Консольная лестница в деревянном доме конструкция. Консольная лестница: особенности конструкции и преимущества

Так ли удобны консольные лестничные конструкции, как порой нас хотят убедить? Для того чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо в первую очередь понять, что такое консольные лестницы: особенности их строения. Такая лестница считается эффективнейшей среди множества других одноэтажных лестниц. Сама конструкция не габаритная, а ступени как будто «парят» в воздухе.

Применение

На сегодняшний день при строительстве или обустройстве жилища идет борьба за каждый квадратный метр свободного пространства. Остановив выбор на бетонной или деревянной лестнице на косоурах, можно сразу распрощаться с довольно приличной частью свободной площади, как видно на фото. Но существует ряд легких и прозрачных лестниц, которые не только не займут много места, но и станут отличным дизайнерским решением, отлично вписавшись в интерьер помещения.

Вариант консольной лестницы более всего подойдет ценителям минимализма и любителям стиля хай-тек. Ничего лишнего – так кратко можно охарактеризовать этот вид. Это обычные ступени, прикрепленные одной стороной к стене или любой другой опоре. Без ограждения, конечно, не обойтись, но оно может быть практически незаметным, но в то же время отвечающим за безопасность.

Терминология

Для тех, кто не силен в строительстве, приводим некоторые часто встречающиеся термины, которые помогут лучше разобраться в данной статье:

• Балясина – предназначенные для опоры перил столбики;
• Консоль – крепко прилаженная полочная система;
• Косоур – несущая конструкция, служащая для крепления ступеней;
• Перила – ограда лестницы;

• Подступенок – планка, закрепленная вертикально, прикрывающая место под ступенькой. Равен высоте ступени;
• Поручень – часть перила, необходимая для удобства подъема или спуска по ступеням;
• Прокид – зона ограждения, находящаяся параллельно маршу;
• Проступь – горизонтальный элемент ступени;
• Столб – опирающаяся на перекрытие крайняя стойка перил;
• Тетива – наклонная конструкция, поддерживающая прикрепленные к ней торцами ступени;
• Тяж – трос, необходимый для крепежа ступеней к верхнему перекрытию.

В смонтированном состоянии консольные лестницы не предоставляются. Они изготавливаются по индивидуальным заказам. Но основой зачастую служат каталожные модели. При этом желательно вносить минимум изменений, чтобы не потребовалось замены заводских составляющих. Хотя порядочные фирмы, как в Европе, так и в России, производят замену комплектующих исключительно на заводские.

Изготовление опоры

Те, кто впервые сталкиваются с консольной лестницей, немного удивятся ее внешнему виду и возможно даже побоятся по ней подняться. Но ее строение имеет вполне инженерное объяснение, а ее возведение является кропотливым и сложным процессом, как показано на видео. Первое, что закладывается в процессе возведения лестницы – несущая конструкция для ступеней, выдерживающая нагрузку от 150 кг, без учета веса перил. Причем этот вес рассчитан для крайней точки вывешенной ступени.

Монтаж

Очень важно знать, из чего выполнена стена, к которой в дальнейшем будут крепиться ступени консольной лестницы. Лучше всего если это будет кирпичная кладка, или другие тяжелые материалы. Необходимо это потому, что именно в стену монтируются своими руками концы ступени, заглубленные не менее чем на 20 см при ширине марша 80 см. Величину углубления необходимо увеличить до 30-40 см в том случае, если стена состоит из блоков керамзитобетона или щелевого кирпича, как видно на фото.

Довольно часто при проектировании домов исполнителя приходится сталкиваться с проблемами экономии пространства при размещении лестничных маршей и создании определенных интерьеров. Это связанно с тем, что данные конструкции являются довольно громоздкими и требуют много места для своего нормального функционирования.

Именно поэтому многих мастеров интересует вопрос о том, как изготавливается консольная лестница своими руками, поскольку подобная разновидность этого устройства может помочь решить эту проблему.

С первого взгляда на это устройство создается впечатление, что оно состоит из отдельных секций, которые подвешены в воздухе. Однако необходимо отметить, что для создания консольной лестницы необходимо приложить массу усилий.

Свойства

• Данное изделие имеет оригинальный внешний вид, который при правильном подходе можно вписать в любой интерьер. (см. также статью Интерьер прихожей с лестницей в частном доме – «рецепты» уютной обстановки)
• На создание такой конструкции необходимо минимальное количество материала.
• Экономия пространства при использовании консольных устройств вырастает в разы.
• Создание лестниц данного типа довольно проблематично и связано с массой различных трудностей.
• При проектировании подобной конструкции лестницы необходимо производить очень точные расчеты и измерения, поскольку на ступень, зафиксированную с одной стороны должна возлагаться нагрузка не менее 150 кг.

Совет!
Перед тем, как выбирать консольную лестницу для своего дома необходимо взвесить все достоинства и недостатки этого устройства и принять решение идеально подходящее под конкретные условия.

Изготовление

• Прежде всего, необходимо понять, что данная лестница монтируется на одну опору . При этом инструкция по монтажу предполагает установку дополнительных креплений в виде подвесных систем, но основная нагрузка на них не идет.
• Для решения задач монтажа консолей используют два метода установки . Первый из них предполагает крепление ступеней в процессе изготовления стен. Второй метод заключается в установке несущей конструкции, которая может выглядеть в виде колонны.
• После того, как ступени установили, к ним присоединяют с другого края тросы или стропы, которые закрепляют на потолке . Таким образом, получается конструкция в виде отдельных элементов лестницы, зафиксированных с одной стороны на стене или колонне, а с другой стороны, подвешенной на тросы.

• Стоит отметить, что подвесная система сама по себе начинает выполнять функции заграждения, но для повышения безопасности между стропами можно протянуть дополнительные элементы , цель которых заключается в сокращении зазоров.
• Перила для консольных лестниц следует устанавливать на стену . Их можно приобрести в специализированных магазинах, а цена таких изделий порой настолько мала, что в самостоятельном изготовлении просто нет смысла.
• При выполнении всех работ очень важно использовать водяной уровень , для правильного размещения деталей в пространстве.
• Стоит отметить, что не все виды данных систем оснащаются подвесками . Есть вполне самостоятельные изделия способные выдерживать значительный вес без дополнительной поддержки.

Совет!
При организации подвесной системы необходимо создать определенный уровень натяжки, который будет поддерживать ступени в одном положении.
Если натяжение будет слишком сильное, то можно прослабить область основной фиксации.

Покупать или делать самому

Прежде всего, необходимо понять, что главным критерием при изготовлении лестничных маршей является безопасность. При этом консольные устройства требуют наличия только качественных элементов, и точных измерений при их изготовлении и монтаже. Поэтому такие конструкции нужно создавать очень тщательно, обращая внимание даже на незначительные детали.

Учитывая всю сложность подобной работы, некоторые мастера предпочитают приобретать готовые изделия. Они точно будут иметь правильные формы, соответствующий крепеж и выдержат необходимую нагрузку. Однако при этом монтаж нужно производить строго по инструкции, которая обязательно должна входить в комплект поставки.

Совет!
Приобретая готовое изделие, стоит убедиться в наличии крепежа, поскольку не все производители его кладут вместе с деталями.
Также следует проверить все элементы на предмет обнаружения видимых дефектов.

Вывод

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Также на основании текста изложенного выше можно получить представление о конструкции и устройстве консольных лестниц и способов их монтажа.

При этом можно сделать вывод, что данное изделие лучше приобретать в готовом виде, поскольку заводские детали обладают большим запасом прочности и надежности.

1. Введение

2. Лестницы из естественного и искусственного камня

3. Бетонные и железобетонные лестницы

4. Деревянные лестницы

5. Лестницы из стальных конструкций

6. Список литературы

7. Введение

Неисправное состояние лестниц (коррозия металлических косоуров, повышенные прогибы площадок и маршей, неплотное прилегание площадок и маршей к стенам, трещины, выбоины, отслоения пола в лестничных площадках и ступенях, углубления в ступенях от истирания, ослабление крепления ограждений, поручней и предохранительных сеток, повреждение перил, загнивание древесины, недостаточная прочность креплений тетив к подкосоурным балкам и т.п.) следует устранять по мере их появления и не допускать дальнейшего разрушения.

Металлические элементы лестниц следует периодически через каждые пять-шесть лет окрашивать, предварительно очищая поверхности от ржавчины. Металлические косоуры должны быть оштукатурены или окрашены краской

обеспечивающей предел огнестойкости 1 час.

При прогибах лестничных маршей и площадок, превышающих допускаемые нормы (в случае увеличивающейся деформации), работники организации по обслуживанию жилищного фонда должны усиливать несущие элементы лестниц (по проекту), предварительно приняв меры по безопасности эксплуатации лестниц.

Заделку трещин, углублений, выбоин и околов в конструкциях лестниц следует производить по мере появления дефектов с применением материалов, аналогичных материалу конструкций. Потерявшие прочность лестничные ступени в разборных маршах должны быть заменены новыми.

Зазоры между лестничным маршем и стеной следует заделывать цементным раствором. Исправлять сколы в валиках проступей рекомендуется путем применения готовых вставок или бетонирования на месте.

В каменных ступенях поврежденные места следует вырубать и заделывать вставками из камня.

Замена поврежденных и закрепление отслоившихся керамических плиток на лестничных площадках новыми должна производиться немедленно после обнаружения дефектов.

4.8.6. Деревянные поручни, имеющие трещины и искривления, следует заменять новыми. Мелкие повреждения (заусенцы, неровная поверхность) следует устранять путем зачистки поверхности или замены отдельных негодных частей вставками с последующей отделкой поручня.

Поврежденные участки поливинилхлоридного поручня следует вырезать и заменять новыми такой же формы и такого же цвета. Стыки вставок поручня должны быть сварены и зачищены.

Пришедшие в ветхое состояние тетивы, покрытия лестничных площадок ступени и поврежденные части ограждений необходимо заменять, а расшатавшиеся ограждения укреплять.

При проведении капитального ремонта лестниц предусматривать устройство пандусов.

Окраску конструкций лестниц следует производить через каждые пять лет.

Элементы лестницы:

минимально допустимое значение опирания на бетонные и металлические поверхности - 50 мм, на кирпичную кладку - 120 мм;

допустимое нарушение горизонтальности лестничных площадок не более 10 мм, а ступеней лестниц - не более 4 мм;

отклонение перил от вертикали не более 6 мм.

Лестничные клетки:

должно быть исправным остекление; наличие фурнитуры на окнах и дверях (ручки, скобянка), освещение лестничной клетки;

помещение должно регулярно проветриваться, температура воздуха не менее +16°С;

должна быть обеспечена регулярная уборка: обметание окон, подоконников, отопительных приборов - не еже 1 раза в 5 дней; стены - не менее 2 раз в месяц; мытье - не реже 1 раза в месяц;

входы из лестничных клеток на чердак или кровлю (при бесчердачных крышах) должны быть закрыты на замок.

Запрещается использовать лестничные помещения (даже на короткое время) для складирования материалов, оборудования и инвентаря, устраивать под лестничными маршами кладовые и другие подсобные помещения.

Задвижки, электрощитовые и другие отключающие устройства, расположенные на лестнице, должны находиться в закрытых шкафах, ключи от которых хранятся у диспетчера организации по обслуживанию жилищного фонда.

1. ЛЕСТНИЦЫ ИЗ ЕСТЕСТВЕННОГО И ИСКУССТВЕННОГО КАМНЯ

1.1 Расхождение ступеней наружной лестницы от промораживания

Причина: Неправильная укладка

Промерзание наружных лестниц старых зданий может
являться следствием неправильно выполненного фундамента. При просадке фундамента изменяется наклон ступеней, дождевая вода и снег попадают между ними, зимой происходит промерзание. Причиной может быть и неправильная установка ступеней. Правильным способом, при уклоне проступей наружу, является создание таких профилей, когда швы располагают выше плоскостей проступей.

Способ ремонта: в большинстве случаев полный демонтаж, затем основательное исправление дефектов и установка ступеней квалифицированными специалистами. Естественно, поврежденные ступени ремонтируют, а некоторые из них заменяют. В последнем случае следует подбирать более стойкий каменный материал (гранит, сиенит, габбро, андезит, пресноводный твердый известняк, мрамор).

1.2 Растрескивание ступеней, нарушение жесткости заделки консольной (ви­сячей) лестницы

Причина: Неравномерная усадка не­сущей стены; плохая за­делка; некачественное рас­клинивание

Дефекты маршей лестниц с косоуром, во многих случаях их разрушение вызываются дефектами поддерживающих (несущих) конструкций. Такие конструкции необходимо обследовать на месте, определить, из чего и как они были изготовлены, в каком состоянии
находятся, иногда можно определить, на каком этапе изготовления возник дефект.

В зданиях, построенных на рубеже века, применяли косоуры, изготовленные из дерева. Эти балки, как правило, обивали камышом и штукатурили. Таким образом, конструкция оказыва­лась скрытой и невозможно было определить ее заболевания (грибок, поражения насекомыми). В подобной ситуации обязатель­на замена несущей конструкции; ремонт и установка заново ступеней.

1.3 Нарушение непрерывности лестнич­ного марша, изломы проступей, ступеней, истертости

Причина: Естественный износ, ме­ханические воздействия

Естественный износ ходовой линии старых ступеней становится со временем причиной несчастных случаев. Ха­рактерные дефекты: облом кромок ступеней, утончившихся из-за истирания, образование волнистой поверхности ступеней. Дефекты усугубляются от ударов тяжелыми предметами, например при переноске громоздких вещей.

Способ ремонта: Небольшие повреждения монолитных или клиновидных ступеней ремонтируют, вырубая углубление в виде ласточкиного хвоста, затем обеспыливают, увлажняют и делают вставку из материала ступени или из искусственного камня, подходящего по цвету и структуре.

Обычно при изготовлении искусственного камня используют крошку камня, получаемую при долблении углубления под вставку. Если ее недостаточно, то добавляют каменный щебень. Ремонтный материал готовят на 2/3 щебенки различной крупности и 1/3 цемента. Основным требованием является хорошее уплотнение. В большинстве случаев для достижения надежного результата необходимо устройство основательно закрепленной опалубки. Заново изготовленные или отремонтированные поверхности требуют влажной обработки в течение 7 суток. Поверхность искусственного камня шлифуют через 1-2 суток. Шлифовка до зеркального блеска нецелесообразна, так как скользкая по­верхность может стать причиной несчастных случаев. Начальные признаки истирания проступей,оторые в дальнейшем проявятся в виде образования волнистости или скользких частков, устраняются насечкой поверхности.

Дефекты лестниц из естественного и искусственного камня можно ремонтировать с помощью различных современных клеев. При этом в растянутых поясах применяют металлические скобы из арматурной стали (рис.).

Рис. 1.2. Расклинивание висячей ле­стницы

1 - расклинивание; 2 - висячая лестни­ца; 3 - несущая стена

Рис. 1.3. Устройство косоуров из стальных балок

1 - настил из плиток; 2 - раствор

1.4 Трещины на отдельных ступенях, иногда изломы

Причина: Механические воздей­ствия

При замене ступеней или целого лестничного марша висячие лестницы следует крепить подпорками, начиная с основания стены, с нижнего этажа и по наружному обводу. Работы начинают с выдалбливания мест заделки. Ступени демонтируют сверху вниз. Новые марши монтируют снизу, обращая внимание на правильную установку плоскостей проступей с тем, чтобы вода при мытье лестницы стекала с них свободно. Отдельные ступени при замене входят, по крайней мере, на глубину в полкирпича с расклинивани­ем и заделкой кирпичами на цементном растворе (рис. 1.2). Если в замене нет необходимости, то лестничные марши могут быть усилены косоурами из стальных балок (рис. 1.3).

1.5 Раковинообразное отслоение мате­риала лестницы, растрескивание

Причина: Воздействие огня

Естественный камень не стоек против огня, хотя сам он не горит. Под действием высокой температуры он растрескивается, отшелушивается, рассыпается. Известняки теряют в значительной степени свою прочность под воздействием относительно невысокой температуры, в них происходят химические процессы (обжиг извести). Магматические горные породы в этом отношении ведут себя лучше. Если на раскаленные каменные ступени неожиданно попадает вода при тушении пожара, то она сильно может повредить материал, из которого они сделаны, и привести в результате к сильному разрушению каменных конструкций.

1.6 Расшатанные перила

Причина: Ослабление стоек перил, изломы вследствие корро­зии

Характерным дефектом перил лестниц является расшатывание стоек в местах креплений, растрескивание камня. Причиной может быть сильная коррозия металлических стоек, промерзанияу их основания, механические воздействия (принудительное расшатывание), воздействие воды, перемалывающий эффект от подвижек в швах частиц с острыми краями.

Необходимо периодически обследовать места заделок стоек перил. В начальной стадии развития дефекта можно воспользовать­ся простой заливкой цементного раствора с последующей затиркой песчано-цементной смесью (1:1), что приостанавливает дальнейшее разрушение иногда на многие годы.

При ремонте более значительных дефектов бывает необходимо устройство нового гнезда или замена проржавевшей стойки. Следует уделить внимание уходу за бетоном в период его твердения, поскольку быстрое высыхание небольшого количества бетона или искусственного камня приводит к его разрушению. Хорошего результата можно добиться только при правильном уходе и нормальном увлажнении.

2.1. Изломы, трещины бетон­ных лестниц

Причина: Трещины в растянутом или сжатом поясе

Трещины, появляющиеся в сжатом поясе лестниц, армированных как двухопорные балки, свидетельствуют об ослаблении поперечного сечения и могут вызвать неприятности. Если края трещин бетона раскрашиваются, отслаиваются, это свидетельствует о дефекте в сжатом поясе. После экспертной оценки необходимо принять меры по усилению или замене конструкции.

2.2. Ослабление заделки кон­сольных (висячих) лест­ниц

Причина: Недостаточный размер длины за­делки, из-за чего происходит рас­шатывание; неправильная установка ступеней, из-за чего вода при мытье лестницы стекает к стене.

Способ ремонта идентичен с описанным в п.1.4

2.3. Повреждения облицовок, выбоины, изломы

Причина: Механические воздействия: есте­ственное истирание, волнистость, повреждения грузами, проносимы­ми по лестнице

Способ ремонта идентичен с описанным в п.1.3

2.4. Истертость пластмассово­го или резинового коври­ков, покрывающих просту­пи, разрывы

Причина: Механические воздействия

Разрушенные пластмассовые или резиновые вставки на проступях удаляют, бетонную поверхность зачищают, и после проверки правильности уклона наклеивают новые.

2.5. Изломы, изогнутость пе­рил, деформации косоуров, изломы монолитных лест­ничных площадок

Причина: Дефекты строительства, ошибки в уходе за бетоном, коррозия желе­зобетона, повреждение бетона под воздействием кислот, щелочей, ма­сел, жиров

В любом случае нужна экспертная оценка. После необходимого обследования и расчета принимается решение о ремонте или замене, в последнем случае могут быть использованы элементы заводского изготовления.

2.6. Ослабление бетона наруж­ных лестниц, выкрашива­ние, изломы, отслоение по­верхности

Причина: Воздействие мороза в период твер­дения или частое промораживание готового бетона

Постоянно мокрым или часто увлажняемым бетонным лестницам может причинить большой вред мороз. Особенно для наружных лестниц применяют морозостойкий бетон с использова­нием морозостойких инертных и с соответствующим подбором качества и количества цемента. Ремонт старых бетонных лестниц является лишь временным мероприятием, поскольку дальнейшее промораживание приводит к их разрушению.

2.6. Деформации железобе­тонных конструкций, ого­ление арматуры под от­слоившимся бетоном и т. Д

Причина: Воздействие огня

Под действием огня (уже при температуре 500 °С) добавки к бетону выгорают; щебень из известняка, добавляемый в бетон, начинает разлагаться (образуется обожженная известь); снижается и прочность арматуры. После любого пожара непременно следует провести экспертное обследование и опреде­лить на его основе дальнейшие мероприятия.

3. ДЕРЕВЯННЫЕ ЛЕСТНИЦЫ

Материалом для изготовления лестниц внутри зданий может служить мягкая и твердая древесина. Часто применяемые конструкции - винтовая лестница, прямая или криволинейная бескосоурная лестница, которые обычно хорошо рассчитаны, конструктивно просты. Дефекты их обычно являются следствием повреждений. В редких случаях встречаются повреждения насекомыми и грибком. Так же редко дефекты происходят из-за коррозии металлических соединительных элементов.

Способом ремонта сильно изношенных или сломанных ступеней является полная их замена. Меньшие повреждения устраняют путем вставок. С учетом мнения экспертов должны предупреждать­ся дефекты, могущие возникнуть вследствие воздействия грибковых заболеваний и насекомых. Существенным требованием является исключение во всех случаях возможностей увлажнения лестничных конструкций.

Дефекты конструкций косоуров, недостатки в узлах соединений со, стенами устраняются в соответствии с правилами изготовления плотницких конструкций.

Деревянная лестница быстро сгорает при пожаре, поэтому ее нельзя предназначать для эвакуации людей как внутри, так и снаружи здания.

В процессе реконструкции жилых домов вне зависимости от несущей способности и состояния материала деревянные лестницы следует заменять на железобетонные, лестницы из естественного и искусственного камня, за исключением внутренних лестниц в одноэтажных домах, если они соответствуют требованиям, предъявляемым к материалу и несущей способности.

4. ЛЕСТНИЦЫ ИЗ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

4.1 Изгиб несущих элементов, трещины, излом соединительных элементов, деформация ступеней

Причина: Статическое и динамиче­ское перенапряжение

Замена или усиление несущих элементов в соответствии с ожидаемыми дополнительными статическими или динамически­ми нагрузками, замена металлической ступени (плиты), иногда устройство ребер жесткости против возможного изгиба.

4.2 Чрезмерно гладкая поверхность, не безопасная для хождения; выступы соединительных элементов над сту­пенью

Причина: Конструктивный эффект

Замена ступеней, изготовленных первоначально из плит, без устройства шероховатостей или ребристости. Устранение во избежание несчастных случаев выступов соединительных эле­ментов опусканием их под плоскость плиты ступени (приваркой с нижней стороны) или другим способом.

4.3 Истертость поверхности ступеней, отполированность; зазубренность кромок

Причина: Механические воздействия

Создание шероховатой поверхности или замена.

4.4 Деформация всей или части кон­струкции лестницы от высокой тем­пературы

Причина: Пожар

В зависимости от заключения экспертов замена отдельных элементов или всей лестничной конструкции в зависимости от степени поражения.

4.5 Коррозия всех или части стальных конструкций

Причина: Коррозия

В первую очередь устранение причин увлажнения, затем очистка от ржавчины конструктивных элементов, пригодных для использования, и антикоррозионная обработка.

Лестницы из стальных конструкций очень редко используются в жилых зданиях; в общественных зданиях, конторах - в виде винтовых лестниц (из-за ограниченности пространства). В боль­шинстве своем применяются в промышленных зданиях для подхода на соответствующие технологические посты. Обычно для маршей таких лестниц характерны высокие ступени (более 20 см); крутые лестницы снабжаются двусторонними перилами. Повышенное внимание к состоянию таких лестниц очень важно с точки зрения предупреждения несчастных случаев.

Список литературы:

1. Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда

2. А.В. Коломеец, Э.М. Ариевич «Эксплуатация жилых зданий», справочное пособие, М. Стройиздат. 1985

3. Н.В.Нечаев «Капитальный ремонт жилых зданий» М. Стройиздат 1990 г.

4. Бойко М. Д. «Техническое обслуживание и ремонт зданий и соору­жжений». Учебное пособие для вузов. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986.-256 с.

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.

Исходные данные.

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; l 1 = 3,7 м – длина косоура. Угол наклона косоура α = 27°, cosα = 0.892.

Сбор нагрузок.

В итоге, действующая нормативная нагрузка на наклонный косоур равна q 1 н = 449 кг/м 2 , а расчетная q 1 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 l 1 и нагрузке на 1 кв.м марша q 1 , 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:

q = q 1 /cos 2 α;

2) горизонтальная проекция марша равна:

l = l 1 cosα.

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 ;

l = l 1 cosα = 3,7*0.892 = 3,3 м.

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 ;

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;

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;

a = 1,05 м = 105 см – ширина марша;

2 – количество косоуров в марше;

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.

В нашем случае:

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) ;

l 4 = l 1 4 = (l /cos?) 4 = l 4 / cos? 4 ;

f = l 1 /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*2Еl cos 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.

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:

СНиП III-18-75 «Металлические конструкции»;

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.

Длина проекции марша Lx, м	Высота марша Н, м	Длина косоура L, м	Номер прокатного швеллера ГОСТ 8240-97, ДСТУ 3436-96	Номер гнутого швеллера ГОСТ 8278-83	Номер двутавра ГОСТ 8239-89	Размеры гнутой трубы квадратной ГОСТ 30245-94, ДСТУ Б.В.2-6-8-95

Для того, чтобы правильно законструировать лестницу, можно воспользоваться типовыми сериями:

1.450-1 «Лестницы из сборных железобетонных ступеней по стальным косоурам»;

1.450-3 «Стальные лестницы, площадки, стремянки и ограждения».

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ" .

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Консольные лестница, данная представительница семьи междуэтажных лестниц наиболее эффектная. Порой создаётся такое впечатление, как будь то её ступеньки парят в воздухе. Но это всего лишь иллюзия, на самом деле это кропотливо обдуманная инженерная конструкция.

Традиционная деревянная лестница на тетивах или косоурах, с её массивными столбами, обязательными подступенками, точёными балясинами и широкими поручнями, создаёт ощущение основательности, но при этом перекрывает световой поток и ограничивает поле зрения. Иными словами, для неё требуется немало свободного пространства. Современные интерьерные стили не терпят подобной расточительности: конструкции должны быть лёгкими и прозрачными, линии - простыми стремительными.

1. Основная опора этой необычной лестницы - консольные кронштейны, вспомогательная поддержка - потолочные тяжи. Конструкция сохранила визуальную лёгкость, несмотря на то что её ступени довольно массивны, а благодаря пущенному по стене поручню и верёвочному ограждению передвигаться по ней очень удобно и безопасно

В ответ на запросы дизайнеров появились новые типы лестниц - консольные, подвесные (на тяжах), больцевые, хребтовые (на центральном косоуре) и комбинированные. Наверное, мечту поклонников минимализма и стиля хай-тек в полной мере воплощают именно консольные модели, в которых нет никаких лишних деталей - только ступени, причём прикреплённые к опоре.(стене, столбу, колонне) всего лишь одним концом, в то время как второй свободно «парит» в воздухе. Ограждение таких лестниц стараются сделать как можно менее заметным, а в радикальных вариантах и вовсе обходятся без перил. Но всё же следует заметить, что подобные крайности встречаются редко и рассчитаны скорее на демонстрацию, чем на практическое применение. Да и сами консольные ступени в чистом виде встретишь нечасто - обычно это крепление комбинируется с другими опорными узлами.

Как правило, консольные лестницы не продаются готовыми, их делают по размерам конкретного помещения и с учётом требований владельца дома. Европейские компании при выполнении подобных заказов берут за основу одну из своих каталожных моделей и пользуются заводскими комплектующими, внося в конструкцию минимум изменений (благодаря этому их продукция отличается стабильно высоким качеством). Отечественные фирмы производят в основном штучные изделия.

1-4. Консольный принцип широко применяют при изготовлении винтовых лестниц. Узел их крепления к столбу можно выполнить так, чтобы ступень не нуждалась ни в какой дополнительной поддержке. Столб придётся сделать более массивным, но зато не потребуется ни тетивы, ни косоура.
5. Обычно ступени нанизывают на центральный столб, установленный враспор между перекрытиями, и защемляют с помощью дистанционных втулок.
6. Для придания конструкции жёсткости используют больцы и миниатюрные стеновые кронштейны.

В ПОИСКАХ ТОЧКИ ОПОРЫ

Соорудить консольную лестницу - сложное и трудоёмкое занятие. Её основу необходимо заложить на этапе возведения стен здания (или, по крайней мере, до начала внутренней отделки), ведь каждая ступень обязана выдерживать нагрузку не менее 150 кгс, приложенную к её вывешенному, то есть ни на что не опирающемуся концу (и это помимо веса перил!). Столь высокую прочность можно обеспечить разными способами.

Заделка ступеней. Во время строительства стены в неё вмуровывают концы ступеней на длину как минимум 200 мм (при максимальной ширине марша 800 мм). Это осуществимо только в том случае, если кладка ведётся из кирпичей или достаточно тяжёлых (например, полнотелых керамзитобетонных) блоков, причём необходимо, чтобы каждая ступень была придавлена не менее чем десятью рядами кладки. При использовании поризованных керамических и пустотных керамзитобетонных блоков, а также щелевого кирпича глубину заделки нужно увеличить до 300-400 мм, что далеко не всеща позволяет сделать толщина стены.

При строительстве из газобетона придётся укреплять место заделки каждой ступени закладными элементами из тяжёлого бетона. Ступени тоже подойдут не всякие, а лишь изотовленные из очень твёрдых и упругих материалов, например железобетона. Впрочем, их довольно легко декорировать с помощью накладок из дерева, ламинированных панелей, натурального или искусственного камня. А можно оставить ступени в первоначальном виде - для интерьера в стиле лофт ничего лучше не найти. Заделка кронштейнов. В стену на глубину 250-300 мм вмуровывают отрезки профильной трубы длиной до 1 м, оставляя выпуски, равные примерно 2/з длины ступени. Требования к стене при этом нисколько не снижаются, а вот ступени могут быть выполнены из инженерного массива дерева, а также материалов на основе древесного композита (ДСП, МОР). Дело в том, что они в этой конструкции перестают быть самонесущими, а опираются на стальные кронштейны. Металлические детали, как правило, скрывают в пазах или отверстиях, профрезерованных (просверленных) в ступенях.

7, 8. Ограждение из многослойного закалённого стекла (7) имеет значительную массу, поэтому его почти никогда не опирают на ступени, а крепят к перекрытиям. Такие перила способны стать дополнительной поддержкой марша, а основную нагрузку принимают на себя стальные кронштейны, прикреплённые анкерами к стене (8)

Заметим, что для реализации проектов с защемлёнными и вмурованными консолями следует обращаться только к ведущим строительным компаниям, а обязательным условием успеха является архитектурный надзор. Крепление анкерами. Способ применим после завершения основног о строительства, но потребует сварных кронштейнов с опорными площадками. Каждый такой элемент крепят к стене четырьмя или более анкерными болтами длиной не менее 150 мм и диаметром от 10 мм. Требования к материалу ограждающей конструкции в этом случае очень строги: ни поризованный блок, ни щелевой кирпич не удержат анкеров (либо, что-бы уменьшить усилие на вырывание, придётся намного увеличить опорные площадки).

9. Создание всё более оригинальных архитектурных форм становится для компаний-производителей отличным способом продемонстрировать мастерство своих инженеров.

НЕ ЗАВИСЕТЬ ОТ СТЕН

Если стена не обладает необходимой прочностью, это серьёзное препятствие для строительства консольной лестницы. Но всё же преодолимое. Опишем способ крепления ступеней, который может быть реализован практически в любом здании до начала отделочных работ. Суть его в использовании мощного сварного металлокаркаса из швеллера или профильной трубы. Конструкцию делают высотой до потолка, на всю длину марша, располагают вплотную к стене и привязывают к верхнему и нижнему перекрытиям. К стойкам приваривают (или крепят болтами) консольные опоры для ступеней. Каркас затем скрывают с помощью гипсокартонной обшивки или кладки из лёгких блоков.

Самый сложный тип консольной лестницы - с кронштейнами, приваренными (привинченными) к единственной стальной тетиве, которую крепят к перекрытиям посредством мощных опорных площадок и анкеров. Чтобы тетива под нагрузкой не скручивалась, она сама должна представлять собой сложную сварную ферму с продольными, поперечными и диагональными рёбрами жёсткости (как у стрелы башенного крана). И всё же даже продуманная и хорошо сделанная консоль (кроме замоноличенной в стену) не позволяет до конца избавиться от зыбкости ступеней. Лестница в первую очередь должна быть безопасной и у добной, а о каком комфорте может идти речь, если на каждом шагу ощущаешь прогибы и люфты? Приходится искать способы усиления конструкции.

10-12. Стилю хай-тек соответствуют изделия из алюминия, стекла и однотонных ламинированных панелей (10,12). Ступени из массива дерева с хромированными перилами подчёркивают эклектичность интерьера (11)

В помощь консоли

Задача инженеров заключается в том, чтобы создать для второго конца ступеней не слишком заметную, но достаточно надёжную опору. Например, можно жёстко связать все проступи друг с другом с помощью бо льцев и передать таким образом нагрузку на перекрытия. Вольцами называют скрытые болты, используемые вместе с дистанционными втулками. В случае с консольной конструкцией каждую пару ступеней соединяют всего одним таким болтом (а не двумя, как у типичной больцевой), расположенным у вывешенного края. Поскольку основную нагрузку принимает на себя стеновое крепление, больцы можно сделать миниатюрными и замаскировать под детали ограждения или скрыть внутри подступенков. С другой стороны, применение больцев позволяет заметно упростить и уменьшить кронштейны: на каждую ступень впо лне достаточно пары стержней диаметром 30-40 мм и длиной 400-600 мм, заделанных в стену на 80-160 мм.

Крепление ступеней к пот олку тяжами не сложнее, чем болыдевое соединение. Надо только приобрести тросы из нержавеющей стали толщиной 8-10 мм и у становить винтовые крюки, позволяющие выбрать слабину тяжей, - талрепы. Лестницы с подвесным креплением выглядят даже более воздушными, чем больцевые.

15. Стеклянные ступени всегда требуют больцевой поддержки, так как допускают применение лишь коротких стеновых кронштейнов.
16. За конструирование и строительство железобетонных лестниц берутся лишь самые опытные специалисты.

ОШИБКИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОНСОЛЬНОЙ ЛЕСТНИЦЫ

1. Неправильный выбор способа крепления к стене - например, попытка прочно привязаться анкерами к кладке из щелевого кирпича, поризованных или пустотелых блоков.
2. Ненадёжное крепление кронштейнов к стене - неправильный выбор диаметра стальных анкеров или применение вместо них пластиковых дюбелей. В результате со временем ступени расшатываются.
3. Использование для кронштейнов или каркаса слишком тонкого (менее 3 мм) металла. Это ведёт к скручиванию несущих деталей под нагрузкой.
4. Установка ступеней на кронштейны (кронштейнов в стену) без применения демпфирующих прокладок. Звук шагов будет передаваться через стену в другие помещения.
5. Установка слишком тяжёлых перил, например литых или кованых, с опорой на ступени.