Винтовые лестницы
Как уже было сказано, винтовые лестницы – это вид лестниц из их классификации по конфигурации, а не по типу конструкции. Винтовая лестница может быть устроена и на больцах, и на тетивах, и на косоурах (в последних двух случаях применяют гнутоклееные конструкции). Но чаще всего под этим названием подразумевают именно лестницы на центральной опоре, представляющей собой столб, металлическую трубу или другой вертикальный несущий элемент.
Лестницы винтового типа – одни из самых неудобных. Их используют в условиях экономии пространства, реже – как дополнительную конструкцию (при наличии имеющейся основной маршевой лестницы), выступающую в качестве украшения интерьера. Часто винтовые лестницы устанавливают для спуска в подвал или подъема на чердак или мансарду.
Винтовая лестница может быть устроена в выделенном стеновом колодце или в окружении свободного пространства. Во втором случае лестницу с ее необычным конструктивным решением необходимо будет вписать в интерьер помещения.
В плане винтовая лестница может быть выполнена не только круглой, но также в форме квадрата или другого правильного многоугольника.
Несущие и дополнительные элементы винтовой лестницы могут быть выполнены из дерева, но крепления лучше сделать металлическими. Возможно выполнение деревянной винтовой лестницы по металлическому каркасу или даже с опором на каменные конструкции.
В классическом варианте винтовая лестница имеет проступи в виде трапеции (в плане), т. е. клиновидной формы. При этом самая широкая часть проступи (у внешнего радиуса лестницы) имеет размер не более 50 см, средняя часть (по оси, т. е. по ходовой полосе движения) – около 25 см, самая узкая – не менее 10 см. Принципиально ступени винтовой лестницы ничем не отличаются от забежных ступеней на маршевой лестнице. Интересно, что в винтовых лестницах центральная ось не совпадает с ходовой полосой движения, особенно заметно отклонение, если ступени продлены до опорного столба.
Необходимая длина проступи (она же ширина лестницы в пределах ступеней) зависит от назначения винтовой лестницы. Если это основная лестница, связывающая между собой жилые этажи дома, длина проступи должна составлять не менее 90 см. Проем в перекрытии при этом устраивают радиусом на 10 см больше, чем длина проступи (общий диаметр отверстия получается равным 2 м). Такая разница в размерах необходима, чтобы в проем, кроме самих ступеней, уместилось ограждение с поручнем и свободное пространство за поручнем для руки при опирании. Если свободного пространства не останется, опираться на поручень в верхней части лестницы (на уровне перекрытия) будет неудобно. Если лестница устроена на опорном столбе, следует прибавить к диаметру проема диаметр этого столба. Если лестница имеет внутри пустой колодец (так бывает, когда ступени опирают на гнутоклееные косоуры или тетивы), необходимый диаметр увеличивают в соответствии с диаметром этого колодца.
Для дополнительной винтовой лестницы (когда между этажами уже имеется основная лестница) и для винтовой лестницы, ведущей на чердак или в подвал достаточно длины проступи 55–60 см, а проем устраивают с диаметром 1,4 м.
Рекомендуемая длина проступи относится к ее функциональному отрезку (по которому можно ходить). Стойки ограждения отнимают у проступи часть ее длины, поэтому общая длина проступи должна быть как минимум не менее 90 и 60 см (соответственно для основной и дополнительной лестницы), а примерно на 5—10 см больше.
Если эксплуатируемый отрезок (между стойками ограждения и опорным столбом) длины проступи составляет 90 см, ходовая полоса движения составит около 60 см у внешнего радиуса (около 30 см у опорного столба останутся непригодными для ходьбы). Поэтому винтовая лестница с шириной ступеней в 90 см не предназначена для одновременного прохода по ней двух людей. Чтобы сделать лестницу более удобной, длину проступи увеличивают, но не более чем до 150 см: устраивать винтовую лестницу больших размеров, чем с длиной проступи 1,5 м, нецелесообразно, поскольку при таких размерах уже можно уместить в том же пространстве более удобную маршевую лестницу.
Для экономии пространства, кроме винтовых, можно использовать лестницы типа «гусиный шаг» («утиный шаг», или «самба»). Это маршевые лестницы, ступени которых выполнены в виде неправильного многоугольника с выступами, предназначенными для конкретной ноги (тем самым длина лестницы уменьшается почти в два раза).
Угол поворота винтовой лестницы на высоту этажа составляет 270–360°. Винтовые лестницы с поворотом на этаж в 360° называют лестницами с полным оборотом. Такую конструкцию удобно устанавливать только в относительно высоких помещениях, поскольку подступенок первой нижней ступени находится непосредственно под подступенком верхней ступени, а первые несколько ступеней снизу (количество зависит от ширины ступеней) расположены под лестничной площадкой верхнего этажа (выходом с лестницы).
Классическая винтовая лестница должна быть закручена против часовой стрелки (если считать отправной точкой нижнюю часть лестницы). Этот принцип основан на том, что людям в их большинстве (примерно на 70 %) удобнее подниматься и спускаться с правой ноги, а не с левой. Но все же перед выбором направления закручивания лестницы можно убедиться в том, какой вариант удобнее, попробовав спуститься и подняться по винтовым лестницам разной закрутки в других зданиях.
Выбрав диаметр винтовой лестницы и рассчитав необходимое количество ступеней, приступают к расчету ширины проступи в трех частях: средней, самой узкой и самой широкой.
Способ крепления ступеней к несущему элементу в винтовой лестнице напрямую зависит от ее расположения – в стеновом колодце или вокруг опорного столба при остающемся вокруг свободном пространстве. Ступени могут быть закреплены одновременно с двух сторон – на опорный столб (своим узким торцом) и на периметральные стены стенового колодца (своим широким концом). Другой вариант – консольное закрепление ступеней на центральной опоре. Третий способ – опора ступеней на гнутую тетиву; четвертый – опора на гнутый косоур. Последние два способа могут быть выполнены в нескольких вариациях – с устройством центральной опоры (комбинированная конструкция, в которой не нужны внутренний косоур или тетива) или без опорного столба (ступени опираются только на тетивы или только на косоуры).
Отдельного рассмотрения заслуживает способ опирания ступеней на центральную опору. Здесь возможны несколько вариантов. Во-первых, если опора представляет собой широкий в сечении деревянный столб, можно врезать ступени в пазы с применением дополнительных металлических креплений. Во-вторых, как на деревянной, так и на металлической или каменной опоре, возможно крепление ступеней на больцы. Наконец, если опора представляет собой металлическую трубу небольшого диаметра, можно нанизать на нее ступени с проделанными в них отверстиями или закрепленными дополнительными элементами с круглой прорезью, используя для закрепления ступеней на определенной высоте втулки или металлические кронштейны. Вертикальную трубу в такой конструкции называют обсадной.
Опорный столб винтовой лестницы может быть выполнен из различных материалов: деревянный брус (цельный или клееный), отрезок металлического профиля (например, для квадратной в плане лестницы может подойти коробчатый профиль), металлическая труба, столб из каменной кладки, железобетонный столб. Самый необычный способ создания центральной опоры – составление ее из утолщенных концов самих ступеней (утолщаются в высоту узкие торцы ступеней). Но при этом все же необходим жесткий общий стержень или надежное скрепление утолщенных концов ступеней между собой, чтобы ступени не уходили вбок.
Если в качестве опорной стойки используют металлический профиль (трубу или профиль другого сечения), металл должен быть прочным и толстостенным. Диаметр трубы, применяемой в качестве центральной опоры для винтовой лестницы, должен составлять 5 см или более.
Маршевую лестницу с забежными ступенями иногда называют гибридом маршевой и винтовой лестницы. Эта комбинированная конструкция действительно содержит способы крепления элементов и принципы общего построения связей, заимствованные из того и другого вида лестниц. Для крепления забежных ступеней обычно используют центральную опору, а рядовые ступени в маршах крепят на косоурах, тетивах или больцах.
Лестницы с забежными ступенями, как и винтовые лестницы, менее удобны, нежели обычные конструкции. Их используют в условиях жесткой экономии пространства.
