочих дорогих элементов, то стоимость такой лестницы будет приемлемой.

Степень сложности зависит от размера и конфигурации лестницы, ну и, естественно, от уровня подготовки исполнителя. Для создания каркаса обычно берут швеллер от №8 до №12, а иногда и выше – все зависит от тех нагрузок, которые будут возлагаться на каркас, так что без расчёта тут никуда.

Оценивая свои силы, надо быть предельно объективным. Если у вас есть достаточный опыт работы со сварочным аппаратом, желание разобраться с принципами расчета лестницы, а также достаточное количество времени и верный помощник, то можно попробовать сделать лестницу из швеллера и уголка своими руками. Если вам предстоит выполнить первый в своей жизни каркас, то лучше отдать предпочтение максимально простой прямой лестнице, так как поворотные и винтовые конструкции – это уже уровень профессионалов.

Если есть хоть малейшие сомнения в своих умениях, лучше сразу обращаться к специалисту. Но и тут, увы, не все так просто, так как есть большая вероятность нарваться на специалистов слишком широкого профиля, которые знают далеко не все детали, касающиеся сооружения лестниц на металлическом каркасе. Обычные сварщики часто также не в состоянии справится с заданием, так как не знают всех нюансов лестничного дела, и итоге созданный ими прочный каркас будет сложно или невозможно обшить деревом.

Лучше всего обратиться в компанию, которая специализируется именно на изготовлении металлических каркасов для лестниц. В Московской области пионером в данном направлении стал «Завод лестниц на металлическом каркасе», который занимается проектированием, изготовлением и монтажом лестниц из уголка, швеллера и профиля, а также обшивает их по желанию заказчика. Ответственное отношение к своей работе позволяет давать гарантию на каркас 10 лет. Все сварные работы происходят в цеху, что экономит время заказчика. Компания выполняет лестницы любой сложности, а чтобы вы были уверены в качестве, можно посетить производство и все увидеть своими глазами.

Вне зависимости от вашего решения делать каркас самостоятельного или заказывать его у специалистов, основные принципы расчета и этапы работ надо знать, ведь дело касается вашего жилища.

Начнем с того, что все лестницы, которые вы когда-либо видели, отличаются по типу конструкции:

маршевые лестницы – самые простые, популярные и комфортные. Маршем называют непрерывный ряд ступеней. Для максимального удобства в одном марше рекомендуется делать не более 17 ступеней, а если необходимо предусмотреть большее их количество, то лучше дополнительно обустроить межлестничную площадку. Маршевые лестницы могут быть прямыми (для самостоятельного обустройства – самое то) и поворотными. Последние позволяют сэкономить место без потери комфорта. Среди маршевых выделяют лестницы на косоурах и на тетиве. Косоуры имеют ступенчатую, пилообразную форму, находятся под ступенями. Тетива – наклоненная балка, ступени вставляются в пазы;
лестницы на больцах крепятся к стене болтами или больцами. Внешне кажется, что ступени парят в воздухе, но на прочности конструкции это никак не сказывается, главное, что стена выдержала такую нагрузку;
винтовые лестницы предполагают наличие опорного столба, вокруг которого по спирали располагаются ступени. По удобству он уступает другим видам лестниц, зато позволяет сэкономить массу места.

Когда говорят о производстве каркаса из металла, обычно имеют в виду маршевые лестницы. Впрочем, металлический каркас необязательно обшивать – он может оставаться на виду, но тогда его лучше делать из профиля или и вовсе листов металла (для стиля лофт, например).

Подъем и спуск по лестнице должны быть комфортными, поэтому:

оптимальная ширина лестницы – 80-90 см (точно не менее 70 см). Если больше, то придется усиливать конструкцию, чтобы ступени не прогибались;
оптимальный угол уклона – 30-45 градусов, критическим называют угол в 50 градусов, а все, что еще больше, — это чердачные и приставные лестницы, для постоянного использования они не предназначены;
оптимальная высота ступени – 15 см, но на практике этого добиться бывает сложно. Лестницы с высотой ступени до 19 см также выходят достаточно комфортными;
оптимальная ширина ступени – 30 см (не менее 27 см уж точно), но и этого в условиях ограниченной площади достичь сложно, поэтому часто идут на хитрость, увеличивая площадь каждой ступени за счет выступающей части над нижней ступенькой. Длина выступающей части не должна быть более 5 см, а свободного пространства (без нависания верхнего элемента) должно быть не менее 10 см;
уголок и швеллеры соединяются сваркой или резьбой. Первый вариант наиболее предпочтителен, позволяет получить более прочную конструкцию. Аварийные и пожарные лестницы могут дополнительно усиливаться.

Как подсказывает практика, идеальную в плане всех параметров лестницу можно соорудить только тогда, когда места на нее отводится очень много, например, в подъезде многоквартирного дома. Во всех остальных случаях приходится искать компромиссные варианты и экспериментировать.

Главное – правильно произвести все замеры. В этом вопросе лучше быть даже излишне педантичным и занудным, иначе в итоге можно получить совершенно не тот каркас, который хочется. Опытные специалисты советуют перепроверять замеры, сделанные исполнителем, если вы его нанимаете.

На первом этапе необходимо будет измерить следующие параметры:

высота будущей лестницы от пола первого этажа до пола второго этажа. Обратите внимание – не до потолка первого этажа, а до пола второго этажа. Также стоит принять во внимание необходимость проведения работ по выравниванию чернового пола и учесть тип отделочного материала, чтобы понять итоговый уровень пола;
длина проема от торца перекрытия до крайней стены, длину лучше померить несколько раз, так как из-за кривизны поверхностей в разных частях этот показатель может отличаться. При расчетах берут минимальное значение;
ширина проема, от стены до стены, ширину также лучше перепроверить с разных сторон.

Лучше всего производить расчет в специальных программах. Ими, кстати, пользуются профессионалы при проектировании лестницы, но и самостоятельно можно выполнить расчет простой одномаршевой прямой лестницы:

когда определены все исходные параметры и угол наклона лестницы, рассчитываем длину самой лестницы. Сделать это несложно, используя теорему Пифагора. Получается, что пол первого этажа и перпендикулярная ему линия, проведенная к предполагаемому окончанию лестницы на втором этаже, — это катеты прямоугольного треугольника. Пусть длина марша будет 400 см, а высота – 250 см, тогда гипотенуза или длина самой лестницы составит 472 см. Это длина косоуров, которые изготавливаются из швеллера;
количество ступеней зависит от высоты подступенка. Последняя в идеале составляет 15 см, а на самом деле может быть 16, 17, 18 и даже 19 см. Для каждого параметра рассчитывается количество ступенек. Для этого высоту лестницы нужно поделить на высоту подступенка. При высоте лестницы в 250 см получаем: при подступенке 15 см количество ступеней 16,7, при 16 см – 15,6, при 17 см – 14,7, при 18 см – 13,8 и при 19 см – 13,15. Если округлить, то можно строить лестницу с количеством ступеней от 13 до 17;
допустим, выбран вариант с 14 ступенями и высотой подступенка 18 см, тогда глубина каждой ступени будет 400 см/14 = 28,6 см, что является приемлемым значением;
если лестница будет не прямой, то расчет немного усложняется. Благодаря использованию межэтажных площадок и забежных ступенек удается на небольшой площади реализовать максимально комфортную для подъемов и спусков конструкцию. Если заранее нет четких требований, как должна быть расположена лестница, то можно рассмотреть несколько вариантов. Самый простой вариант после прямой лестницы – лестница с одной межэтажной площадкой. Ширина ее будет равняться ширине проема (возьмем за пример 2 м), а стандартной длиной считается 1 м. Если длина шахты составляет 3 м, а на площадку отводится 1 м, то на лестничные марши остается 2 м. При шаговой части 25 см количество ступеней составит 200 см/25 см = 8 ступеней в каждом марше, а если считать площадку как ступень, то общее количество ступеней составит 17 штук. Теперь следует рассчитать высоту подступенника, для чего высоту между этажами нужно поделить на количество ступеней. При высоте 280 см этот параметр составит 280/17 = 16,47 см, округляем до 16,5 см. Отлично! Погрешность, связанная с округлением, компенсируется нижней ступеней, которая будет немного отличаться от остальных. Зазор между маршами должен быть не менее 10 см;
пол второго этажа можно использовать как последнюю ступеньку, тогда высота каждого подступенка снизится примерно на 1 см;
чтобы убедиться, что расчет выполнен верно, можно еще до начала монтажных работ карандашом на стене нарисовать профиль будущей лестницы. Если вдруг не было учтено расположение щитка или радиатора отопления, но данном этапе все это обнаружится. Возможно, придется сделать площадку не четко посередине лестницы, или же внести другие правки. На видео очень хорошо разъяснено, как выполнить расчет лестницы.

Все мы стараемся спроектировать идеальную лестницу, но, увы, это не всегда возможно. Перепроверить свои расчеты и оценить то, насколько комфортной будет конструкция, можно по следующим формулам, где a – шаговая часть, см, а b – высота подступенка, см:

a – b = 12-15 см;
a + b = 45-46 см;
2b + a = 60-64 см.

Попытайтесь сделать несколько проектов лестницы с разным количеством ступеней, разной высотой подступенка и глубиной шаговой части, просчитать лестницы разной конструкции, а уже потом выбирать из полученных вариантов лучший. Произвести все расчеты не так сложно, как кажется.

При возникновении трудностей, можно заказать проект лестницы у специалистов. Также в сети есть удачные примеры использования готовых проектов из интернета, которые можно немного отредактировать с учетом индивидуальных требований. По составленному проекту закупается металлопрофиль, желательно с небольшим запасом.

Изначально стоит позаботиться о наличии всего необходимого. Прежде всего, это сварочный аппарат с электродами, маска, рукавицы и защитные очки. Кроме того, понадобится болгарка, дрель или перфоратор, грунтовка, краска по металлу, а также мелочи вроде рулетки, уровня и карандаша. Новичкам в вопросах сварки рекомендуют пользоваться аппаратами инверторного типа. Если опыта совсем немного, то заранее не мешает потренироваться сваривать на других элементах.

Порядок работ по изготовлению и установке каркаса следующий:

четко определить место, где будет установлена лестница. Если одна из тетив (или даже обе) располагается вблизи стены, то это позволит дополнительно укрепить конструкцию, так как появляется возможность выполнить крепление к стене;
длина швеллеров будет равняться расстоянию от пола нижнего этажа до пола верхнего этажа с учетом выбранного наклона. Две заготовки подрезаются болгаркой, затем срез шлифуется напильником или той же болгаркой. Если ширина лестницы более 120 см, то швеллерных опор лучше сделать три;
если предполагается наличие лестничных площадок, то монтаж начинают с них;
к полу тетивы крепятся по-разному. Можно забить штыри в пол, а потом к ним приварить швеллеры. При организации стяжки можно позаботиться о металлических закладных, к которым в итоге будут приварены швеллеры. Если стены монолитные, то специалисты рекомендуют делать крепление через арматуру и 50-ый уголок. Для деревянных перекрытий подойдут большие саморезы, а если стены выполнены из газобетона небольшой плотности, то лучше всю нагрузку с лестницы перенести на пол, обустроив опорные ноги;
кобылки будут монтироваться на швеллеры и поддерживать ступени. Кобылки делают из уголка, ее размеры повторяют размеры ступени. По сути, кобылка – это Г-образная деталь, где горизонтальная часть равняется ширине ступени, а вертикальная – высоте подступени. Проще всего сделать кобылку из цельного уголка. Достаточно в нужном месте на одной из плоскости сделать вырез в виде прямоугольного треугольника, согнуть уголок до прямого угла и сварить шов. Можно сваривать кобылку из двух отдельных частей;
после того, как швеллеры установлены, приступают к монтажу кобылок. Лучше начинать сверху. Первая ступень будет вровень со вторым этажом или ниже на 16-18 см – все зависит от заранее составленного проекта. Сначала кобылка устанавливается и приваривается на один из швеллеров, потом выравнивается по уровню, чтобы все было строго горизонтально. После этого можно приваривать ее с другой стороны. Сразу же приступают к монтажу кобылки напротив, тщательно следя при этом за уровнем;
все последующие кобылки установить и закрепить легче, так как конец горизонтальной ее части всегда упирается в начало вертикальной части предыдущего элемента;
после того, как все кобылки смонтированы, переходят к самому приятному – установке ступеней, ограждения и прочего декора. Для усиления конструкции к выступающим углам надо дополнительно приварить балку из того же уголка. Если ступени будут из камня или другого тяжелого материала, то лучше на кобылки приварить прямоугольный каркас, изготовленный из того же уголка;
в качестве облицовки для ступеней можно использовать дерево, древесностружечные плиты и даже стекло, для наружных лестниц часто применяют металлический лист со специальными насечками. Если собираетесь монтировать деревянные ступеньки, то на кобылках надо сделать по два отверстия под крепеж с помощью дрели. Дерево крепят саморезами;
перила приваривают к наклонным балкам или кобылкам. Перила предусматривают для всех лестниц с количеством ступеней более трех;
когда каркас собран, все стыки тщательно обрабатывают, убирают заусенцы и наплывы. Затем всю конструкцию необходимо прогрунтовать и покрасить специальными составами для металла. После этого можно переходить к облицовочным работам.

Если определенные навыки работа с металлом и сварочным аппаратом есть, то соорудить простую одномаршевую лестницу будет вам вполне под силу. Собрать каркас для винтовой или поворотной лестницы намного сложнее – эту работу лучше доверить профессионалам, а, зная все основные этапы проектирования и создания каркаса, вы сможете контролировать работу специалистов и задавать уточняющие вопросы.

Читайте также: