Расчет длины тетивы. Расчёт лестницы

Мечта любого человека иметь свою квартиру, а ещё лучше дом. Постройка в несколько этажей указывает на то, что хозяин имеет приличный доход или является мастером на все руки. Но речь не о том, в любом двух- или трехэтажном доме необходима лестница. Хорошо, если при монтаже её специалисты учли все нюансы: уклон, высоту и ширину ступенек. Тогда лестница будет одинаково удобна для подъема как старикам, так и детям, а главное – ещё и безопасна. Давайте узнаем, как рассчитать ступени для такой лестницы.

Высота и ширина ступеней лестницы

Разные по высоте и ширине ступеньки – это прямая угроза для человека. Ведь спускаясь по ним в темное время суток, можно оступиться, подвернуть ногу или промахнуться мимо ступени и упасть. Поэтому прежде чем проектировать лестницу в помещении, сделайте чертеж и посчитайте, сколько надо ступенек, какая у них будет высота и ширина (плоскость для ступни).

Уклон лесницы

В идеале, когда лестница имеет уклон 24-38º. Если угол наклона больше чем 45º, то по такой крутой лестнице требуется спускаться уже спиной вперед. Однако она экономит место в помещении, для пологой понадобится больше пространства.

Расчет количества ступеней

Для расчета количества ступенек нам понадобится две величины: h и l, где h – это высота лестницы, l – длина. Эти значения померить очень просто: h – расстояние от пола первого этажа до пола второго, l – проекция лестницы на пол первого этажа, другими словами расстояние, которое займет изделие на первом этаже. Допустим, что h = 2,4 м, а l = 3,6 м, и нам требуется для лестницы таких параметров рассчитать ступени.

Зная эти замеры, можно подобрать количество и размер ступенек. Комфортно, если одна ступень имеет высоту подступенка 16,5-23,5 сантиметра, а ширина проступи (a) – 22,5-26 сантиметров. Исходя из этого, делаем расчет количества ступенек (n). Для этого надобно общую высоту (h) поделить на высоту подступенка (h1), нам комфортная h1 = 20 сантиметров, получаем:

n = h / h1 = 240 / 20 = 12 ступеней.

Следовательно, ширина (а) проступи ступеньки будет равняться проекции лестничного марша на пол (l), разделенной на количество ступенек (n):

a = l / n = 360 / 12 = 30 сантиметров, чуть больше вышеуказанной нормы, что не так принципиально.

Материалы для изготовления лестницы

Ещё для закупки материалов нам понадобится размер, а именно – длина самой лестницы (c). Найти эту величину нам поможет геометрия: исходя из теорем о прямоугольных треугольниках – квадрат гипотенузы (с) равен сумме квадратов катетов (а, b):

c² = a² + b² = h² + l² = 2,4² + 3,6² = 5,76 + 12,96 = 18,72 м²;

Угол уклона лестницы

Также по правилам прямоугольного треугольника легко можем рассчитать и угол уклона лестницы:

sin α = h / с = 2,4 / 4,33 ≈ 0,55;

α ≈ 34°, это хороший, удобный уклон.

Прежде чем приступить к изготовлению лестницы, внимательно пересчитайте, желательно несколько раз, полученные результаты. Тщательно сделайте замеры, чтобы не было ошибок и лестничный марш получился точно такой, как вы нарисовали. Благодаря четкой уменьшенной схеме изделия на миллиметровой бумаге вы сможете найти погрешности при расчетах. Ещё с помощью этого рисунка вам намного легче будет подсчитать количество ступеней и другие параметры.

Новое строительство, равно как и ремонт, являются для нашего соотечественника едва ли не самой большой головной болью. Возведение дома или ремонт квартиры требует очень серьезных материальных и физических затрат. Также часто человек, который сталкивается с ремонтом, старается выполнить своими руками все, что в его силах.

В большинстве случаев, оказывается, что практически все строительные работы под силу выполнить даже не специалисту в той или иной сфере. Это касается и такой задачи как , что особенно актуально для частного домостроения. Прежде чем бежать в строительный гипермаркет или на рынок, уделите немного времени математике. Для начала вам нужно будет рассчитать конструктивные элементы лестницы, и только потом отправляться за материалами для конструкции. , ширина и длина конструкции – все это нужно тщательно продумать.

В данной статье мы расскажем как сделать правильный , в соответствии с нормами проектирования, безопасности и, конечно же, здравого смысла. Благодаря этой статье вы сможете сделать расчет и своими руками возвести лестницу в частном доме из любых материалов.

Благодаря нашему ресурсу, вы уже смогли ознакомиться и с типами конструкций лестниц, и с основными строительными материалами, применяемыми для их изготовления. В жилом доме наиболее распространенными являются маршевые лестницы из дерева, реже – металлические или железобетонные конструкции. Прежде чем приступать к поэлементному проектированию лестницы своими руками, необходимо прикинуть длину лестничного марша, выбрать материал и рассчитать несущую способность лестничного каркаса.

Для определения несущей способности принято расчленять целостную конструкцию на отдельные балки – обязательно статически определимые. В зависимости от типа защемления лестничного марша – жесткого с двух сторон, шарнирного, а может быть и вовсе консольного – выбирается формула для определения главных силовых факторов. Что особенно важно учесть при расчете конструкции своими руками? Ходьба и бег по лестнице – это своеобразный вид динамических воздействий, пусть даже незначительных. Поэтому несущие конструкции лестницы обязаны иметь достаточную жесткость, которая обеспечит прогиб не более 1/400 пролета. Суммарная нагрузка (постоянная + временная) на лестничные марши и площадки жилого дома должна составлять не более 300 кг/м2.

Знакомимся с нормами расчета ступеней

Научно подтверждено, что энергозатраты на преодоление горизонтальной дистанции вдове меньше, чем затраты энергии на подъем по наклонной поверхности. Благодаря этому практически установлена формула лестницы, которая будет максимально комфортной и безопасной для эксплуатации: размер проступи и удвоенная высота подступенка в сумме должны давать средний шаг взрослого человека. Проекция человеческого шага считается равной в среднем 600 – 640 мм. Тогда, обозначив высоту подступенка буквой a, ширину проступи – буквой б, формула будет иметь вид: 2а + б = 600-640 (мм). Альтернативный метод расчета размера ступеней

Рассчитать эти параметры можно и более простым способом: а + б = 450 (мм). Эту величину допустимо корректировать на 20 мм с большую или меньшую сторону. Следуя данным рекомендациям, можно сделать вывод, что ступень обязана обеспечивать комфортный шаг, когда нога опирается на проступь всей плоскостью. Поэтому для проступи назначают ширину в диапазоне 200-320 мм. Наиболее часто проступь принимают равной 300 мм, а высоту подступенка назначают 150 мм. Данные геометрические размеры гарантируют, что по лестнице вам будет удобно передвигаться без опасности для здоровья.

Идея! Сделав проступь навесной, можно увеличить ее ширину. Отметим, что длина нависания над ниже идущей ступенью принимается в пределах 50 мм для железобетонных или 30 мм для лестниц из древесины.

Определяем безопасный и комфортный наклон лестницы

Говоря об условиях комфорта передвижения по металлической лестнице или по конструкции из другого материала, следует отметить, что важны и размеры ступеней, и угол наклона ее полотна к горизонтальной поверхности. Считается, что наибольшей эксплуатационной надежностью и удобством характеризуются конструкции, которые имеют угол наклона равный 23-37 градусов.

Лестницы с большей пологостью занимают больше места в помещении, крутые же наоборот позволяют экономить пространство. Но, с точки зрения рациональности, практической ценности не представляют ни те, ни другие. Когда угол наклона меньше 23 градусов, можно обойтись обычным пандусом. Наоборот же, если угол наклона превышает 45 градусов, то логичнее использовать приставные стремянки. Когда угол наклона больше 40-45 градусов, спускаться с лестницы необходимо спиной вперед, иначе это будет попросту небезопасно.

Угол наклона совместно с высотой этажа определяют количество ступеней в одном марше. Если вы определились, где в плане будет расположена лестницы, измерили высоту этажа, можно рассчитать число ступенек своими руками графическим способом. Затем по формулам проверяют на безопасность размер проступи.

Совет! Чтобы построить точный разрез лестницы лучше всего использовать бумагу «миллиметровку»: на удобной бумаге в клетку правильно сделать расчет лестницы в частном доме своими руками будет проще всего.

Если провести еще один небольшой ликбез, следует поговорить немножко о взаимозависимости геометрии лестницы и высоты этажей. Высотой называют разницу между уровнем (отметкой) чистого пола нижнего этажа и верхнего. Таким образом, когда считаете высоту этажа самостоятельно, не забудьте включить в нее толщину отделки (стяжки, керамической плитки, паркета или линолеума и пр.). В проектировании частного жилья наиболее распространенной считают высоту этажа 2,8 либо 3,0 м, а также 2,7 либо 3,3 м (главное: более 2,4 м и кратную 300 мм). С указанными высотами вы легко разместите лестницу в жилом пространстве, причем принятые размеры ступеней будут отвечать нормам безопасности.

Лайфхак для корректирования и просчета размеров лестницы

Итак, как мы уже успели отметить, каждый шаг по лестнице, которая имеет различные по высоте ступени, таит в себе опасность травмирования, особенно ночью. Поэтому, чтобы рассчитать как выровнять высоту ступеней своими руками в жилье с нестандартными высотами этажей, рекомендуется занизить уровень чистого пола лестничной площадки, находящейся сверху, по отношению к полу всего этажа. Эту разницу не следует делать прямой (в виде порожка), а организовать небольшой пандус. Угол наклона пандуса будет незначительным, поэтому не доставит дискомфорта при ходьбе. Существует другой простой способ определения размера ступеней – графический. Определить ширину и высоту каждой ступени можно при помощи элементарного графика. Если учесть, что человеку удобно сделать шаг, равный на плоскости 620 мм, то поймете также и то, что поднять свою ногу он способен только на половину указанной высоты – на 310 мм. Нанеся на горизонтальной оси разбивку с шагом 620 мм, а на вертикальной – через 310 мм и, обозначив угол наклона лестницы, вы получите точки пересечения, которые будут соответствовать оптимальным параметрам. Какими бы ни были лестницы по материалу (металлические или деревянные, стеклянные или бетонные), данная техника справедлива и применима только для маршевых конструкций. Можете также воспользоваться одним из многочисленных сервисов расчета лестниц

Правильно спроектированная лестница отлично вписывается в интерьере и максимально удобна в эксплуатации.

Лестница позволяет организовать доступ к верхним этажам здания, также она является частью интерьера. С ее помощью можно придать помещению свой особый стиль. Расчет лестницы на второй этаж можно сделать самостоятельно, если знать как.

А можно ли при расчете обойтись без помощи квалифицированных специалистов? Можно. Для того, чтобы рассчитать лестницу на второй этаж нужно желание и базовые знания школьной геометрии. Хотя советы профессионалов не помешают. Также для расчета можно воспользоваться специальными компьютерными программами.

Что важно для расчета лестничной конструкции? Правильный расчет лестницы проводится с учетом особенностей планировки и размера комнат. Это повлияет на выбор месторасположения и вида лестничной конструкции. Не стоит забывать, что для межэтажной лестницы важна не только площадь на первом этаже, но и возможность обеспечить удобный лестничный проем на верхнем уровне.

На первом этапе надо учесть такие моменты:

• высота от первого этажа до второго (высота помещения);
• общая площадь помещений (первый и второй уровни);
• расположение несущих и межкомнатных стен;
• расположение дверных и оконных проемов.

Это позволит определить размер площади, которую можно выделить под строительство лестницы, величину проема для выхода на второй этаж и подобрать оптимальную модель.

Если площадь для установки лестницы имеет размеры 160х160 см или больше, то лучше выбрать маршевую лестничную конструкцию. Если вы располагаете более скромной площадью, то придется ограничиться винтовой конструкцией.

Прямые лестницы

Прямой лестничный марш (пролет) – это наиболее простой вариант для монтажа и для расчета. Такая форма очень удобна для деревянной конструкции. У прямых маршей есть один недостаток – для их установки требуется отвести значительную площадь помещения.

Правильно составить проект и точно выполнить расчет помогут общепринятые нормы и строительные стандарты. Например, если лестница имеет межуровневую площадку, то ее ширина должна соответствовать ширине пролета. При этом минимальная ширина марша составляет 0,7 м. По такой лестнице может спускаться или подниматься один человек.

Для комфортного перемещения двух человек, а также для удобной транспортировки на второй этаж крупногабаритных вещей, например мебели, бытовой техники, ширина лестничного пролета должна быть больше – от 1,2 до 1,4 м.

Длина одного прямолинейного участка со ступенями не должна быть более 3 м (минимальный размер – примерно 1,5 м). Ступеньки должны быть одинаковой высоты и глубины.

Поворотные лестницы

В целях экономии пространства в доме, большинство лестниц на второй этаж приходится делать с поворотными участками. Наиболее простой способ поворота – монтаж площадки. Существуют конструкции П- образной и Г- образные формы, где поворот реализуют с помощью забежные ступенек.

Важные параметры лестницы, которые надо вычислить:

• значение угла наклона;
• размеры площадки между маршами;
• высота ступени;
• глубина прямых и забежных (если предусмотрены) ступеней;
• параметры ограждения.

Угол наклона лестничного марша

Угол наклона лестницы – это угол между лестничным маршем и горизонталью (полом). Именно он в первую очередь отвечает за удобство лестничной конструкции. Угол наклона должен позволять человеку легко спускаться/подниматься по лестнице.

Строительными нормами и правилами (СНиП) определены оптимальные параметры лестниц: самыми удобными и безопасными считаются лестничные конструкции с углом наклоном в интервале 30-45 градусов. Именно такие уклоны выбирают для домашних и наружных стационарных лестниц. Если этот угол меньше 20 градусов, устанавливают пандус.

Как выполняют расчет параметров ступени

При расчете лестничной конструкции на второй этаж важны два значений: высота проступенка и глубина проступи (горизонтальной площадки ступеньки). Эти параметры определяют степень удобства и безопасности при движении (подъеме/ спуске) по лестнице. Их важно определить правильно, так как эти значения задействованы в расчете конструкции.

По ступеням подниматься удобно, когда нет необходимости увеличивать или уменьшать искусственно длину шага. Средняя длина шага при движении по горизонтальной плоскости равна 63-64 см, а при подъеме – и 31,5-32 см.

Исходя из этих данных, высота подступенка чаще всего находится в интервале от 12 до 20 см (оптимальный размер14-17 см). Оптимальная глубина проступи определена от 25 до 30 см. Максимально допустимая при строительстве лестниц глубина ступени – 32 см.

Часто, чтобы сэкономить площадь при установке лестничных конструкций, используют модели с нависанием одной ступеньки над другой. Такой тип ступеней придает лестнице более легкий и красивый вид.

Расчет размеров ступеней лестничного марша

Рассмотрим вариант расчета основных параметров на простом примере. Оптимальные соотношениями высоты и глубины ступени, которыми оперируют при проектировании лестниц (см): 19/27, 18/28, 17/29 и 16/30. Идеальный вариант – 17/29 см.

Используем именно это соотношение для расчета таких важных параметров конструкции, как угол наклона, длина марша, общее количество ступеней.

Количество ступеней рассчитать просто: высоту этажа (например, 270 см) нужно разделить на высоту ступени (17 см): 270/17= 15,9. Отбрасываем дробную часть, получаем количество ступеней на лестничном марше (15 штук). Если число дробное, что можно первую или последнюю ступень сделать чуть выше или чуть ниже, чем остальные.

Уточняем высоту ступеней. Для этого высоту помещения делим на количество ступеней: 270/15=18 см. Таким образом, высота каждой ступени составляет 18 см.

Глубина вычисляется c учетом ширины шага по горизонтали. Выбираем для расчета шаг, равный 63 см. От этой величины отнимаем удвоенную высоту проступенка: 63-2х18=27 см.

Рассчитываем площадь и угол наклона

Теперь можно рассчитать какую площадь займет лестница на второй этаж. Надо определить площадь проекции лестничного пролета на горизонтальную плоскость. Она имеет форму прямоугольника, одна из сторон которого равна ширине ступеней (d), а вторая (b) – проекция длины марша на горизонталь.

Формула пощади прямоугольника: S = b х d.

Длину большей стороны прямоугольника (b) получим, умножив глубину ступеней на их количество: 27х15=405 см. Меньшая сторона прямоугольника (d) равна ширине лестницы и выбирается самостоятельно. При этом стоит учесть, что минимальный размер для передвижения одного человека – 70 см, для двух минимум 100 см.

Теперь можно начинать расчет длины лестничного марша. В этом простом расчете на помощь придет известная школьная формула (теорема Пифагора). Длина марша – это гипотенуза прямоугольного треугольника (с), катеты которого – высота комнаты (а) и горизонтальная проекции пролета (b):

c2 = a2 + b2 = 2702+4052

А искомая длина (гипотенуза) равна квадратному корню из суммы квадратов катетов, т.е. с=486,7 см или 486 см (дробную часть не учитываем).

Чтобы определить значение угла наклона лестницы, придется вспомнить школьный курс тригонометрии: синус искомого угла равен отношению высоты этажа (а) к длине лестничного марша (с):

cos(α)=a/c, α = arcos(a/c)

Выполнив вычисления по этим формулам определим угол наклона – 370.

Удобный сервис для расчета лестничных конструкций

Ограждающие конструкции

Разрабатывая проект лестницы на второй этаж, стоит уделить внимание ограждению, чтобы установить его правильно. Для монтажа важны такие размеры:

• высота балясины;
• длина и ширина перил.

Ограждения являются важным элементом. Их стандартная высота (с учетом перил) должна составлять от 90 до 100 см. Если в доме есть дети, следует предусмотреть дополнительные поручни (70-75 см). Дизайн и материал ограждения может быть любым.

Если построить лестницу по всем стандартам и правилам, то она будет удобной, прочной, безопасной и прослужит долгое время.

Частные загородные жилые дома и дачи в два и более этажа - уже давно перестали казаться диковинкой. Такой подход к планированию своих владений позволяет хозяевам достичь максимально возможной полезной площади жилья даже на «скромных» по размерам участках под строительство. Понятное, что и проектирование здания в несколько уровней, и его возведение - серьёзно усложняются. В частности, помимо обычных архитектурных и интерьерных элементов, свойственных любым домам, приходится продумывать создание межэтажных переходов. Чаще всего эту роль играют лестницы. А если рассматривать статистику индивидуального строительства, то безусловными «лидерами» по популярности являются

В наше время нет недостатка в готовых проектах лестничных конструкций. Можно отыскать в интернете и специальные приложения, которые проводят необходимые расчеты . Но вполне можно провести и самостоятельный расчет деревянной лестницы на второй этаж. Многим это будет даже интереснее и понятнее, так как в ходе проведения вычислении хозяин дома вникает во множество нюансов подобного сооружения, примеряя их к своим владениям.

Давайте в этой публикации пошагово пройдём по этапам базовых расчётов лестницы. Вы убедитесь, что все обстоит не так уж и запредельно сложно.

Основные элементы конструкции деревянной лестницы

Прежде всего, какими они бывают – деревянные лестницы на ?

• Самый простой вариант – это одномаршевая прямая лестница. Такие конструкции – относительно несложные в расчетах и монтаже, отличаются высокой надёжностью и комфортностью в эксплуатации.

Существенным недостатком такой лестницы можно считать то, что она «съедает» весьма много полезной площади помещения. А уменьшение ее размеров (имеется в виду – ее проекция на плоскость пола), ведет к увеличению крутизны подъема-спуска . Что, в свою очередь, делает лестничный марш неудобным и даже небезопасным для передвижения, особенно для детей или для людей, имеющих ограничения физических возможностей.

• Если имеющееся в комнате пространство не позволяет вместить одномаршевую лестницу, или она получается слишком крутой, ее делят на два или больше маршей, изменяя их направление на перпендикулярное или противоположное.

Понятно, что суммарная протяженность маршей, при той же высоте подъема и его крутизне, меньше не станет. Но зато такой подход позволяет, так сказать, оптимизировать пространство. Например, пролеты лестницы располагают в угловой части помещения вдоль стен, и она не загромождает комнату. Или же под межэтажный переход и вовсе выделяют небольшое обособленное помещение, превращая его в компактную лестничную клетку со встречным расположением маршей.

• Лестницы с двумя и более прямыми маршами также могут различаться. И эта разница заключается в особенностях обеспечения изменения направления движения. Так, между маршами может располагать горизонтальная переходная площадка. Другой вариант – марши связывает криволинейный участок с плавным изменением направления, со ступенями характерной трапециевидной формы. Подобные ступени называются забежными.

Лестница с забежным участком, конечно, смотрится в интерьере более изящно. Да и за счет того, что подъем нигде «не останавливается», в том числе и на повороте, появляется выигрыш в общих габаритах конструкции. Но забежная лестница - значительно сложнее в расчетах , проектировании и монтаже, а в эксплуатации – не столь удобна и безопасна, как аналогичная, но с переходной площадкой. Так что лучше все ее достоинства и недостатки взвесить заранее.

Цены на деревянные лестницы

деревянная лестница

• Конструкция позволяет разместить межэтажный переход буквально «на пятачке». И нельзя не согласиться с тем, что смотрится такая лестница в интерьере весьма винтажно (простите за каламбур). Но, правда, этим ее достоинства и ограничиваются.

А вот недостатков у нее – хоть отбавляй. Сложность расчетов и монтажа во многом ограничивают возможности для самостоятельного творчества – возведение таких конструкций все же удел профессионалов. Тем более что во многих моделях используются криволинейные, гнутые детали, изготовить которые собственными силами без специального оборудования и без знания технологии – и вовсе невозможно. С точки зрения удобства и безопасности перемещения по винтовым ступеням – лестница вообще проигрывает всем своим «собратьям». И еще - просто представьте, что необходимо поднять на второй этаж (или спустить вниз ) какой-то габаритный предмет мебели или бытовой техники!

• С внутренней стороны ступени могут закрываться панелями подступенков (поз. 5). Впрочем, этот элемент не является обязательным, и нередко подступенки не устанавливаются или в угоду придания конструкции визуальной легкости , или для того, чтобы не создавалось преграды для постановки ноги (это характерно для лестниц с выраженно большой крутизной подъема ).

Для изготовления подступенков используют доску толщиной не менее 20 мм (рекомендуется – 30 мм). Располагаться и крепиться эта деталь может по-разному , и это обязательно учитывается заранее, так как ее положение зачастую влияет на «рабочую» ширину проступи.

На рисунке выше, просто в качестве примера, показаны два разных принципа соединений проступей с подступенками . Совершенно очевидно, что на левом фрагменте положение подступенка не влияет на ширину ступени. А вот на правом, где подступенок устанавливается в выбранные пазы, придется делать поправку ширины панели проступи, чтобы расчетная ширина ступени не уменьшилась.

Цены на ступени лестницы

• Первая ступень нижнего марша (поз.6) может ничем не отличаться от всех остальных. Но иногда ее конфигурацию варьируют (стараясь при этом не изменять высоты), делают шире, с закругленными краями, так, чтобы облегчить подход к лестничному маршу с левой или правой стороны. Такую ступень называют фризовой.

• Важным элементов любой деревянной лестницы является конструкция ограждения. Это и обеспечение безопасности, и дополнительная декоративная «изюминка» межэтажного перехода. Основой для монтажа ограждения становятся мощные столбики (поз.7), которые должны стоять в начале и конце каждого марша. На переходной площадке такой столбик становится общим для обоих маршей. Если заход на лестницу выполнен фризовым, то нижний столб может быть смещен на вторую или даже третью ступень.

Между столбами, с равным шагом, который не должен быть более 150÷180 мм, (поз. 8), образующие общую балюстраду. От столба к столбу пущены перила (поручни) (поз.9), которые по ходу марша опираются в верхние торцы балясин.

Как правило, столбам и балясинам придается красивая конфигурация – детали вытачиваются на токарном станке. Недостатка в предложениях таких изделий сейчас нет, да и вполне можно заказать комплект в столярной мастерской. Там же изготовят и перила нужной формы в сечении. Некоторые рекомендации по формам и размерам деталей конструкции ограждения лестницы наглядно показаны на схеме.

Кстати, именно положение системы ограждения определяет ширину лестничного марша – она исчисляется между стеной и поручнями, или между поручнями с обеих сторон. Оптимальным с точки зрения удобства для внутриквартирных лестниц считается марш шириной от 900 до 1000 мм - не слишком широко, чтобы не «съедалось» пространство, и вполне удобно для перемещения одного человека и переноса предметов обстановки. Впрочем, верхней границы по ширине не обозначено нигде – это на усмотрение хозяев. А вот минимальный размер - строго оговорен правилами противопожарной безопасности. Лестница в любом случае рассматривается, как один из эвакуационных путей, и ее ширина никак не может быть менее 800 мм.

Понятно, что модели лестниц могут сочетать различные элементы, в том числе и те, что не были показаны на предложенной схеме. Но раз наша статья предназначена для новичков (опытные мастера уже давно знают все тонкости расчета и монтажа), то лучше не распыляться, а ограничиться разбором наиболее доступных вариантов.

Принципиальное устройство лестницы рассмотрено. Можно выбрать наиболее приемлемый для конкретных условий тип конструкции и переходить к расчетам .

Основные этапы расчета деревянной лестницы

Лестницы можно отнести к сооружениям повышенной сложности, однако, для настоящего хозяина - нет ничего невозможного. Главное – чтобы создаваемая конструкция была удобной и безопасной в повседневной эксплуатации, отличалась высокой надежностью и долговечностью. Плюс к этому – никто и никогда, как правило, не сбрасывает со счетов и эстетическую составляющую, так как лестница должна хорошо вписаться в задумываемый интерьер.

А начинают проведение расчетов с оценки места, где предполагается установить лестницу. От этого напрямую зависит крутизна ее подъёма.

Расчеты основных общих линейных параметров лестничной конструкции

Хотя в пределах своего дома хозяин волен «экспериментировать», определённых правил при создании конструкции лестницы ему, так или иначе, придется придерживаться. И прежде всего это касается крутизны лестничного марша, то есть угла между направлением подъема и горизонтальной плоскостью.

Лестница должна быть и удобна для пользования, и безопасна. Поэтому существуют определенные границы ее крутизны. Так, подъем не должен быть слишком пологим – это и неудобно для человека, и займет чрезмерно много места в помещении. Менее 20 градусов уклона в жилых домах лестницы вовсе не делаются, но допустимой нижней границей крутизны все же лучше рассматривать 24 градуса, хотя и это – несколько маловато .

Наиболее оптимальным считается диапазон примерно от 27 до 33 градусов – такие марши самые удобные и безопасные. Но нередко в тесных условиях дома к таким значениям прийти бывает сложно, и лестницы делаются с уклоном до 40 градусов. Ну а верхней. критической границей для находящейся в постоянном пользовании лестницы на второй этаж можно считать угол в 45 градусов. Но для отдельных членов семьи и такой уклон уже становится довольно сложным для преодоления.

Понятно, что чем лестница более пологая, тем больше места под ее установку потребуется. Поэтому видится целесообразным первым шагом оценить крутизну марша и размер горизонтальной проекции – как он «впишется» в пространство комнаты, которое может быть выделено под его установку.

Итак, рассматриваем взаимозависимость крутизны лестницы и места, необходимого для ее установки.

Эта зависимость выражается тригонометрическим соотношением:

D = H / tg a

Ниже размещен онлайн-калькулятор, в который уже заложена эта тригонометрическая функция. А подойди к выполнению расчёта, при известной высоте подъема (а она исчисляется «от пола до пола», то есть с учетом толщины перекрытия), можно двояко:

• Планируется создать лестницу с точно выбранным углом крутизны марша. Расчет покажет, какое место ей придется выделить в помещении.
• Размеры участка под лестницу строго регламентированы - нужно определить, какой угол получится у марша, и попадет ли он в допустимый диапазон. Для этого расчета стоит лишь, варьируя крутизну в поле ввода, добиться на выходе требуемого значения длины проекции – все это займет несколько секунд.

Если места для одномаршевой лестницы – недостаточно (а так чаще всего и случается в условиях небольшого частного дома), то ее следует разделить на два марша, о чем уже говорилось выше. В таком случае для каждого из маршей можно провести собственный расчет , изменяя высоту переходной площадки. Но при этом не забывая о том, что угол уклона в обязательном порядке выдерживается единым для всех маршей. Это жесткое правило, нарушать которое – недопустимо!

Калькулятор для анализа взаимозависимости уклона лестницы и размера ее горизонтальной проекции

«РАССЧИТАТЬ ДЛИНУ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ ЛЕСТНИЦЫ»

После того как получено значение длины горизонтальной проекции, несложно рассчитать и длину пролета марша. Этот параметр необходим, например, при заказе материалов для изготовления косоуров (тетив) и поручней ограждений. Понятно, что заготовки должны быть с запасом – для точной прирезки по месту, но иметь представление о расчётной длине нужно, хотя бы для того, чтобы обеспечить этот запас.

Расчет - несложен, так как он подчиняется известной всем со школы Теореме Пифагора:

L = √ (D² + H²)

Цены на балясины

балясина

Упрощаем читателю задачу – в его распоряжении онлайн-калькулятор:

Калькулятор расчета длины пролета лестницы

Введите запрашиваемые значения и нажмите
«РАССЧИТАТЬ ДЛИНУ ЛЕСТНИЧНОГО ПРОЛЕТА »

Высота подъема (от пола до пола), метров

Длина горизонтальной проекции, метров

Еще один важный нюанс, который следует сразу же предусмотреть при планировании лестницы. Это – проем в перекрытии, через который пройдет лестничный марш. Здесь необходимо ориентироваться на следующее:

• Человек, поднимающийся по лестнице, не должен рисковать удариться головой о перекрытие или край проема . Стало быть, от любой точки лестницы до перекрытия должно быть выдержано безопасное расстояние. Обычно оно принимается не менее 2000 мм, но для людей высокого роста, которые делают лестницу «под себя», может задаваться и больше.
• Чтобы не ослаблять конструкцию перекрытия, проем лучше расположить так, чтобы не прибегать к полному демонтажу балки или к вырезке ее фрагмента с последующей установкой дополнительной опоры. То есть лучше этот вопрос продумывать заранее.

По представленной выше схеме несложно установить зависимость длины вырезаемого проема (S) от безопасной высоты прохода (V) и угла крутизны марша (а) , с учетом толщины перекрытия (P) .

S = (V + P) / tg a

Эта же зависимость, но «преобразованная в облик» онлайн-калькулятора:

Калькулятор расчета длины проема в перекрытии

Укажите запрашиваемые значения и нажмите
«РАССЧИТАТЬ НЕОБХОДИМУЮ ДЛИНУ ПРОЕМА В ПЕРЕКРЫТИИ»

Безопасная высота до перекрытия, метров

Толщина перекрытия, метров

Угол крутизны лестницы, градусов

Про ширину марша уже говорилось выше. Важно – размеры переходной площадки не могут быть меньше установленной ширины лестницы, а марши должны быть равными по ширине.

Основные общие размеры лестницы определены, конструкция пока что теоретически, в плане, вписана в пространство комнаты – можно перейти к расчету параметров ступеней.

Расчет ступеней маршевой лестницы

Это – один из наиболее ответственных моментов. Размеры ступеней должны быть такими, чтобы человеку было максимально удобно и безопасно перемещаться по лестнице.

• Высота ступени не должна быть слишком маленькой, чтобы не сбивать с шага. Но при этом высота подъема ноги с последующим переносом центра тяжести и совершением шага вверх – должна отвечать нормальной эргономике движения человека, не вызывать быстрого утомления мышц. Считается, что в оптимальном варианте это показатель должен расположиться в диапазоне от 150 до 180 мм. Допустимо для маршей со слишком пологими или крутыми углами подъема применять высоту от 130÷140 до 200÷210 мм, но комфортность, безусловно, от этого снизится.
• Ширина проступи должна обеспечивать максимально полную постановку ступни или подошвы обуви, но при этом не заставлять человека делать слишком широкий шаг при переходе на следующую ступень. То есть оптимальным считается диапазон от 310 до 270 мм, с допустимым варьированием до 320 и 250 мм. Правда, если расчетная ширина проступей недостаточна, ее можно «нарастить». Для этого или делаются косые подступенки , или их вовсе убирают, чтобы для ноги не создавалось барьера, или, что чаще всего практикуется , проступь делается со свесом над нижней ступенью.

1 – лестница с прямыми подступенками ;

2 – лестница со скошенными внутрь подступенками ;

3 – лестница с выступами проступей над нижними ступенями;

4 – лестница без подступенков .

Как определить оптимальное соотношение высоты и ширины ступени? Практически повсеместно рекомендуют использовать так называемую «формулу безопасности»

2 h + b = 600÷640 мм

h - высота ступени:

b - ширина проступи

600÷640 - примерная длина среднего шага человека.

Формула сама по себе, безусловно, правильная. Но есть два нюанса:

— Ширина шага может быть большей или меньшей. Не секрет, что есть очень высокие семьи и, наоборот, люди с ростом ниже нормы.

— Формула совершенно не учитывает крутизну лестничного марша. То есть она позволяет найти оптимальное соотношение от отдельно взятой величины, но не дает ответа, а каким же должен быть этот один из исходных параметров.

Поэтому более универсальным и точным может считаться другой алгоритм расчета , который учитывает эргономику движения человека и ставит размеры ступеней в зависимость еще и от крутизны лестницы. Реализовать этот способ можно графически и математически.

Графически расчет производится так:

• Вычерчиваются оси координат – Х и Y, соответственно, длина и высота.
• По оси Х откладывается нормальная длина шага человека (естественно, в выбранном масштабе). Каждый волен провести расчёт, сообразуясь с наиболее приемлемым значением этого параметра. Точки этих «шагов» можно пронумеровать – на схеме они обозначены 1 ; 2 ; 3 и т.д .
• По оси Y откладываются отрезки равные половине длины шага. Считается, что именно на такую высоту любой человек легко поднимает ногу, без ощущения дискомфорта и быстрой усталости. Эти точки пронумерованы 1в ; 2в ; 3в и т .д .
• Теперь точки с равными номерами можно соединить вспомогательными линиями.
• Следующим шагом через центр координат проводится линия марша лестницы, то есть под углом, который был получен в результате ранее проведенных расчетов . Просто для наглядности на схеме показано два варианта – для двух лестниц различной крутизны.
• Точки пересечения линии марша со вспомогательными линиями укажут на внешний край ступени. От этих точек уже несложно провести вертикальные и горизонтальные линии, чтобы прорисовать весь профиль лестницы.
• После этого останется только промерить получившиеся ступени, и, зная величину масштаба, перевести полученные значения к реальным.
• Кстати, обрати внимание на нюанс. Если соединить точку 1в с 2 , 2в с 3 и т.д ., то линии пройдут точно через внутренний угол ступени.

Как говорилось выше, этот же алгоритм можно применить чисто математически, не пробегая к графическим построениям.

Попробуем увеличить один из фрагментов схемы:

По оси Х отложена длина шага, а по Y – половина этой длины. Получается прямоугольный треугольник с катетами, один из которых вдвое больше другого. Это возможно только в треугольнике, у которого углы (кроме прямого) равны примерно 63 и 27 градусам (показатели на самом деле – не округленные , но это не имеет принципиального значения).

Зная это, можно определить длину отрезка G, который соединяет края ступеней. Применяем теорему синусов:

G / sin 63° = (0.5 × L) / sin (27° + α)

А найденный отрезок G – это не что иное, как гипотенуза треугольника, катетами которого являются высота (h ) и ширина (b ) ступени.

h = G × sin α = G × cos (90 – α )

b = G × cos α = G × sin (90 – α)

Именно эти тригонометрические зависимости стали основой для рекомендуемого калькулятора, которой проведет вычисления в считанные секунды.

Калькулятор расчета оптимальных размеров ступени маршевой лестницы

Полученные в результате вычислений значения еще нельзя считать окончательными. Их требуется привести к реальным размерам лестничного марша. Как это делается?

Цены на лак для дерева

лак для дерева

• Высота подъема известна. Расчет дал рекомендуемую высоту ступени. Делим одно на другое им получаем примерное количество ступеней. Примерное потому, что оно обычно получается дробным, и требует округления.
• Округление, безусловно, «просится» в ближайшую сторону. Но здесь можно проявить некоторую «гибкость». Дело в том, что рекомендуется иметь на лестничном марше нечетное количество ступеней. Это из тех соображений, что человеку всегда намного удобнее начинать и заканчивать движение по лестнице с одной ноги. Правило, безусловно, необязательное, но иметь в виду его все же можно.

Еще нюанс – количество ступеней в марше не может быть безграничным - максимально допускается восемнадцать. Впрочем, если рассчитывается деревянная лестница на второй этаж в обычном частном доме, к такому большому количеству прибегать все равно не придется .

• Теперь, когда известно количество ступеней, уже можно точно определить их высоту. Для этого следует разделить высоту подъёма на полученное число.

Это значение иногда тоже приводят к какому-то округлённому показателю, для чего, например, несколько уменьшают высоту первой фризовой ступени. Но можно и оставить как есть – большой разницы, например, при разметке косоура или тетивы не будет – станете ли вы проводить линии ступеней через 186 или через 190 мм. Потребуется лишь только чуть больше внимательности.

Ну а если расчетная ширина ступени получилась не вполне достаточной для постановки ноги (можно ориентироваться примерно на 290÷300 мм), ее можно увеличить созданием небольшого свеса – уже рассказывалось выше.

Особенности расчета ступеней забежного участка лестницы

Свои особенности имеет расчет ступеней забежного участка. Но это касается в большей мере их размеров в плане. Высота же и ширина в центральной части проступей должна оставаться такой же, как и на маршевых участках лестницы.

В планировании такого участка возможны варианты.

А. Изменение формы ступеней начинается по границе участка закругления лестницы.

Расчёт для такого варианта провести несколько проще.

Забежные ступени имеют трапециевидную форму. В их центральной части (по линии движения по лестнице) ширина должна быть выдержана такая же, как на прямом марше.

Можно составить следующую схему. Она здесь показана для начала поворота лестничного марша на 180 градусов, но при перпендикулярном расположении пролетов принцип остается тем же.

• В левой нижней части схемы показан прямой лестничный марш. Там же имеются обозначения: L в данном случае - это ширина марша, а b - рассчитанная ширина ступени для всей лестницы. Высота ступеней в данном расчете не требуется – она просто сохраняется единой по все протяженности межэтажного перехода, вне зависимости от того, прямой это или забежный участок.
• По центру марша пробита линия, которая на повороте становится дугой. Ее можно условно назвать «линией хода» (на схеме она показана голубым цветом). Именно по этой линии обычно проходит «траектория» перемещения человека по лестнице.
• По верхней границе последней прямой ступени проведена горизонтальная линия, на которой отложен центр поворота – точка А . Именно она становится центром для дуг, определяющих поворот лестницы. Положение этого центра – до определённой степени произвольное, но его всегда стараются «вынести» за пределы лестницы хотя бы на ¼ ÷ ⅛ ширины марша, иначе радиус поворота R станет слишком маленьким, а это, совершенно очевидно, непозволительно сузит внутренние стороны трапециевидных забежных ступеней.

На схеме хорошо видно, что радиус R равен кратчайшему расстоянию от центра А до внешней стороны (по перпендикуляру) прямого лестничного марша, и он же задает «внешний контур» криволинейного участка.

Внутренняя дуга с центром А является продолжением внутреннего края прямого маршевого участка.

• Следующим шагом от края последней прямой ступени по дугообразной линии хода откладываются хорды (отрезки, краями опирающиеся на эту дугу). Их длина равна расчетной ширине ступеней лестницы. Этим самым достигается требуемая ширина забежных ступеней по центру.
• После этого через концы этих хорд проводятся линии к центру А . Именно эти линии и зададут границы забежных ступеней.
• Пересечение этих линий с дугами внешнего и внутреннего контура покажут концы хорд, которые уже станут шириной внешнего (S ) и внутреннего края (m ) забежных ступеней. Как уже говорилось выше, для внутренне стороны этот показатель должен быть не менее 100 мм, для внешней – не более 400.
• Понятно, что изготавливать сложный гнутый косоур или тетиву для внешнего края криволинейного участка – вряд ли удобно. Поэтому линии можно продолжить до поверхности стен (показано красной пунктирной линией). Ступени примут треугольную или иную многоугольную форму, а их конкретный размер несложно будет снять с чертежа, если он выполнен в масштабе.

Так как ширина марша и ширина ступеней являются константами, получается, что размеры забежных ступеней в большей степени зависят от радиуса R , то есть от выбранного расположения центра A . И для того, чтобы не гадать и не перечерчивать схему несколько раз, можно заранее «спрогнозировать» эту зависимость. Для этого нужно лишь перевести показанный чертеж в «язык геометрии». В данном случае больше всего для этого подойдут закономерности подобия треугольников.

Точно и быстро определиться с этим поможет наш онлайн-калькулятор.

Чтобы лестница получилась комфортной для использования, необходимо выполнить множество требований к ее конструкции и форме. Производить расчет лестницы важно также в целях безопасности, ведь она должна выдерживать все возлагаемые на нее нагрузки. Размеры могут варьироваться в зависимости от места их расположения и параметров помещения. В данной статье мы предоставим вам информацию по расчету размеров лестниц со всеми допустимыми нормами.

Для чего необходимо производить расчет лестницы

На этапе проекта дома выполняется множество расчетов, но нам интересны только те, что касаются лестниц. Расчет лестницы на второй этаж в квартире или доме необходимо выполнять в первую очередь из соображений безопасности и для экономии сил и средств.

Выполнение расчетов помогает определить:

• какое количество материала необходимо для строительства;
• каким нагрузкам должны соответствовать материалы для придания необходимой прочности конструкции.

Вне зависимости от того, будет ли это лестница на 2 этаж, на чердак, в подвал или смотровую яму в гараже, проведение расчетов поможет не только правильно выполнить работу, но и уберечь от травм, исключая вероятность разрушения конструкции.

Как рассчитать лестницу на второй этаж

Использование , которую вы можете найти на нашем сайте, является одним из самых простых способов расчета.

Также для расчета вы можете воспользоваться формулами из данной статьи.

Размер потолочного проема

Расчет потолочного проема необходимо выполнять, чтобы избежать неудобств при эксплуатации лестницы. Расстояние от лестницы до края потолочного проема должно быть таким, чтоб человеку не нужно было наклоняться при спуске и подъеме.

Потолочные проемы классифицируются по форме исполнения и подразделяются на:

Ширина марша на 2 этаж будет зависеть от функционала лестницы:

• Для безопасного использования ширина пролета должна быть не менее 90-100 см.
• Для переноса мебели между этажами и для спокойного расхождения двух людей во встречном направлении необходима ширина 125-150 см.

Длина косоура или тетивы

Для того чтобы определить, какой длины должна быть тетива (косоур), необходимо воспользоваться формулой

где а – длина марша; b – высота лестницы; c – длина тетивы (косоура).

Расчет лестницы в частном доме можно начать с определения количества ступеней, удобно будет воспользоваться приведенной ниже таблицей. На ней представлена зависимость числа ступеней от высоты лестницы и подступенка. Разделив высоту лестницы на высоту подступенка, получим число, округлив которое, получаем нужное число ступеней.

От угла наклона конструкции, зависит размер подступенка. На рисунке ниже представлены оптимальные углы наклона для разных видов лестниц и пандусов. Оптимальный угол наклона в жилых помещениях это 24-37°, что соответствует примерно 140-180 мм, на рисунке область выделена зеленым цветом.

Для определения ширины ступени удобнее воспользоваться формулой, приведенной на рисунке, зависимость ширины шага (600-640 мм) и высоты подступенка. Есть ряд ограничений, которых надо придерживаться при расчетах:

• край проступи не должен свисать более 50 мм;
• ширина проступи не должна быть менее 100 мм.

Ширина ступенек исходя из формулы равна: 600 — 2*160 = 280 мм .

В том случае если ширина ступеней будет меньше расчетной, это приведет к большим проблемам при спуске из-за того, что нога не будет полностью вставать на ступень.

От чего могут зависеть параметры ступеней

Основной параметр, от которого зависит любая прямая лестница, поворотная или винтовая, это размеры помещения, в котором она располагается.

При не очень большой площади помещения, в которое необходимо уместить прямую одномаршевую лестницу, придется изменить угол наклона конструкции на более крутой, чтобы сократить длину тетивы. Изменение угла наклона напрямую влияет на все параметры ступеней, кроме их длины, зависимость представлена на рисунке.

Для сохранения оптимальной высоты подступенка необходимо уменьшение ширины ступени.

Расчет угла наклона лестницы

В зависимости от угла наклона, лестницы подразделяются:

• пандусы — угол наклона до 30°;
• Для жилых помещений — уклон 30-45°;
• 45-75° — приставные, крутые;
• более 75° — эвакуационные, пожарные.

Зная принципы расчета угла наклона лестницы, вы сможете спроектировать и построить удобную лестницу.

Особенности расчета поворотных лестниц

Различают ряд способов . Расчет П-образной лестницы практически ничем не отличается от расчета лестницы с поворотом на 90°.

Самым простым способом расчета является метод пропорций, варианты расчетов другими методами вы сможете найти на нашем сайте. Также вы можете воспользоваться строительным калькулятором нашего сайта для расчета П-образных и Г-образных лестниц.

Графический метод

Метод основан на пропорциональном размещении ступеней в месте поворота, расчет лестниц с поворотом на 90 и на 180° идентичный. Рассмотрим на примере расчет П-образной лестницы:

1. Начертить лестницу (вид сверху) в масштабе с обозначением крайних к повороту ступеней и центрального поворотного столба.
2. Провести ось посередине лестницы (по центру опорного столба).
3. С обеих сторон от оси необходимо нарисовать равносторонний прямоугольный треугольник.
4. Делим гипотенузу треугольника на 3 равные части.
5. Соединяем линиями центральный поворотный столб с отметками на гипотенузе, в результате чего каждая из сторон, разделенных осью из п. 2, оказывается разделена на 3 части.

Особенности расчета винтовых лестниц

Принцип й во многом схож с расчетами простых маршевых и поворотных лестниц, но, конечно же, есть моменты, на которые следует обратить внимание из-за конструктивных особенностей.

Делая винтовую лестницу на второй этаж своими руками, вы должны знать, что существуют определенные рамки в размерах винтовых лестниц, за пределы которых не желательно выходить из соображения безопасности и удобства использования:

• глубина ступени в средней линии не менее 200 мм;
• на расстоянии 150 мм от опорной стойки не менее 100 мм;
• в широкой части у кромки не более 400 мм;
• диаметр лестницы от 1300 до 3300 мм;
• ширина марша от 530 до 1430 мм;
• диаметр проема от 1300 до 3300 мм.

Рассмотрим на примере расчет винтовой лестницы для помещения высотой 2700 мм с шириной марша 1000 мм.

1. Необходимо рассчитать диаметр будущей лестницы и, соответственно, диаметр потолочного проема. Главное при расчетах к удвоенной ширине марша не забыть добавить диаметр центрального опорного столба, при такой ширине марша он должен быть не менее 200 мм. В итоге получаем: D=1000+1000+200=2200 мм . Данный размер попадает в описанные раньше параметры.
2. Определим радиус подъема, который равен сумме половины ширины марша и радиуса опоры. Rn=500+100=600 мм . Берем половину ширины марша по причине того, что в середине пролета самая оптимальная ширина проступи, которая составляет 200 мм.
3. Зная радиус подъема Rn=600 мм и ширину проступи 200 мм, определим количество ступеней на один виток лестницы по формуле: L=2πr/200=2*3,14*600/200=18,84 . Округлив полученное число, узнаем, что один виток состоит из 19 ступеней.
4. Для вычисления высоты ступени необходимо определить расстояние между витками лестницы. Рассмотрим пример использования лестницы людьми, чей рост не более 180 см. В таком случае расстояние между витками должно быть не менее 200 см. Таким образом, определяем, что высота ступеней составляет 2000/19=105 мм .
5. Число ступеней для нашего помещения высотой 2700 мм составляет 2700/105=26 шт .

ступеней, а, соответственно, на всю лестницу:

Такой вариант будет более экономичным, ввиду того что для всей лестницы потребуется на 9 ступеней меньше.

Какой из предложенных вариантов использовать, выбирать вам. Разница в том, что подъем по винтовой лестнице более крутой, чем по простой маршевой, и использование менее высоких ступеней облегчает подъем.

Как рассчитать чердачную лестницу в доме

Чердачная складная лестница рассчитывается так же, как и простая приставная, исходя из того, что угол наклона составляет 65°. Для определения длины лестницы необходимо воспользоваться формулой.