8 (495) 604-47-83


 
Технология изготовления деревянных лестниц

Деревянные лестницы технология изготовления

Назначение лестниц

Лестницы служат для преодоления разности высоты. В домах для одной семьи они могут изготавливаться из дерева.

Лестница состоит минимум из трех следую­щих друг за другом ступеней, то есть из трех подъемов.

Лестница должна обеспечивать требуемую при движении по ней безопасность и удобство. Она должна иметь красивую форму и квалифицированно выполнен­ную конструкцию. Лестницы в зда­ниях регламентированы в стандар­тах DIN 18064 и DIN 18065.

Виды лестниц и основные понятия

Лестницы классифицируют по их использованию, конструкции, а также форме и направлению дви­жения лестничного марша.

В зависимости от применения различают основные и вспомога­тельные лестницы. Основные лест­ницы связывают между собой от­дельные этажи здания. Они должны быть проложены удобно, а также позволять транспортировку мебели и тому подобных предметов. Они обозначаются как необходимые ле­стницы. Вспомогательные лестни­цы типа лестниц на чердак или на склад, как правило, круче, чем ос­новные лестницы, и поэтому по ним не так удобно ходить. По форме и направлению лес­тничного марша различают марше­вые (прямые) и винтовые лестпи-
цы, которые подразделяются на правые или левые (рис. 10.142).

Как построить прямую или винтовую ле­стницу без липших трудозатрат и без пере­расхода материала? Казалось бы, лестницы, выполненные из дерева, в литературе осве­щены достаточно полно. Однако практика показала, что при сооружении лестниц при­ходится решать целый ряд задач, информа­ции по которым явно недостаточно. К ним относятся грамотное проектирование лест­ниц и подбор материалов. Не последнюю роль играет и исполнение — оно-то и прида­ет окончательный «шарм» изделию. Чаще всего эти вопросы отданы на откуп методу «по месту» и опыту «бывалых». Но если зас­тройщик делает лестницу впервые, то, пока он поднатореет, будет истрачено зря немало рабочего времени и материала.

Эти проблемы решаются путем правиль­ного проектирования и за счет использова­ния нетрадиционной технологии изготовле­ния лестниц, на которых остановимся под­робнее. Выделим основные параметры (ха­рактеристики) лестницы: высота подъема, тип лестницы, площадь в плане, крутизна, число ступеней, а также их ширина и высо­та. Отметим, что параметры эти не являют­ся независимыми, то есть мы не можем од­новременно все их назначить. Например, для прямой лестницы высота подъема и крутизна однозначно определяют площадь в плане, и наоборот — площадь в плане и высота подъема однозначно опреде­ляют крутизну и т. п.

При проектировании сразу надо задаться значениями каких-то, в каждом конкретном случае определяющих, параметров, напри­мер площадью в плане, тогда можно вычис­лить крутизну, которая в свою очередь, оп­ределит число ступеней. При известной вы­соте подъема (разности высот пола второго и первого этажей) проектирование лестни­цы пачипасм с выбора ее типа. Чем рапьше на стадии разработки (строительства) дома в целом происходит конструирование лест­ницы, тем большей свободой в выборе ее типа обладает застройщик. По конструкции различают ле­стницы на тетивах, ступени в кото­рых бывают врезные, вставленные в пазы, вставленные в выдолблен­ные отверстия в тетивах с подступенками и без подступенков; лест­ницы на косоурах как лестницы с несущими балками, расположен­ными внизу ступеней, подвесные лестницы на больцах и специаль­ные лестницы, такие как, напри­мер, винтовая лестница с централь­ной стойкой, винтовая лестница без центральной стойки и лестни­ца с малым расходом пространства.


Лестницы на тетивах 

В лестницах на тетивах ступени (проступи) своими концами вставляются в тети­ву на глубину 20—25 мм. В зависимости от формы паза-отверстия в тетиве разли­чают лестницы, ступени в которых бывают врезные, вставленные в пазы, встав­ленные в выдолбленные отверстия в тетивах с подступенками и без подступен­ков. Тетивы и расположенные между ними ступени соединяются друг с другом с помощью лестничных винтов. Тетивы лестницы также бывают двух видов — на­стенная тетива и свободная тетива. Из названия ясно, что настенная тетива при­легает к стене помещения и может быть закреплена на стене. Свободная или све­товая тетива располагается на свободной стороне лестницы и должна иметь раз­меры и конструкцию, соответству­ющие свободнолежащей, то есть без промежуточных опор, несущей функции. Тетивы лестниц с пря­мыми маршами прямые, в винто­вых лестницах в зависимости от формы лестничных ступеней изог­нутые (см.рис.).

ЛЕСТНИЦЫ С ВРЕЗНЫМИ СТУПЕНЯМИ

В лестницах с врезными ступеня­ми отверстия-пазы для вставки проступей проходят горизонталь­но по всей ширине тетивы. Про­
ступи выступают за передний и задний край тетивы примерно на 30 мм. Под­ступенки в данном типе лестниц не применяются. С обратной стороны для при­дания большем жесткости или предотвращения просматривания лестницы мо­гут быть обшиты. В таком случае выступающую с нижней стороны лестницы часть ступени в соответствии с уклоном тетивы следует срезать заподлицо с тетивой. Как правило, такую конструкцию имеют вспомогательные лестницы (рис. 10.144).

ЛЕСТНИЦЫ С ВСТАВЛЕННЫМИ В ПАЗЫ СТУПЕНЯМИ

В таких лестницах проступи выступают только вперед относительно тетивы. Ко­нец проступи в соответствии с наклоном тетивы может быть скошен, так что

передний край проступей будет выступать над верхним кантом те­тивы. Если на нижнюю сторону лестницы наносится облицовка, то она располагается между тети­вами на проступях, имеющих скос, соответствующий наклону тетивы. Проступи в такие лестницы мож­но задвинуть в тетивы спереди (рис. 10.145).

ЛЕСТНИЦЫ СО СТУПЕНЯМИ БЕЗ ПОДСТУПЕНКОВ, ВСТАВЛЕННЫМИ В ВЫДОЛБЛЕННЫЕ ОТВЕРСТИЯ

В таких лестницах проступи имеют отступ от края тетивы спереди и сзади на несколько сантиметров. Подступенки отсутствуют. В то время как лестницы с врезными или вставными в пазы проступями могут быть выполнены только с прямыми маршами, конструкция лестницы с выдолбленными отвер­стиями в тетивах подходит и для поворотных лестниц. Благодаря открытым ступеням такая лестни­ца выглядит легче и прозрачнее, чем лестница с подступенками (рис, 10.146).

Выдалбливание отверстий в те­тиве вручную может производить­ся с помощью грунтобеля. Сегодня пазы для вставки проступей в тетивах вы­полняют преимущественно на станках с верхним расположением фрезы или на фрезерных станках с ЧПУ. Тетивы соединяются с про­ступями с помощью лестничных или натяжных винтов.

ЛЕСТНИЦЫ СО СТУПЕНЯМИ И ПОДСТУПЕНКАМИ,

ВСТАВЛЕННЫМИ В ВЫДОЛБЛЕННЫЕ ОТВЕРСТИЯ

Такие лестницы имеют как 11росту- пи, так и подступенки. Обе части ступени врезаются в тетиву.

Также подсту пенки могут быть вставлены в паз проступи, а снизу закрепле­ны гвоздями или шурупами в ниж­нем крае проступи (рис. 10.147).

Для того чтобы лестница при хож­дении по ней не скрипела, верх­ний край подступенка вырезают на 1—2 мм в середине шире, бла­годаря чему проступь при крепле­нии получает предварительное на­пряжение (рис. 10.148).

Проступи и подступенки со­единяются с тетивой лестничными винтами и образуют простран­ственную несущую конструкцию.

Возникающая при хождении на­грузка благодаря этому может быть благоприятнее распределена на несколько деталей лестницы.

Лестницы на косоурах

В лестницах на косоурах проступи располагаются на несущих балках (косоурах) из пиленого лесоматериала или клееных досок. При этом ступени спереди и по бокам выступают над косоурами. Так как в такой конструкции не применяются подступенки, то лестница кажется прозрачной и легкой, особенно тогда, когда применяется только один средний косоур.

Решающим фактором для несущей конструкции опорной балки является ее высота и толщина. Косоуры имеют консоли, опорные ножки или опоры из поло­совой стали для крепления проступей. В особых случаях проступи выполняются в форме блочных ступеней с дополнительными эле­ментами — кобылками, которыеустанавливаются не­посредственно на косоур (рис. 10.149).

Лестницы на больцах

В лестницах на больцах проступи подвешиваются на прутьях из металла. Эти больцы передают нагрузку на конструкцию перекрытия или крыши или в перила. Больц проходит через две следующих друг за другом ступени и соединяет их. Если проступи подвешены за оба конца, то лестница дополнительно должна быть защищена от сил или движений, действующих поперек лестничного марша. Возможные перемещения ле­стницы могут быть предотвращены при помощи пе­рил или благодаря креплению отдельных ступеней к стене дома.

В лестницах, которые подвешены за перила, пос­ледние необходимо конструировать как несущий элемент типа косоура. Лестницы на больцах являют­ся особыми конструкциями, для допуска которых к эксплуатации требуются специальные испытания (рис. 10.150).

Итак, чем же руководствоваться при вы­боре типа лестницы?

Во-первых, общей ком­поновкой дома, включая места расположе­ния лестниц, а во-вторых (но не в после­днюю очередь), эстетическими соображени­ями. Траектория движения человека по лес­тнице не должна пересекать потолочных ба­лок (как минимум, он не должен касаться потолка головой), следовательно, их распо­ложение определяет место установки пря­мых пологих лестниц. Если площадь, зани­маемую лестницей, необходимо минимизи­ровать, то от лестничной площадки придет­ся отказаться, поскольку ее площадь всегда суммируется с площадями проекций мар­шей. Немаловажен и размер площадей, от­водимых на каждом этаже под лестницу. Та­ким образом, окончательный выбор типа лестницы является компромиссом между весьма противоречивыми требованиями, например, иметь лестницу минимальной крутизны и минимальной площади в плане. Не следует сбрасывать со счетов и конструк­тивные сложности выбираемого типа лест­ницы, ведь окончательный вид изделия бу­дет зависеть от того, каким образом удастся эти сложности преодолеть. Обычно выбор типа лестницы однознач­но увязывается с определением ее площади в плане, после чего не составляет труда опре­делить параметр L—длину проекции лестни­цы на плоскость попа. Зная высоту подъема Н и длину проекции L, опре­делим крутизну прямой лсстницы: К = Н / L. Задав число ступеней n, определяем высоту ступени b = Н / п и ширину ступени а=b / К Закапчивается этот нехитрый расчет опреде­лением параметра с = а + Ь, значение кото­рого рекомендуется выбирать примерно равным 45 см. Надо иметь в виду, что ре­альное число ступеней лестницы на 1 мень­ше числа n (расчетного числа ступеней), по это противоречие легко устранимо, если пол недостающей ступенью понимать часть пола, непосредственно примыкающего к лестнице либо в ее начале, либо в ее конце. Параметр с определяет соотношение разме­ров ступеней как раз при изменении кру­тизны лестницы К (практически от пожар­ной лестницы до самой пологой). Именно поэтому значение с и рекомендуется как не­изменное. Особенности определения параметра L для лестниц «ступеньками веером» рассмотрим па примере винтовой лестницы с прямоуголь­ной площадью в плане. Помимо типа (винтовая), эта лестница характеризует­ся еще и углом закрутки — 180°. Целесообраз­но в этом случае ввести понятие «лилия хода», которая у такой лестницы (точнее, се проек­ции на плоскость пола) и есть параметр L. В пашем случае она составляет без малого длину полуокружности. Для полувинтовой лестницы с прямым маршем линия хода со­стоит из сопряженных между собой отрезка прямой и дуги окружности. Зна­чение параметра L и для этой лестницы оп­ределяется как длила «пинии хода». Понятно, что определяемая расчетом ширила ступеней а при этом имеет место именно на линии хода. Как определить раз­меры тех же ступеней в местах их стыковки со стенами? Как вообще построить планы лестниц? Начнем с более простого случая: лестницы, лестничный проем ограничен тремя стенками, а площадь в плане составляет прямоугольник с разме­рами 2х 1 м. Осевой столб помещен в сере­дину незамкнутого стенками лестничного проема. На плане осевого столба (не обяза­тельно в центре проекции) размещаем центр линии хода и ножкой циркуля проводим по­луокружность — линию хода.

Специальные лестницы

К специальным лестницам относятся винтовая лестни­ца без центральной стойки (с круглой шахтой) и винто­
вая лестница с централь­ной стойкой. Они имеют форму круга в горизон­тальной проекции и, как правило, соединяют два уровня частного жилья (рис. 10.151 и 10.152).

Еще одной особой формой лестниц являют­ся экономящие место ле­стницы, также называе­мые «самба» или «утиный шаг». Они имеют ширину всего от 50 до 70 см и очень большую крутизну, так как благодаря особой констру Ki щи преодолева­ют дна подъема при оди­наковой ширине ступени. Движение по таким лест­ницам следует начинать с «правильной» ноги. Та­кие конструкции лестниц в жилищном строитель­стве не применяются.

Определение размеров и обозначения

Определение размеров объясняет, каким образом необходимо измерять ту или иную деталь лестницы. Кроме этого, определение размеров, а также обозначения служат для лучшего понимания и согласования работ, связанных с проектированием и постройкой лестниц (рис. 10.153).

Свободный габарит лестниц и зона хода

Ширила лестничного марша и вы­сота прохода в свету рассчитывают­ся по существующим строитель­ным предписаниям или действую­щим стандартам. Для жилых зда­ний с не более чем днумя квартирами полезная ширина лес­тничного марша должна составлять минимум 80 см, лучше 100 см, вы­сота лестничного проема 200 см (рис. 10.154). Зона хода составляет примерно 2/10 ширины марша (рис. 10Л55). Внутри золы хода проходит средняя линия лестнич­ного марша, по которой лестница делится на ступени в соответствии с выбранным уклоном. Средняя линия лестничного марша должна быть обозначена на чертеже. Она начинается у входной ступени кружочком и заканчивается у выходной ступени стрелкой (рис. 10.153).

Уклон и правило расчета, основанное на длине шага

Соотношение высоты ступени или подъема ступени (s) к ширине ступени (а) на­зывается уклоном лестницы. Для удобных лестниц в жилых зданиях уклон дол­жен составлять примерно 17:29 (около 30°). Средняя длина шага человека равна 63 см. Так как за один шаг по лестнице преодолевается два подъема и одна шири­на ступени, то получается формула для расчета оптимального соотношения раз­меров проступей и подступенков (рис. 10.156). Правило расчета, основанное на длине шага 

Если угол уклона лестницы известен, то уклон как соотношение можно опре­делить по чертежу (рис. 10.157). Как правило, соотношение подъема определяют расчетным образом (см. пример).

Дальнейшие действия удобно пояснить на конкретном примере построенной лестницы. Высота подъема Н составила 2250 мм. Тип лестни­цы и площадь в плане мы уже оговорили. Теперь определяем параметр L. Пусть радиус линии хода R составляет 800 мм, а число фактических ступеней равно 11 (п= 12). Параметр L = pR 12/11 = 2740 мм (L можно измерить и на плане, для чего удобно при его построении использовать милли­метровую бумагу). Далее определяем крутиз­ну К = 2250 / 2740, которая в нашем случае составляет 0,82. Параметр с при этом имеет значение 41,6 см, что вполне приемлемо. Можно ли при неизменной крутизне сде­лать лестницу с меньшим или большим чис­лом ступеней, что иногда делает ее более удобной? Весьма просто рассмотреть рассчи­танную нами лестницу с одиннадцатью сту­пенями в вариантах «ступенькой меньше» и «ступенькой больше».в нашем случае пренебрежимо мало, то есть практически мы имеем лестницу с разным числом ступеней, но одинаково кру­тую (пологую). Мы можем выбрать вариант по высоте ступеней или по ширине имею­щихся на их изготовление досок. Смотрите: у нас появился выбор — а это элемент свобо­ды творчества! Для п = 11 завершим построение плана лестницы. Полученное нами значение а ук­ладывается на линии хода ровно 11 раз, об­разуя при этом на нашей полуокружности точек. Проведя через эти точки и центр линии хода прямые до пересечения с лини­ями стенок лестничного проема, получим на плане лестницы линии передних кромок всех 12 ступеней (в качестве двенадцатой сту­пени у нас часть пола второго этажа). Соб­ственно, прорисовку лестницы на этом и за­канчивают, однако нам надо построить не только план, но еще и лестницу — и тут сле­дует решить вопрос о переносе чертежа на реальную строительную площадку.

Пример расчета лестницы:

Высота этажа от уровня готового пола перво­го этажа до уровня готового попа второго эта­жа составляет 275 см. Лестница должна быть удобной для перемещения, а высота ступени должна составлять около 17 см.

Дано: Н = 275 см, s= 17 см.

Решение:

Количество подъемов = 275 : 17 = 16,18. Выбираем: 16 подъемов.

Количество проступей = количество подъе­мов- 1 = 16 - 1 = 15.

„ „      высота          этажа Н

Высота подъема s=       

количество подъемов

275 см „

S =    = 17,2 см 16

Ширина проступи (а) = 63 см - 2 х высота подъема (s);

а = 63 - 2 • 17,2 см;

а = 28,6 см, выбираем 29 см.

Длина средней линии лестничного марша Lg = количество проступей х ширину про­ступи (а) = 15 • 29 см = 435 см.

Правило удобство подъема: 29 см-17 см = 12 см.

Правило безопасности: 29 см +17 см - 46 см.

Расчет криволинейных лестниц

В криволинейных лестницах лестничные ступени также должны быть непрямо­угольными, для того чтобы по лестнице было удобно и безопасно ходить, а пери­ла и тетивы гармонично переходили от прямых участков в криволинейные. Для безопасности важно, чтобы наименьшая ширина проступи изогнутой ступени, измеренная в 15 см от закругления, составляла не менее 10 см. Для расчета кри­волинейных лестниц можно использовать различные способы. В примерах 1 и 2 применяется угловой метод (рис. 10.160 и 10.161).

Отличные результаты дал способ, опро­бованный при строительстве сразу двух лес­тниц Суть его сводится к тому, что строится таблица координат то­чек пересечения верхних передних ребер сту­пенек со стенками. В соответствии с данны­ми таблицы эти точки наносят на стенки, а при монтаже лестницы к этим точкам при­гоняют соответствующие части ступеней, приведены координа­ты указанных точек для первой лестницы

Во второй строке — расстояние X точки от соответствующего угла (ордината плана), в третьей — расчетная высота точки от плос­кости пола У (по существу, справочная стро­ка), в четвертой — принятая для реализации высота точки У (округленная расчетная вы­сота). Требования к точности соблюдения размеров, как правило, определяются самим размером. В нашем случае требования к точ­ности ординаты плана X невысоки, поэтому их замеряют прямо на построенном выше плане сразу в сантиметрах. Значение У оп­ределяется произведением высоты ступеней b на ее порядковый номер. Практика пока­зала, что высоты ступеней над полом впол­не могут быть округлены до целого числа сантиметров. Ступени должны быть гори­зонтальными, а это значит, что уж если выб-раю значение то должно соблюдать­ся одинаковым на концах ступени.

Размеры, которые обеспечивают примы­кание различных деталей друг к другу, напри­мер ступеней к стенкам или опорных бобы­шек к ступеням, должпы соблюдаться с мак­симально возможной точностью, дабы избе­жать досадных щелей, заделка которых при­водит к дополнительным трудозатратам. Поскольку координаты относятся к трем стансам и откладываются из двух углов, знаки «—» перед ординатами кромок 1-й, 2-й и 3-й ступеней означают, что их откла­дывают из центра «О » по левой стенке. Отсутствие знака — ординаты откладывают из того же центра вдоль боль­шой стены лестничного проема (для ступе­ней 4, 5, 6, 7, 8, 9). Помеченные штрихом числа означают ординаты, откладываемые из центра <<0 » вдоль правой стены.

Закапчивая с проектированием лестницы обратим внимание на одну ма­ленькую, но существенную деталь Посколь­ку осевой столб имеет квадратное или пря­моугольное сечение (об осевых столбах по­говорим чуть ниже), целесообразно при про­ектировании определить, какие ступени на какую грань столба выводить. В пашем случае это выглядит так: 1-я, 2-я и 3-я ступени выве­дены на левую грань столба, с 4-й по 8-ю вклю­чительно — на грань, обращенную к большой стене лестничного проема; 9-я, 10-я и 11-я -И на правую грань столба.

Лестница, приведенная на нем, вроде бы близка к из­вестным из литературы. Однако есть неболь­шие, но существенные отличия. Обратим внимание па то, какое маленькое сечение (80x80 мм) у заложенного в проект осевого столба (как, впрочем, и у предыдущей лест­ницы), и остановимся па этих деталях не­сколько подробнее. Депо в том, что чем боль­ше диаметр столба, тем шире узкие концы ступеней, что положительно сказы­вается на их прочности, и тем меньше кру­тизна лестницы. При этом несущая способ­ность столба явно переразмерена, то есть фактическое сечение больше необходимого из условий прочности, а также возникают сложности с креплением и жесткой вертикальной фиксацией столба. Последняя зада­ча легко решается, если основание столба связать с лагами, а вершину со стропилами, но в случае столба большого диаметра это проблематично.

Указанное противоречие легко разре­шить, если использовать в качестве осевого столба брусок малого сечения (например, 80x80 мм), но с небольшой вспомогатель­ной тетивой. Установка для ступеней с 1-й по 6-ю тетивы, доски тол­щиной 40—50 мм и длиной чуть больше мет­ра, делает осевой столб эквивалентным стой­ке диаметром больше 40 см. Безусловно, «ов­чинка стоит выделки». Осевой столб малого сечения высотой, равной или большей вы­соты лестницы, также легко позволяет осна­стить лестницу перилами, что нередко бы­вает необходимо.

Обсудим некоторые моменты изготовле­ния рассматриваемых лестниц. Основную сложность представляют фигурные ступени. Дело не только в том, что они имеют ориги­нальную торцевании примыкающей к степс кромки косой ступени при попытке исправить ее может привести к тому, что заготовка стано­вится короче, то есть превращается в неисп­равимый брак.

Существует технология «спокойного» из­готовления косых ступеней, требующая весь­ма простой дополнительной оснастки: угло­мера и раздвижной измеритель­ной рейки. В простейшем случае «угломер» (малку) изготавливают из двух сби­тых гвоздем дощечек, а измерительная рейка получается при складывании и удерживании вместе двух реек (штапиков). Заметим, что получать числешгые значения ни углов, ни длин нам не нужно, а паши простейшие при­способления используются как шаблоны.

Несколько слов в заключении а не слишком ли всё сложно? И не стоит ли поступить по Наполеоновски Ввязаться в бой, а там разберёмся… Уверяем Вас Не стоит!

Ведь несколько потраченных вечеров на планирование и проектирование с лихвой окупятся при строительстве.


Площадки лестниц

Площадки лестниц — это участки лестниц, которые устанавливаются в начале или в конце лестничного марша. Чаще всего длинные лест­ничные марши, как это требуется в высоких зданиях, прерываются промежуточными лестничными площадками. Для удобного пере­движения глубина лестничной площадки должна составлять 63 см (или кратно 63 см) + 1 см ширины проступи (рис. 10.163).

Лестничные перила

Лестничные перила состоят из по­ручня и наполняющих элементов, как, например, наполнение из де­рева, стекла, или балясин из стали или дерена. Задачей перил являет­ся предотвращение падения при движении вдоль и под углом к лес­тничному маршу, а также помощь при движении по лестнице. Кроме этого, перила лестницы выполня­ют и эстетическую функцию. Вы­сота ограждения лестницы должна составлять не менее 90 см, в мас­терских 100 см, а при высоте паде­ния более 12 м — 110 см. Высота поручня, как правило, составляет от 90 до 95 см и измеряется отнес- но от переднего края ступени до верхнего края поручня. Поручень должен без надломов следовать за гармонично закругленными лестничными ступенями.

Обычно перила не должны содержать горизонтальных элементов, которые бы делали возможным взбирание по перилам детей, оставленных без присмотра. Перила необходимо монтировать на такой высоте над площадкой или маршем лестницы, чтобы под ними не мог пролезть маленький ребенок. На площадках максимальная высота установки равна 12 см, на лестничных маршах куб с длинной граней 15 см не должен проходить через отверстие между перилами и лестни­цей. Расстояние между вертикальными балясинами перил не должно превышать 12 см (рис. 10.164).