Методика проектирования внутренних лестниц

Методика проектирования внутренних лестниц

После того как вы получили представление о теоретических основах возведения лестниц, можно переходить к практике.

В качестве примера рассмотрим возведение самой простой одномаршевой прямой лестницы на тетивах, ведущей, например, в подвальное помещение, для которой, напомним, требуется определить:

• высоту подступенка;

• ширину проступи;

• уклон (по формуле Блонделя или формуле безопасности проверяется, укладывается ли полученная величина в промежуток от 600 до 650 мм или равна 460 мм соответственно);

• ширину лестничного марша (по строительным нормам);

• длину горизонтальной проекции марша.

Далее на стене, которая будет находиться в непосредственной близости от лестничного марша, выполните разметку проступей и подступенков, после чего определите расстояние от валика каждой ступени до потолка и обозначьте на нем край проема, где оно более 2 м.

После осуществления подобного расчета можно приступать к следующим этапам:

• планирование;

• проектирование;

• сооружение лестницы.

Планируя расположение лестницы, в первую очередь учтите, что в строительных нормах заложены минимальные ширина и просвет лестницы, а от их размеров зависят габариты проема, который необходимо выполнить в перекрытии. (Об этом мы говорили выше, но на всякий случай напомним, что если лестница ведет в одну комнату, которая не является кухней или жилой, то ее ширина может составлять 600 мм, для остальных помещений допустима ширина 800 мм; оптимальной считается ширина 900 мм; высота проема должна быть не менее 1900–2000 мм.) На размер проема влияет также и тип сооружаемой лестницы.

Правила, по которым выполняется проем, в принципе относятся ко всем типам лестниц, но имеются отдельные нюансы. Например, для подвальной лестницы, как в нашем примере, для проема снимите часть пола, разрежьте балки. Кусками половых досок отделайте проем, т. е. замаскируйте выступающие добавочные поперечные и продольные балки. К балкам отверстия прибейте доски или фанеру, чтобы прикрыть торцы половых досок. Для окончательной отделки оставшиеся щели закройте наличниками.

Чтобы создать целостное впечатление и не разрывать логику изложения материала, здесь же предлагаем рассмотреть и выполнение проема в перекрытии (когда имеется не только пол в верхнем этаже, но и потолок в нижнем и оба они подлежат частичному удалению), тем более что некоторые моменты данного процесса имеют непосредственное отношение к изготовлению проема в полу для подвальной лестницы.

К размещению отверстия для лестницы следует подойти со всей ответственностью, поскольку при ее устройстве площадь пола на обоих этажах претерпевает значительные изменения. Поэтому выберите для лестницы такое место, чтобы не возникло каких-либо проблем: например, не пришлось бы передвигать или вообще сносить стены. Желательно расположить отверстие вдоль балок перекрытия – так проще смонтировать обрамление. При поперечной ориентации проема нужно будет установить 6 дополнительных балок.

При разметке тетив с помощью шаблона может обнаружиться ошибка, которая будет усугубляться в ходе разметки проступей. Например, небольшая погрешность в 1,5 мм в итоге может вылиться в 22 мм, что отразится на последней ступени. Для недопущения этого делите тетивы на одинаковые части, равные гипотенузе треугольника, катеты которого совпадают с высотой подъема и шириной проступи.

Итак, действуйте следующим образом:

• спланировав проем, разметьте его (относительно нижнего этажа это будет потолок, относительно верхнего – пол);

• усильте дополнительными балками продольные стороны проема;

• отступив от поперечных сторон отверстия примерно 500 мм, разместите опорные балки и уприте в них стойки домкратов (рис. 9);

• в углах размеченного проема снизу вверх просверлите по одному отверстию;

• дальнейшие работы по раскрою отверстия проводите на верхнем этаже. Поднимитесь туда и найдите отверстия в углах проема, отложите от каждого из них по 100 мм, обозначив места для установки поперечных балок. Разметьте отверстие, отбив меловые линии. Для этого натянутый шнур натрите мелом, после чего оттяните и отпустите. В результате на полу останется белый след;

Рис. 9. Установка опорных балок и домкратов: 1 – продольная балка проема; 2 – опорная балка; 3 – домкрат

• в первую очередь выполните боковые пропилы перпендикулярно к доскам пола, потом – параллельные, вдоль досок (с одной стороны проема можно отпилить не более двух балок перекрытия!). Чтобы пилу не заклинивало, попросите напарника подпереть балки снизу;

• воспользовавшись помощью того, кто стоит внизу, удалите выпиленные доски и заподлицо с проемом отпилите балки (они не должны выступать в проем). Не спешите их выбрасывать – пустите на двойные поперечные балки. Для этого отпилите куски соответствующего размера и стяните болтами или сбейте гвоздями длиной 100 мм, размещая их в шахматном порядке;

• к каждому концу сдвоенной поперечной балки прибейте монтажные кронштейны (рис. 10) шириной 100 мм;

Рис. 10. Монтажный кронштейн

• приставьте двойную поперечную балку к торцам отпиленных стационарных балок, затем плотно прижмите, следя за тем, чтобы их верхние кромки были совмещены, после чего прибейте кронштейны к продольным балкам, которые образуют боковые стороны проема (рис. 11);

• дополнительными кронштейнами шириной 50 мм зафиксируйте стыки между отпиленными балками и установленной поперечной;

• точно так же установите вторую поперечную балку.

Рис. 11. Монтаж поперечной балки лестничного проема: 1 – поперечная балка; 2 – продольная балка; 3 – кронштейн; 4 – стена; 5 – домкрат; 6 – опорная балка

В результате у вас должен получиться лестничный проем, оформленный таким образом, как показано на рис. 12.

Обратите внимание на такие детали:

• толщина и высота поперечных и основных балок должны быть одинаковыми;

• вдоль длинных сторон проема должны быть установлены добавочные балки. На рис. 12 видно, как к уже имеющейся с правой стороны балке прикреплена дополнительная, а с левой стороны между основными балками перекрытия установлена такая же сдвоенная. Это необходимо для того, чтобы получить проем нужной ширины. Если места для устройства лестничного проема между основными балками достаточно, то последние и усиливаются, т. е. прикрепляются болтами и металлическими уголками (можно использовать и специальные профили, рис. 13). А дополнительные балки не устанавливаются.

Рис. 12. Лестничный проем в деревянном междуэтажном перекрытии: 1 – поперечная балка; 2 – продольная балка; 3 – концы отрезанных балок; 4 – кронштейн; 5 – наружная стена; 6 – внутренняя несущая стена

Рис. 13. Фиксация сопряженных балок проема: а – уголками и болтами; б – крепежным профилем

Прежде чем вы приступите к выпиливанию тетив, еще раз проверьте все размеры. Важно убедиться в том, что верхний и нижний подступенки не отличаются от остальных.

Мы рассмотрели ситуацию, когда лестница и проем для нее находятся в центре помещения. Однако они могут размещаться рядом, например, с кирпичной (или блочной) стеной. Тогда концы поперечных балок с одной стороны можно и нужно заделать в стену (рис. 14).

Рис. 14. Оформление лестничного проема у стены: 1 – стена; 2 – отпиленная балка перекрытия; 3 – продольная балка; 4 – поперечная балка; 5 – кронштейн

Для этого в соответствующих местах выдолбите в стене отверстия глубиной 100 мм и вставьте в них концы сдвоенных поперечных балок. С другой стороны соедините их кронштейнами с продольными балками так, как было описано выше. В заключение заполните отверстие (посадочное место) фрагментами кирпича и раствором и оштукатурьте.

Если в деревянном перекрытии допускается выполнить лестничный проем после того, как дом возведен, то при использовании железобетонных плит перекрытия это неисполнимо, и проем должен быть предусмотрен еще на стадии изготовления или укладки самого перекрытия, причем это можно сделать как посреди помещения, так и у какой-либо стены. Работы необходимо вести в следующем порядке:

• оформите контур проема швеллером, двутавром или уголками (последний вариант, когда стальной уголок лежит на плитах перекрытия, самый дешевый, однако такая безбалочная конструкция приводит к тому, что часть нагрузки от монолитных участков и лестницы переносится на плиты перекрытия, поэтому это допускается исключительно для небольших монолитных участков, а при широких лестничных проемах не рекомендуется), для чего вдоль плит положите стальные балки, оперев их на противостоящие стены. Вставленные между ними 2 поперечные балки и образуют проем (рис. 15);

• соедините стальные балки с помощью сварки. В результате рама проема будет опираться на стены, как и плиты перекрытия;

• с обеих сторон от проема заложите армированные монолитные участки. Чтобы это было проще сделать, полки поперечных балок ориентируйте внутрь участков. Кроме того, приподнимите стальную раму примерно на 20–30 мм относительно нижней поверхности плиты. Благодаря этому цементное молоко, проникнув под профиль, покроет его слоем цемента. Если к нижней полке профиля приварить коротыши из проволоки и на них натянуть штукатурную сетку, этот слой цемента не отпадет и облегчит выполнение отделочных работ.

Рис. 15. Оформление лестничного проема в середине помещения при железобетонном перекрытии: 1 – стена; 2 – продольная балка; 3 – поперечная балка; 4 – проем; 5 – монолитный участок

Чтобы армировать бетон, необходимо действовать так:

• изготовьте соответствующего размера щит опалубки;

• с помощью веревок подтяните его к тому месту, где будет происходить бетонирование;

• посредством проволочных скруток прикрепите щит к балкам, которые должны фиксировать опалубку. Для этой цели подойдут доски, уложенные на ребро, или какие-либо подручные средства, хотя бы строительные ломики. Набросьте на них проволочные петли, вставьте в них монтажку (монтировку) и закрутите проволоку. В результате щит вплотную приблизится к плитам перекрытия;

• накройте щит полиэтиленовой пленкой, чтобы не допустить вытекания цементного молока;

• залейте бетонную массу, предварительно заложив арматуру;

• после распалубки концы скруток срежьте «болгаркой»;

• так же выполните монолитный участок с другой стороны.

Процесс проиллюстрирован на рис. 16.

При устройстве лестничного проема у стены последовательность работы не меняется (рис. 17).

Завершая разговор о том, как выполняется лестничный проем, необходимо сказать следующее. Представленные способы обрамления проема практикуются в том случае, если лестница закладывается в жилом или подсобном помещении. Но она может размещаться и в специально отведенном для нее месте – в лестничной клетке (рис. 18).

В таком случае балки, на которые должны опираться лестничные площадки, укладываются на уже построенные стены, для чего в них либо оставляются штрабы, либо делаются широкие ниши.

Концы балок, которые будут вкладываться в ниши, обязательно имеют скос, благодаря чему улучшается отдача древесиной влаги. Их нужно предварительно и гидроизолируются рубероидом (его можно заменить обработкой растопленной битумной мастикой), что предохраняет балку от пропитывания ее влагой, идущей от стены. Причем торец балки должен оставаться свободным от гидроизоляции и не соприкасаться со стеной, хотя сам рубероид должен несколько выступать из плоскости стены.

Рис. 16. Устройство монолитного участка при железобетонном перекрытии: 1 – плиты перекрытия; 2 – балки, несущие опалубку; 3 – щит опалубки; 4 – полиэтиленовая пленка; 5 – проволочная скрутка; 6 – монтажка

Рис. 17. Устройство лестничного проема у стены при железобетонном перекрытии: 1 – плита перекрытия; 2 – продольная стальная балка; 3 – поперечная стальная балка; 4 – монолитный участок

Под балки могут помещаться деревянные подкладки, которые призваны обеспечить горизонтальность конструкции, предотвратить сминание древесины и увеличить площадь опирания балок на стену и которые целиком обрабатываются антисептиками.

Рис. 18. Оформление проема в лестничной клетке, построенной из штучных стеновых материалов (размеры указаны в миллиметрах): 1 – ниша; 2 – скос балки; 3 – слой гидроизоляции; 4 – балка лестничной площадки; 5 – деревянная подкладка; 6 – рубероид

Площадку под лестницу, как и другие ее элементы, необходимо проектировать. Ее надо рассматривать как большую проступь. А если лестничная площадка имеет Г-образную форму, то ее глубина и ширина должны соответствовать друг другу, иначе марши окажутся неодинаковыми.

После того как балки займут свое место, ниши заполняются кирпичом, укладываемым на растворе, и затираются.

Разобравшись с вопросом организации лестничного проема, можно продолжить проектирование одномаршевой прямой лестницы. Но для начала несколько общих замечаний.

Зная основные величины (ширину проступи, высоту подступенка, количество ступеней и др.), переходите к разметке тетив.

В процессе этой работы (для тетив, как правило, используются доски шириной 225–275 мм (для ориентировки: над и под ступенями должно остаться, как минимум, 50 мм) при толщине 32–50 мм) не забудьте, что перед вами не идентичные детали, а зеркальное отображение.

Для проступей подходит любая древесина, важно только соблюсти параметры: в частности, для лестниц шириной 600 мм проступи должны иметь ширину не менее 32 мм; при увеличении ширины лестницы до 800 мм увеличивается и ширина проступи – до 38 мм.

Пазы для проступей можно выбрать и вручную, но для облегчения и ускорения работы лучше воспользоваться фрезером (если вы не имеете опыта работы с электроинструментом, то попробуйте сначала выполнить паз на куске ненужной доски, чтобы потом не испортить материал).

Учитывая простоту представляемой конструкции, вместо подступенков можно вставить полуподступенки, которые фиксируются к проступи клеем и гвоздями. Понятно, что в этом случае вы избавитесь от необходимости выбирать в тетивах пазы, тем не менее строительные нормы не будут нарушены.

Для простоты изложения разобьем весь процесс по проектированию и сооружению лестницы на несколько этапов.

Помня о том, что все ступени лестницы должны быть одинаковыми, проще всего изготовить их с помощью шаблона, поскольку это позволит свести погрешность к минимуму. Возьмите квадратный кусок 6-миллиметровой фанеры, на сторонах, образующих один из углов, отложите длину проступи и высоту подступенка и соедините найденные точки прямой линией (она называется опорной). Отступив от нее 50 мм, начертите параллельную линию, вдоль которой прибейте рейку. Точно такую же рейку прибейте с другой стороны, после чего отпилите оставшийся кусок фанеры. В результате у вас получится шаблон (рис. 19).

Следующий этап в изготовлении лестницы – разметка тетивы. Для этого, отступив от длинной кромки тетивы 50 мм, начертите опорную линию, после чего положите на тетиву шаблон ступени таким образом, чтобы их опорные линии совпали. Обведите шаблон и доведите линию проступи до противоположной кромки тетивы – так вы получите линию пола (врезки). Остальные ступени разметьте точно так же, т. е. передвигая шаблон и совмещая опорные линии, обводите проступи и подступенки. Дойдя до конца тетивы, линию последнего подступенка доведите с одной стороны до нижней кромки тетивы, с другой – от точки пересечения с опорной линией до верхней кромки – это будет вторая линия врезки, но не торопитесь сразу отпиливать их. Разумнее сначала примерить тетивы по месту, – вполне вероятно, что их концы можно будет врезать в перекрытия.

Рис. 19. Шаблон ступени: 1 – длина проступи; 2 – высота подступенка; 3 – опорная линия

Верхнюю часть тетивы отпилите по этим линиям, а нижнюю – по линии пола и первого подступенка. В нижней части тетивы необходимо предусмотреть паз размером 100 ? 50 мм для опорного бруска, к которому будет крепиться лестница внизу. Таким же образом подготовьте и вторую тетиву.

Чтобы выполнение пазов не отняло слишком много времени, а также чтобы исключить какие-либо погрешности, изготовьте шаблон и для пазов (независимо от того, какой материал используется для изготовления тетив (массив или клееная древесина), пазы должны располагаться наискось относительно волокон). Для этого вам понадобятся 12-миллиметровая фанера размером 600 ? 350 мм и 2 бруска сечением 50 ? 25 мм и длиной 600 мм.

Прибейте бруски к нижней стороне фанеры на расстоянии, равном ширине тетивы. Положите шаблон на пласть тетивы и прочертите на ней опорную линию. Возьмите шаблон ступени, выдерните из него гвозди и удалите рейки, после чего поместите на шаблон для паза, совместив опорные линии. Прочертите линию вдоль стороны проступи и доведите ее до краев шаблона. Снимите оба шаблона с тетивы. Далее возьмите проступь, поставьте ее на шаблон под линию проступи и обведите (рис. 20), после чего, если потребуется, останется только увеличить ширину отверстия на расстояние, отмеренное от фрезы до круглого фланца фрезера, и с помощью лобзика выпилить отверстие под паз.

В зависимости от того, перекрывают тетивы ступени полностью или нет, конструкции называются «с перекрытием ступеней» и «без перекрытия ступеней». Первые характерны для классических лестниц, выполненных из дорогих пород древесины; вторые настолько просты, что их может построить каждый дачник.

Используя шаблон, разметьте и выберите пазы в тетиве. Чтобы было удобно работать, положите ее на козлы, на нее поместите подготовленный шаблон, совместив линию первой проступи с линией проступи, проведенной на шаблоне (рис. 21). Чтобы последний не сместился при работе фрезера, временно зафиксируйте его несколькими гвоздями. Выполните фрезой 2 прохода глубиной по 7 мм. Действуя таким образом, проделайте остальные пазы на обеих тетивах. При этом пазы крайних (первой и последней) проступей будут открытыми, поскольку их края и линии отреза тетивы совпадут. Подработайте углы пазов вручную, поскольку фрезер до них не доходит.

Рис. 20. Разметка паза: 1 – шаблон для паза; 2 – брусок; 3 – проступь; 4 – опорная линия; 5 – продленная линия проступи

Перед тем как собрать лестницу, необходимо подготовить проступи и подступенки, которые предстоит выкроить из заготовок. Причем проступь должна быть на 28 мм длиннее ширины лестницы. Для подступенков используйте обрезки размером 75 ? 25 мм. При сборке ступеней не забудьте, что подступенки заглублены на 25 мм. Чтобы смонтировать ступени, положите проступь на толстый брусок, вставьте подступенок, посадив его на клей ПВА и добавочно закрепив двумя парами гвоздей, вбив их через проступь под наклоном друг к другу.

Рис. 21. Изготовление пазов на тетиве: 1 – тетива; 2 – козлы; 3 – шаблон; 5 – фрезер; 6 – опорная линия

В пазах обеих тетив просверлите отверстия под шурупы диаметром 12, затем вставьте ступени в пазы одной тетивы (торцы проступей закруглите, чтобы они плотно вошли в пазы), потом наденьте на них вторую. Убедившись, что все детали хорошо пригнаны друг к другу, пронумеруйте ступени и разберите лестницу на части.

Если примерка показала, что погрешностей при изготовлении составляющих лестницы не допущено, можно монтировать ее окончательно. Начните сборку со второй нижней ступени, смазав один торец клеем ПВА и вставив проступь в паз. После того как все проступи будут зафиксированы в тетиве, повторите описанную процедуру со второй тетивой. Чтобы она хорошо села, осадите ее киянкой, нанося удары через прокладку. С помощью угольника проконтролируйте угол между ступенью и тетивой (он должен быть прямым). Если возникнет необходимость, внесите поправки, чуть сместив тетиву. Остается только вкрутить шурупы длиной 50 мм в отверстия, заранее просверленные в пазах, сначала на одной тетиве, потом на другой.

Если были допущены ошибки и ступени входят в пазы недостаточно плотно, необходимо прибегнуть к вынужденным мерам, например расклинить ступени в пазах, усилить крепления шпильками, болтами и т. п.

Следует заметить, что представленный способ крепления ступеней к тетивам не единственный. Для этого могут использоваться квадратные или треугольные бруски или прибоины, которые прикручиваются к тетивам с внутренней стороны и на которые устанавливаются ступени (рис. 22). Понятно, что тетивы должны изготавливаться из строганых досок и не иметь пазов.

Рис. 22. Некоторые способы крепления ступеней к тетивам: а – с помощью брусков; б – посредством прибоин; 1 – бруски; 2 – прибоины

С помощью напарника установите лестницу в проем, выставьте тетивы на одном уровне и прибейте их к поперечной опорной балке лестничного проема. Дополнительно зафиксируйте верх тетив кронштейнами. В тетиве, которая примыкает к стене, просверлите отверстия под шурупы длиной 63 мм и прикрепите ее.

Дальнейшие действия по установке лестницы зависят от того, из чего выполнен пол. Если он из бетона, возьмите опорный брусок сечением 100 ? 60 мм, вставьте его в сквозной паз в тетивах и просверлите в нем отверстия, чтобы на полу остались насечки. Убрав брусок, перфоратором просверлите в полу отверстия и вставьте в них деревянные пробки, после чего верните балку на место, прикрутите ее шурупами длиной 75 мм в подготовленные отверстия и прибейте тетивы. Вставьте нижнюю фризовую ступень, смазав ее торцы клеем ПВА и дополнительно усилив крепление шурупами.

К деревянному полу тетивы крепятся монтажными кронштейнами.

Лестницу нельзя считать законченной, если у нее отсутствует ограждение. Учитывая характер нашей лестницы, его допустимо сделать самым простым (хотя можно установить и изысканный поручень), использовав для этого 2 бруска сечением 100 ? 75 мм, 1 брусок сечением 100 ? 50 мм, 3 доски сечением 150 ? 37 мм, шурупы диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Вверху и внизу марша установите по одной одинаковой стойке, зафиксируйте струбцинами и после проверки вертикальности прикрутите 2 шурупами. В середине марша установите еще одну стойку, закрепив ее тем же способом.

Всевозможные врезки деревянных элементов, в том числе и косоуров, снижают прочность первоначального сечения. Кроме того, при наличии погрешностей, таких как плохо выполненный узел, конструкция может подвергнуться разрушению. Поэтому при альтернативе между запилами и использованием стального крепежа (хомутов, болтов и пр.) предпочтение следует отдать последнему.

Отпилите доски необходимой длины и прикрутите их шурупами к стойкам с внутренней стороны, после чего среднюю опору отпилите заподлицо с поручнем.

Готовое ограждение обработайте наждачной бумагой, устранив мелкие дефекты и шероховатости.

Согласно строительным требованиям край поручня должен возвышаться над валиками ступеней на 840–1000 мм.

Далее рассмотрим устройство лестницы на деревянных косоурах, тем более что при этом работают те же основные принципы, что и при сооружении лестницы на тетивах (формирование лестничного проема, опирание косоуров на нижнюю и верхнюю балки). Разница состоит только в способе крепления ступеней.

Для косоуров подбираются ровные, без сучков доски шириной не менее 250–300 мм при толщине 40–70 мм. Следует признать, что сделать это достаточно трудно. Поэтому вместо того, чтобы использовать массив древесины, можно применить клееные доски, которые благодаря особенностям технологии их изготовления лишены каких-либо недостатков (не имеют сучков, не подвержены трещинообразованию, не скручиваются и пр.), не ограничены в длине и имеют ширину, достаточную для выполнения врезок (запилов).

Проступи могут быть одинарными или состоять из 2 узких шпунтованных досок. Их толщина определяется шириной марша в соотношении с ней приблизительно как 1 : 20. Например, при ширине марша 800 мм для проступей подойдут доски толщиной 40 мм, при ширине 1000 и 1200 мм – 50 и 60 мм соответственно. Допускаются отклонения от представленной пропорции, но исключительно в сторону увеличения толщины проступи либо количества косоуров.

Доски, из которых изготавливаются проступи, должны быть остроганы и отшлифованы. Передняя кромка может нависать над подступенком, поэтому она закругляется (по этой причине ее называют валиком). Торцы проступей, поскольку они остаются на виду, отделываются бруском, шпатлюются и либо окрашиваются, либо шпонируются.

Особых требований к древесине, идущей на изготовление подступенков, не предъявляется. Достаточно того, что для них используются строганые доски толщиной 18–25 мм. Поскольку торцы подступенков готовой лестницы остаются открытыми, их следует несколько облагородить: например, они выглядят вполне эстетично, будучи запиленными под углом 45?. Наверное, нет необходимости говорить о том, что красиво смотрится лестница, проступи и подступенки которой сделаны из одинаковой древесины.

Так как лестница – конструкция достаточно опасная, о надежности ее элементов, в частности косоуров, разговор отдельный. Косоуры могут быть различными по своей геометрии: скажем, на участке опирания на площадочную балку быть с запилами или не иметь их (рис. 23).

Спорить с тем, что косоуры без запилов более прочные, нет смысла, потому что, во-первых, количество участков с ослабленными сечениями у них меньше, а во-вторых, риск скола древесины в точке опирания равен нулю. Но при этом нельзя не назвать и недостатки, главный из которых – необходимость использовать для монтажа косоуров более высокую площадочную балку, что отразится на высоте прохода под лестницей (уменьшит его).

Рис. 23. Варианты косоуров по способу опирания на площадную балку: а – с запилом в верхней части; б – без запила в верхней части; 1 – запил; 2 – балка площадки

Устройство косоура без запила возможно благодаря наличию верхней фризовой ступени, которая может:

• быть такой же по своим параметрам, как основные ступени;

• быть уже рядовых (основных) ступеней;

• отсутствовать.

Это наглядно показано на рис. 24, на которой видно, что верхняя фризовая ступень и косоуры «задвигаются» в площадочную балку, что, с одной стороны, позволяет менять горизонтальные размеры лестницы, сохраняя ее уклон, а с другой – также требует увеличения высоты площадочной балки и, помимо этого, усложнения узлов крепления. Поэтому предпочтение чаще отдается косоурам с запилом в месте опирания на площадочную балку, что несколько компенсирует увеличение ее высоты.

Глубокие запилы в косоурах значительно снижают прочностные качества конструкции лестницы. Исправит ситуацию установка дополнительных косоуров, количество которых можно довести до трех или четырех. К этому же прибегают и в том случае, если для проступей используются доски меньшей толщины, которые под воздействием эксплуатационной нагрузки могут прогибаться.

Опорой для нижней части косоуров служат балки пола нижнего этажа или междуэтажной лестничной площадки, если построена двухмаршевая лестница. При этом относительно лестницы балки могут размещаться в поперечном или продольном направлении. В первом случае узел можно решить таким же образом, как и в верхней части косоура, т. е. выполнить запил на косоуре или на балке (рис. 25).

Рис. 24. Варианты устройства косоура, когда верхняя фризовая ступень: а – не отличается от основных; б – уже основных; в – отсутствует; 1 – площадочная балка; 2 – фризовая ступень

Во втором случае, т. е. при продольном расположении балок, возможны варианты: либо косоуры могут прикрепляться к балясине, врезанной в балку и прочно закрепленной, либо продольные балки соединяются поперечной балкой, которая становится опорой для косоуров. Как было сказано выше, косоур изготавливается из прямой доски толщиной от 40 мм и шириной 250–300 мм. В случае прямолинейного лестничного марша, т. е. когда косоуры одинаковы, для разметки ступеней следует изготовить трафарет. Для этого надо:

• взять кусок фанеры;

• от одного из углов отложить ширину проступи и высоту подступенка;

• соединить полученные точки прямой линией (обратите внимание на отсутствие второй линии, как было на шаблоне для лестницы на тетивах);

• с обеих сторон шаблона прибить по намеченной линии 2 рейки (рис. 26);

• наложить готовый шаблон на косоур таким образом, чтобы рейки препятствовали смещению, и выполнить разметку (рис. 27).

Рис. 25. Крепление нижней части косоура при поперечном направлении балок с запилом: а – косоура; б – балки

Рис. 26. Шаблон для разметки косоура: 1 – фанера; 2 – рейки

Если лестница конструируется с забежными ступенями, то косоуры будут иметь разную геометрическую форму и вырезы в них должны размечаться в соответствии с размерами каждой ступени. При этом высота подступенка сохраняется, изменению подвергаются только ширина проступи и уклон лестницы. На внутренний косоур монтируется узкая часть ступеней, т. е. подъем лестницы становится более крутым, а на внешний косоур – широкая часть, т. е. подъем остается более пологим. Что характерно, косоуры не перестают быть параллельными друг другу, меняется лишь длина врезки (запила) проступи.

Рис. 27. Разметка косоура с помощью шаблона

Для такой лестницы также необходимо изготовить шаблон, но в отличие от предыдущего рейки следует сделать подвижными, чтобы иметь возможность его перенастраивать под конкретную забежную ступень.

Если есть возможность приобрести необходимой ширины и толщины доски, то проблем с выполнением косоуров не возникает. Если не удается найти широкие, прямые, без дефектов доски, то есть альтернативные решения. Например, на верхнюю продольную кромку косоура можно прикрепить добавочные деревянные элементы, называющиеся кобылками, на которые и будут монтироваться проступи. Наиболее простой вариант – треугольная кобылка, прикрепляемая к косоуру с помощью шкантов, вставляющихся в пазы, и клея. Соединение можно усилить, если изготовить кобылку более сложной формы (рис. 28) и дополнительно выпилить паз в косоуре. Способ фиксации остается прежним – шканты и клей.

В качестве информации скажем, что, помимо названного способа, на косоуры с помощью дюбелей могут прикрепляться блочные ступени, проступи могут устанавливаться на изогнутые стальные опоры или опорные ножки.

Технологичным считается способ крепления проступей к косоурам с помощью косынок. Их использование может снизить стоимость лестницы, а без качественного инструмента изготовить не получится – любой дефект, например перекос в распиловке, спрятать будет невозможно.

Не менее важно правильно подобрать крепеж. Традиционно применяются гвозди, но такое соединение постепенно ослабевает, конструкция расшатывается и начинает скрипеть. Опытные мастера используют шурупы и клей. При этом проступи и подступенки прикручиваются шурупами впотай, врубкой либо посредством рейки треугольной формы. Крепление усиливают накладные планки и стальные уголки (рис. 29).

Как надежное зарекомендовало себя соединение деревянными нагелями. Но при этом надо учитывать, что для сплачивания деталей, выполненных из древесины мягких пород, следует взять нагель из древесины твердых пород, и наоборот. При нарушении этого правила деталь раскалывается.

Рис. 28. Один из вариантов конструкции лестницы на косоурах: а – детали; 1 – кобылка; 2 – шкант; 3 – косоур; б – монтаж; в – готовый вид

Количество косоуров можно не только увеличивать, но и уменьшать. В частности, встречаются лестницы с центральным косоуром (рис. 30), который становится единственной опорой конструкции и выполняется из бруса сечением 340 ? 200 мм.

Рис. 29. Способы соединения ступеней на косоурных лестницах: а – шурупами; б – врубкой; в – деревянной рейкой; г – стальным уголком

Представленная на рис. 30 лестница, будучи достаточно крутой, может использоваться в качестве вспомогательной, например для подъема на чердак. Изготовление деталей конструкции не отличается от описанной выше, добавим только, что треугольные фрагменты (340 мм в самом широком месте), выполняются по шаблону, что дает возможность выдержать параллельность площадок, предназначенных для установки ступеней (600 ? 250 ? 50 мм) с высотой подъема 150 мм.

Рис. 30. Один из вариантов лестницы с центральным косоуром

Нижний конец косоура фиксируется к полу, а верхний – к площадочной балке (без запила). В качестве крепежа используются саморасклинивающиеся дюбеля и болты с шайбами, закрученными впотай.

Несколько сложнее проектируются и сооружаются винтовые лестницы, которые представлены 4 типами (рис. 31), различающимися способом опирания ступеней.

Винтовая лестница в пределах этажа может иметь угол поворота 270–360?. Проект лестницы с полным оборотом связан с определенными трудностями, вызванными тем, что начало и конец движения по вертикали совпадают. По этой причине не в каждом помещении можно расположить лестницу такой конструкции.

Рис. 31. Разновидности винтовых лестниц в готовом виде и на плане: а – с опорой широким концом на стены, а узким на центральную стойку; б – с консольным креплением ступеней к центральной стойке; в – с опорой на спиралеобразные тетивы и ограждение; г – с консольным креплением ступеней к обсадной трубе

В низких помещениях сооружение винтовой лестницы тоже проблематично, поскольку требующегося вертикального размера (1900–2000 мм) между начальными ступенями и нижней плоскостью верхней этажной площадки может не оказаться.

Выше мы говорили, что лестницы бывают правыми и левыми. Это относится и к винтовым. Но, как правило, предпочтение отдается первым, поскольку, как подтверждают исследования, 70% людей первой ставят на ступень правую ногу как при подъеме, так и при спуске. В связи с этим винтовые лестницы закручиваются против часовой стрелки.

Ступени винтовой лестницы являются забежными и отличаются клиновидной формой, т. е. один конец ступени узкий, другой – широкий. Согласно строительным нормам первый не должен быть менее 100 мм, второй – более 400 мм (на практике широкая часть забежной ступени обычно составляет 410–500 мм).

Немаловажное значение, в винтовых лестницах особенно, имеет ширина проступи по оси ходовой полосы, поскольку в представляемых конструкциях она отлична от средней линии марша и проходит ближе к широкой (внешней) стороне ступеней – на расстоянии двух третей от центральной оси.

Винтовая лестница может играть роль основной или вспомогательной. В первом случае проступь должна иметь длину не менее 900 мм, а диаметр проема в перекрытии должен быть равен не менее 2000 мм. Такие габариты лестницы объясняются тем, что в проем необходимо поместить как собственно лестницу, так и ограждение с поручнем. Уменьшить диаметр проема можно, только сократив расстояние между поручнем и кромкой проема и сделав его менее 100 мм. Но это создаст трудности при эксплуатации лестницы, поскольку рука, опирающаяся на поручень, будет постоянно подвергаться риску случайного травмирования.

В половине лестничных конструкций проступи держатся на косоурах. Такие лестницы красивы, прочны и надежны, сочетаются с резными и точеными элементами, при правильных пропорциях не производят впечатления тяжеловесных и грубых. Немаловажный плюс – их можно монтировать в одиночку, что при вариантах с тетивами невозможно.

Более того, в действительности длина ступеней, удобных для хождения, окажется меньше, чем одна вторая диаметра, заложенного в плане. Если представить, что проектируется лестница диаметром 2000 мм, то, разделив эту величину на 2, мы ожидаем получить ступень длиной 1000 мм. Но следует учесть, что некоторую часть проступи отнимут с одной стороны центральная опора, с другой – ограждение (стойки перил). Поэтому реальная длина проступи составит 800–900 мм. Но конструкция винтовой лестницы такова, что все ступени забежные и монтируются веерообразно, т. е. проступи, приближенные к стойке, нависнут одна над другой и превратят еще примерно 30% проступи в мертвую зону. Таким образом, активно могут задействоваться приблизительно 500–600 мм проступи. По такой лестнице не то что мебель не удастся пронести – на ней два человека едва разминутся.

Если пространство помещения позволяет, то можно увеличить диаметр лестницы до 3000 мм, и это максимум возможного, поскольку в проем 3000 ? 3000 мм легко войдет более удобная маршевая лестница.

Во втором случае (как правило, речь идет о лестнице, не используемой часто, например ведущей на чердак или в подвал) диаметр проема допускается довести до 1400 мм, а длину проступи – до 550– 600 мм.

Есть несколько моментов, которые должны быть продуманы еще до начала проектирования лестницы:

• каков размер проема в перекрытии, что важно, поскольку определяет длину проступи;

• каково расстояние между этажами – от него зависит количество ступеней;

• каков угол закручивания лестницы. Ступив на лестницу и пройдя по ней полный круг, вы окажетесь в той же точке, с которой начали движение. Это не имеет решающего значения, если винтовая лестница размещается посередине помещения, поскольку вход на нее и выход с нее может быть ориентирован в любую сторону. Ситуация меняется, если предполагается построить лестницу у стены или в углу, так как в этом случае важно направление движения и место входа и выхода. Не исключено, что нужно будет в основу лестницы положить угол, отличный от 360?;

• каково расстояние до перекрытия, если лестница возводится в доме с мансардой. Без учета этого параметра придется постоянно помнить о конструкции мансарды, чтобы при эксплуатации лестницы не ударяться о перекрытия головой.

Учитывая сложность проекта, предлагаем не ограничиваться только формулами расчета, а показать на конкретном примере, как разрабатывается конструкция.

Дано:

1. угол поворота винтовой лестницы – 360°;

2. диаметр лестницы – 2000 мм;

3. высота лестницы – 3000 мм.

Требуется:

1. Определить длину окружности по средней линии движения.

Длина окружности лестницы с данным углом поворота рассчитывается по формуле L = 2?R. Искомая величина будет найдена по формуле L = 2?r, где r = 2R : 3 (напомним, что средняя линия движения отстоит от радиуса лестницы на две трети). После преобразования формула приобретает окончательный вид L = 4?R : 3.

4 ? 3,14 ? 1000 : 3 = 4187 мм.

В результате этих вычислений была установлена развертка лестницы.

2. Определить высоту шага ступеней.

При высоте этажа 3000 мм высота шага может составить 150 либо 200 мм, т. е. число подъемов равно 20 либо 15 соответственно. Если выбрать вторую величину, т. е. 15 подъемов, то необходимо будет заложить 14 ступеней (пятнадцатая одновременно играет роль лестничной площадки). Ширину пятнадцатой ступени допускается брать равной ширине 2-3-4 основных ступеней. Однако есть один нюанс, который следует учитывать: при подъеме на первую ступень общая высота становится меньше на высоту ступени, т. е. на 200 мм, что соответствует 15 подъемам. При этом в винтовых лестницах с поворотом 360? над головой находится площадка. Следовательно, при высоте этажа 3000 мм можно смонтировать площадку шириной в 4 ступени. Это означает, что на четвертой ступени общая высота уменьшится на 800 мм, но при этом над головой будет безопасный промежуток более 2000 мм.

3. Определить ширину проступи по средней линии движения.

Для изготовления гнутых деталей используется шпон, представляющий собой тонкий лист древесины. В соответствии со способом изготовления шпон бывает лущеным, пиленым, колотым; все типы по своим характеристикам практически не различаются. Чаще всего используется лущеный шпон толщиной 0,25–1,66 мм.

Здесь необходимо вспомнить о формуле Блонделя 2h + b = 600–650 мм и формуле безопасности h + b = 460 мм. Преобразовав формулы (b = 600– 650 мм – 2h и b = 460 мм – h) и подставив в них значение высоты ступени (200 мм), легко узнать ширину проступи, которая согласно первой формуле будет равна 200–240 мм, а по второй – 240 мм. Соответствуют ли эти значения тем, что имеются в действительности? Частное от деления длины развертки 4187 мм на 14 ступеней равно 299 мм. Ступень такой ширины не отвечает требованиям эргономики, поскольку является чересчур широкой. Если в проект заложить проступи с данным параметром, то это потребует увеличения ширины шага. Для проверки надо воспользоваться, например, формулой Блонделя 2 ? 200 + 299 = 699 мм вместо средних 620 мм. Это означает только одно: необходимо увеличить число подъемов с 15 до 17, что включает 16 ступеней и одну площадку. После необходимых вычислений будет установлено, что ширина проступи составляет 262 мм (4187 мм : 16 подъемов), а высота подъемов – 177 мм (3000 мм : 17 ступеней), причем первый подъем необходимо уменьшить на 9 мм, чтобы уложиться в общую высоту этажа (168 мм + 16 ? 177 мм = 3000 мм). Полученные параметры ступеней не только эргономичны, но и дают возможность спроектировать верхнюю площадку шириной в 5 ступеней, поскольку они составят 1000 мм, что при общей высоте 3000 мм обеспечит необходимый запас в 2000 мм.

В качестве комментария следует заметить, что определение количества ступеней осуществляется методом подбора, при котором достаточно делить общую высоту этажа на то или иное число подъемов и анализировать полученные высоту и ширину ступеней и то, отвечают ли они ширине среднего шага человека. Если при подсчетах получается остаток, надо увеличить либо уменьшить высоту первой ступени, тем более что возможная разница не составит более 10 мм, что на практике вряд ли будет заметно (подобное допущение оправдывается тем, что изменить высоту этажа нельзя, ее можно только подкорректировать за счет напольного покрытия, чтобы при делении ее на высоту подъемов получалось целое число); остальные же ступени должны иметь одинаковые ширину и высоту. Небольшое уширение проступи винтовой лестницы не будет иметь никаких последствий, способных внести кардинальные изменения в конструкцию, – просто нижняя ступень немного сильнее углубится под верхнюю.

4. Определить ширину ступени в узкой части ступени.

Опорой забежным ступеням винтовой лестницы служит центральная стойка – обсадная труба диаметром 50 мм, на которую ступени и нанизываются. Для придания стойке жесткости и для фиксации ступеней между ними вставляются гильзы с шайбами, что означает увеличение диаметра трубы. Помимо этого, в узкой части каждой ступени должно быть просверлено отверстие диаметром 50 мм. Чтобы сделать ступень более прочной (иначе она просто сломается), ее надо расширить, увеличив поверхность вокруг отверстия на такую же величину, т. е. на 50 мм. После простого действия (50 мм ? 3) выясняется, что ширина узкой части ступени равна 150 мм.

5. Определить ширину проступи в широкой части ступени.

Для начала надо установить длину окружности, которая вычисляется по формуле L = 2?R:

2 ? 3,14 ? 1000 мм = 6280 мм.

При 16 ступенях ширина проступи в широкой части составит 393 мм (6280 мм : 16).

Таким образом, получены все параметры проступи, ширина которой в узкой части составит 150 мм, по линии движения – 262 мм, в широкой – 393 мм.

В соответствии с этими размерами и можно изготовить ступень, но, как правило, поступают гораздо проще, соединив разметку в узкой и широкой части (рис. 32), что делает проступь шире, хотя после монтажа она не превышает расчетной ширины – ступени-то забежные.

Рис. 32. Проступь винтовой лестницы с оборотом 360? (размеры указаны в миллиметрах): 1 – в узкой части; 2 – по линии движения; 3 – в широкой части

Чтобы определить размер верхней ступени, выступающей в качестве лестничной площадки, важно установить, каким образом лестница будет ориентирована в окружающем пространстве (рис. 33).

Отдельного разговора заслуживает организация лестничного проема винтовой лестницы в перекрытии верхнего этажа. Проем должен закладываться в проект дома и во время строительства ничем не перекрываться. Если лестница возводится позднее, то его можно выпилить в уже законченном перекрытии (об этом речь пойдет далее).

Рис. 33. Некоторые варианты размещения лестничных площадок винтовых лестниц: а – в круглом проеме; б – в квадратном проеме; 1 – ограждение проема; 2 – ограждение лестницы; 3 – лестничная площадка

Проем может иметь разную форму и быть круглым или квадратным. Главное – помнить, что размер проема в свету должен превосходить диаметр лестницы не менее чем на 200 мм.

Принцип изготовления и круглого, и квадратного проема одинаков, отличие состоит в том, что для первого необходимо выполнить гнутые профили для обрамления. Поскольку это сопряжено с определенными трудностями, мы его и рассмотрим.

Сначала разметьте лестничный проем на полу, помня о необходимости увеличить его на толщину отделки.

Посредством отвеса перенесите размеченный проем на потолок.

Подложив опорные стойки, установите домкраты так, как было описано ранее.

Вследствие своего особого положения (между этажами) лестница находится в зоне воздушных потоков. Поэтому ступень из цельной древесины может изменить свою геометрию и принять форму лотка или пропеллера. Предварительная сушка материала не способна полностью разрешить эту проблему. Как показывает практика, предпочтительно использовать клееную древесину.

В центре верхней разметки просверлите отверстие снизу вверх, после чего поднимитесь на верхний этаж и, используя отверстие в качестве центра, начертите круг соответствующего диаметра.

Используя лобзик, выпилите проем по контуру на полу и выньте доски. При этом перекрытия должны остаться нетронутыми.

Поскольку проем оформляется гнутыми деталями, надо правильно загнуть пиломатериалы. Способов для этого существует немало, но в неприспособленных домашних условиях проще всего сделать этого по холодноклеевой технологии. Воплощение замысла потребует определенной подготовительной работы: в частности, надо большую ровную поверхность (удобно, если это будет стол) обить оцинкованным железом, благодаря которому к ней не приклеятся соединяемые элементы. После этого прикрепите к столу металлические или деревянные кружала необходимого диаметра. Далее, отступив от кружал расстояние, несколько превышающее толщину загибаемого элемента, установите деревянные или металлические упоры (их легко заменят струбцины) (рис. 34). Чем качественнее будут сделаны кружала, тем лучше получится изгибаемая деталь. А для того чтобы она могла быть соответствующим образом обжата, кружала и упоры должны быть для данного элемента.

Если вы когда-то в детстве увлекались папье-маше из бумаги, то процесс склеивания древесного шпона не вызовет никаких затруднений. Полосы шпона смажьте клеем, вставьте в кондуктор и обожмите клиньями. Обратите внимание на то, что первая и последняя полосы должны быть настолько длинными, чтобы образовать кольцо. Полосы, помещаемые между ними, могут иметь разную длину. Кроме того, для обеспечения возможности последующей обработки (строгания, шлифовки) полосы шпона следует взять на 5–10 мм шире, чем необходимо.

В зависимости от толщины изготавливаемой детали ее можно гнуть как за 1 раз, так и в несколько приемов. Разумеется, качество работы будет выше, если в кондуктор укладывать последовательно по одному слою шпона и, перед тем как положить следующий, тщательно обжимать первый и просушивать. Естественно, это потребует определенного времени, но качество обжима превыше всего.

Рис. 34. Часть стола для холодноклеевого гнутья: 1 – кружала; 2 – упор; 3 – клин

Для усиления сплачивания деталей их можно стягивать, например, шурупами, вкручивая их впотай (понятно, что впоследствии они не будут извлекаться). Есть еще одна тонкость, без соблюдения которой нельзя добиться нужного качества: склеиваемые слои обязательно должны иметь приблизительно одинаковую влажность.

После того как гнутая деталь полностью будет готова, приходит время для ее установки в лестничный проем. Теперь можно выпилить несущие балки, вставить и закрепить обрамление (рис. 35). В качестве крепежа используйте угловые накладки или стальные зубчатые пластины. Для придания проему законченного вида на том же кондукторе изготовьте два гнутых плинтуса (они должны быть шире и гораздо ниже балки), которые и прикрутите шурупами вверху и внизу проема.

Рис. 35. Установка обрамления в проем винтовой лестницы: 1 – плинтус; 2 – балка

Заслуживает отдельного разговора и изготовление ступеней для винтовой лестницы, толщина которых зависит от диаметра лестницы, т. е. полностью готовая ступень должна иметь толщину не менее 50 мм для лестницы диаметром 2000 мм и 60 мм для лестницы диаметром 3000 мм. Представляем методику изготовления ступеней для винтовой лестницы.

Независимо от конструкции лестницы (винтовой, на тетивах или косоурах), для ступеней не рекомендуется использовать пиломатериалы без предварительной обработки. Если просто подобрать подходящей ширины доску и выпилить из нее ступень, то она, уже будучи установленной, окажется в условиях неравномерной сушки и увлажнения.

Подберите строганые бруски, скомпонуйте их в пакет так, чтобы годовые кольца были ориентированы в разных направлениях.

Промажьте боковые стороны брусков клеем, соедините их и зажмите струбцинами (рис. 36). Когда клей высохнет, полученные щиты будут готовы к разметке и крою ступеней.

Поскольку параметры ступеней рассчитаны, то по ним изготовьте выкройку из картона или фанеры, положите ее на щит, обведите, оставив со всех сторон припуски, выпилите и обработайте вручную или с применением шлифовальной машинки (рис. 37). Для экономии материала выкройку разложите правильно. Особое внимание обратите на то, чтобы широкая часть и отверстие под стойку были абсолютно идентичными (это не значит, что ширина узкой и средней частей не имеет большого значения, просто их влияние на сборку лестницы несколько меньше). После того как все ступени будут выкроены, соберите их в пакет и одновременно во всех заготовках просверлите отверстия, применив специальную фрезу. Благодаря пакетному методу повышается точность сверления, что существенно упрощает сборку лестницы.

Рис. 36. Сплачивание заготовок для ступеней: 1 – струбцина; 2 – брусок

После того как ступени подготовлены, необходимо разметить и выполнить запил, предназначенный для установки стоек ограждения. Для них обычно используется брусок сечением не менее 50 ? 50 мм.

Крайние стойки перил одновременно соединяют по 2 ступени, что значительно увеличивает жесткость конструкции и не позволяет ступеням проворачиваться на оси центральной стойки. Разметка запила под стойки проходит в несколько этапов:

• выполните шаблон для разметки радиусов и от центра отверстия прочертите их на ступенях;

• на радиусах отложите ширину бруска стойки;

• от найденной точки постройте прямой угол. Это и будет вырез под стойку (его глубина определяется сечением бруска; врезка обеспечивает зацеп, равный половине сечения бруска). Выпилите его. Все сказанное изображено на рис. 38.

Рис. 37. Раскрой ступеней винтовой лестницы: 1 – деревянный щит; 2 – шаблон; 3 – припуск на обработку

Верх стоек отпилите позднее в соответствии с уклоном лестницы.

Верхняя ступень выполняет 2 функции – по ней осуществляется переход на верхний этаж и одновременно она служит лестничной площадкой. Соответственно верхняя ступень длиннее, чем рядовые. Поскольку лестничный проем увеличен для размещения поручня перил, это позволяет настолько же нарастить радиус верхней ступени. Его можно сделать таким, чтобы широким концом ступень легла на конструкцию перекрытия, что придаст всей лестнице дополнительную жесткость и прочность. Кроме того, верхнюю ступень можно и расширить (это возможно, пока расстояние между нижними ступенями и нижней стороной площадки будет составлять примерно 2000 мм) – это существенно повысит ее эксплуатационные характеристики.

Рис. 38. Процесс разметки и выполнения запила под стойку ограждения: а – шаблон для разметки радиуса; б – разметка радиусов; в – разметка прямого угла для врезки; г – готовый запил

Традиционно первая балясина своим нижним концом упирается в пол, что дополнительно фиксирует свободный конец ступени и всю лестницу. Но есть еще один вариант – опустить до пола все балясины. Тогда лестница окажется замкнутой в трубу из стоек ограждения.

Итак, верхняя ступень изготавливается отдельно (рис. 39). Описанным способом соберите под нее щит. Далее действуйте следующим образом:

• положите на щит шаблон основной ступени;

• продлите линию длины до размера лестничной площадки;

• прочертите дугу, прибавив к радиусу 100– 150 мм;

• ширину площадки разметьте по длине дуги, занимаемой 3–4–5 ступенями (можно просто поворачивать шаблон рядовой ступени относительно отверстия под опору);

• просверлите отверстие под стойки ограждения.

Рис. 39. Изготовление верхней ступени-площадки винтовой лестницы: а – разметка; б – ступень в готовом виде

Перед тем как приступить к сборке винтовой лестницы, необходимо подготовить центральную стойку для нее. Как правило, это стальная толстостенная бесшовная труба диаметром, как минимум, 50 мм. Особого внимания заслуживает крепление стойки к полу, так как на это место будут направлены сжимающие и изгибающие нагрузки, возникающие от веса самой лестницы и людей, передвигающихся по ней.

Выбор способа крепления центральной стойки зависит от того, сооружается ли лестница в момент, когда работы еще только ведутся или когда конструкция пола завершена и нежелательно ее нарушать. В первом случае стойка фиксируется к конструкции перекрытия, во втором – к поверхности пола.

Наиболее простой и надежной является конструкция пяты, которая имеет вид крестовины и заглублена в пол (рис. 40).

Благодаря такой конструкции узел будет воспринимать изгибающие нагрузки и, имея длинные опоры, не позволит выдергивающим силам опрокинуть лестницу. Важно и то, что не возникает проблем с закреплением его на перекрытии любого типа:

• к железобетонным плитам перекрытия узел пристреливается дюбелями;

• при монолитном бетонном перекрытии его можно встроить непосредственно на этапе изготовления данной конструкции;

• при деревянных перекрытиях консоли узла помогут распределить вес лестницы между несколькими балками. Для изготовления крестовины используются швеллер или уголки. Длина консолей должна составить, как минимум, половину радиуса лестницы, а узел верхнего крепления необходимо сделать максимально надежным. Кроме того, узел опирания допустимо выполнить в виде круглого или прямоугольного стального листа.

Рис. 40. Обсадная труба с пятой-крестовиной

Опорный узел надо установить строго вертикально и точно в центр проема, который можно определить с помощью отвеса, опустив его из центра проема верхнего этажа. Есть два способа, реализация которых позволит проконтролировать перпендикулярность опорного узла к полу.

Предполагается, что узел выполнен грамотно и опорная труба установлена перпендикулярно к крестовине. Если это так, то достаточно положить на верхнюю грань опорной трубы строительный уровень, чтобы проверить ее горизонтальность.

Другой способ предполагает проверку вертикальности обсадной трубы. Для этого надо вставить ее в опорный узел и установить всю конструкцию, после чего приложить к трубе строительный уровень.

Размер обсадной трубы зависит от высоты этажа и того, насколько глубоко она погрузится в опорный узел. На верхнем конце обсадной трубы следует предусмотреть резьбу, куда после монтажа лестницы будет накручена муфта, необходимая для того, чтобы обжать ступени. Это сообщит им статическую устойчивость.

Начало резьбы должно находиться примерно под нижней плоскостью лестничной площадки, а конец – выше верхней плоскости примерно на 10–15 витков. Если все расчеты выполнены правильно и высота трубы соответствует им, то после нарезания резьбы на ее верху подготовку центральной стойки можно признать завершенной.

Если вы владеете сваркой, то резьбу можно не нарезать, а приварить. При этом необходимо учесть несколько моментов:

• купите сгон (это кусок трубы с готовой резьбой);

• с трубы и сгона снимите фаску. Данную операцию ни в коем случае нельзя пропускать, иначе сварной шов останется без обработки (т. е. с наплывами), что создаст проблемы при нанизывании ступеней – придется надевать их с противоположного конца трубы;

• сварите обе детали. В процессе надо контролировать их соосность, т. е. не допускать, чтобы сгон завалился набок. Учитывая, что при сварке невозможно удерживать сгон руками, следует, например, насадить обе детали на палку и прихватить, после чего убрать сгон и выполнить весь шов.

Необходимо позаботиться о предотвращении скольжения на ступенях винтовой лестницы, например покрыв проступи ковролином. Для этого с помощью фрезы на ступенях выбирается древесина и в образовавшееся углубление наклеивается какой-либо материал.

Лестница считается законченной, когда она достигла верхнего этажа и установлена стойка ограждения, место под которую совпадает с центральной опорой. В связи с этим взамен муфты на резьбу накручивается еще одна труба (она называется обжимной), одновременно играющая роль муфты и стойки ограждения. Более того, если нижний опорный узел недостаточно прочен, эта труба становится элементом верхнего узла крепления всей конструкции. Для соединения верхней части лестницы с ограждением проема к трубе прикрепляется деревянная пластина, которая становится не только поручнем ограждения, но и связью верхнего узла крепления лестницы.

Обжимная труба должна иметь на нижнем конце внутреннюю резьбу, если изготавливается из той же трубы, что и гильзы (о них будет сказано ниже), или внешнюю резьбу при использовании трубы, аналогичной обсадной. В этом случае соединение осуществляется через сантехническую муфту.

Помимо стальной обсадной и обжимной труб, у винтовой лестницы есть другие металлические детали – опорные гильзы.

Они должны иметь определенную высоту, которая зависит от того, погружен ли узел в конструкцию пола или же он находится на его поверхности. Предпочтительнее сделать гильзы соответствующей высоты, и если ошибиться – то лучше в сторону ее уменьшения. Если гильза будет ниже, чем требуется, тогда высоту, которая равна подъему ступеней, можно компенсировать шайбами; если же гильза получится выше, чем нужно, то подкорректировать вертикальный шаг ступеней не удастся. Общая высота гильз и шайб должна примерно на 1–2 мм превышать высоту вертикального шага ступеней, чтобы при обжиме лестницы шайбы немного смяли древесину, углубившись в нее. Это позволит сделать соединение более плотным, а также повысит прочность ступеней и лестницы вообще.

Диаметр гильз должен быть таким, чтобы обсадная труба вошла в нее внатяг, без зазора. Например, хорошо совмещаются толстостенная труба с внешним диаметром 50 мм с трубой диаметром 57 мм и толщиной стенок 3–3,5 мм.

Кроме нижней (ее размер зависит от особенностей места крепления опоры к полу и высоты, на которой будет установлена нижняя ступень), все гильзы должны быть одинаковыми. Перед монтажом лестницы их надо каким-либо образом отделать – хромировать, окрасить и т. п. Регулировочные шайбы можно выточить на токарном станке или заменить их сантехническими фланцами.

Вверху лестница фиксируется одним из двух способов:

• посредством напуска площадки на перекрытие и жесткого их соединения;

• путем жесткого прикрепления к обжимной трубе поручня ограждения.

После того как все подготовительные работы закончены, винтовую лестницу надо смонтировать, причем сборка должна быть, так сказать, примерочной, что позволит выявить погрешности и недочеты и исправить их. Предварительная сборка проходит в следующем порядке (рис. 41):

• установите нижний опорный узел;

• вставьте в него центральную опору;

• наденьте на стойку гильзы, шайбы, ступени;

• расположите ступени по кругу;

• примерьте стойки ограждения;

• разметьте отверстия под болты для крепления балясин и просверлите их.

При фиксации поручня к балясинам винтовой лестницы он может не поддаваться изгибанию. Чтобы исправить ситуацию, оберните его сначала мокрой тканью, потом полиэтиленовой пленкой и выдержите не менее суток, после чего попробуйте еще раз прикрепить его к балясинам. Предполагая такое развитие событий, при склеивании шпона используйте водостойкий клей.

После того как станет понятно, удалось ли избежать ошибок при проектировании лестницы и изготовлении ее элементов, разберите конструкцию и подготовьте к отделке, которая может заключаться в шлифовке деревянных деталей, их окрашивании или лакировании. Металлическим деталям тоже должен быть придан соответствующий вид.

Рис. 41. Монтаж винтовой лестницы: а – общий вид; б – процесс сборки; 1 – нижний опорный узел; 2 – обсадная труба; 3 – шайба; 4 – гильза; 5 – обжимная труба; 6 – поручень; 7 – болт; 8 – декоративная заглушка

Останется только окончательно собрать лестницу и установить поручень. Самый простой вариант – приобрести поручень из поливинилхлорида и придать ему необходимую форму с помощью строительного фена. Самый элегантный – изготовить гнутый деревянный поручень, тем более что уже есть опыт, полученный при создании обрамления для круглого лестничного проема. Хотя сложности будут, поскольку поручень должен быть изогнут не только в горизонтальной плоскости – ему надо придать уклон, характерный для лестницы.

Для того чтобы не допустить ошибку, склеивать полосы шпона и изгибать поручень следует непосредственно на лестнице, покрыв ее полиэтиленовой пленкой, чтобы не закапать клеем. Порядок работы такой (рис. 42):

• смажьте шпон клеем;

• скомпонуйте заготовки в пакет;

• уложите на ступени;

• притяните будущий поручень струбцинами к стойкам, не пропуская ни одну из них;

• на участках между струбцинами стяните поручень шпагатом;

• оставьте поручень до высыхания, после чего снимите струбцины и шпагат.

В процессе работы обязательно соблюдайте следующие условия:

• действуйте быстро и аккуратно, не допуская высыхания клея, иначе полосы шпона изогнутся неравномерно и сдвинутся;

• под зажимы струбцин подкладывайте, например, фанеру, чтобы не повредить древесину;

• во избежание необходимости отделывать поручень, придайте ему прямоугольное сечение с заоваленными ребрами;

Рис. 42. Изготовление поручня: 1 – ступени; 2 – стойка ограждения; 3 – поручень; 4 – струбцина

• если трудно единовременно выполнить весь поручень, разделите его на отдельные сегменты, которые потом сплотите на балясинах;

• если нет такого количества струбцин, используйте вместо них деревянные бруски, расклинивая их между поручнем и обсадной трубой;

• нежелательно делать поручень широким и высоким – его проще изогнуть при ширине 50 мм и высоте 30 мм.

Установку поручня начните с верхней балясины, притянув его двумя шурупами. Потом переходите к следующим стойкам, и так, пока не прикрутите весь поручень.

После этого обработайте его наждачной шкуркой и отделайте точно так же, как и остальные деревянные детали лестницы.

В заключение установите балюстраду (рис. 43), оформите ее поручнем и прикрепите его к верху обжимной трубы, что станет добавочным крепежным узлом лестницы.

Рис. 43. Один из вариантов оформления лестничного проема балюстрадой

Если нет возможности изготовить гнутые детали для винтовой лестницы, следует изменить форму проема, сделав его прямоугольным. Тогда и поручень будет иметь вид прямоугольных сегментов, опиленных под определенным углом. Только в этом случае и края ступеней надо не закруглять, а выполнять по хордам.

Завершая разговор о винтовой лестнице, предлагаем ознакомиться с табл. 6, которая поможет в выборе ее параметров.

Интересной представляется конструкция лестницы на больцах (рис. 44), ступени которой прикрепляются к навесным балясинам. При этом создается такое впечатление, будто лестница просто висит на поручнях.

Таблица 6

СООТНОШЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИНТОВОЙ ЛЕСТНИЦЫ

Рис. 44. Фрагмент лестницы на больцах: 1 – проступь; 2 – балясина; 3 – перила; 4 – анкерные болты

Поскольку лестница с таким способом крепления проступей не имеет подступенков, то вся конструкция выглядит очень изящно и легко. Отличительными особенностями и достоинствами лестниц на больцах являются:

• особая невидимая система крепежа проступей, т. е. лестница практически не имеет каркаса, его роль играют ступени и больцы;

• возможность ремонта и замены отдельной любой ступени, причем остальные абсолютно не затрагиваются.

Из недостатков назовем повышенную ширину проступей, поскольку при увеличенных до 70 мм носах стандартные 300 мм кажутся недостаточными.

Лестницы на больцах (другие названия – «консольные», «бескосоурные») не рекомендуется целиком делать из дерева, стойки ограждения должны быть металлическими.

Вариантов конструктивного решения лестниц немало, и выбор того или иного из них определяется желанием и вкусом застройщика, планировкой дома или квартиры, расположением внутренних стен. Перечислим некоторые виды консольных лестниц (рис. 45):

• с полным опиранием проступей на больцы;

• с опиранием одной из сторон на больцы, а другой – на косоур, тетиву либо стену;

• с первоначальным опиранием на косоур или тетиву и последующим устройством бескосоурного марша и др.

Ступени крепятся не только к крупным несущим деталям, какими являются косоуры и тетивы. Проступь можно установить на коренные бруски, стальные уголки (последние слишком заметны), кронштейны. Но в любом случае фиксация должна отличаться высоким качеством, ведь и малую деталь следует прикреплять так же прочно, как и большую.

Наиболее распространен вариант, при котором проступи с одной стороны прикрепляются больцами к поручню ограждения, а с другой опорой служат косоур или тетива, зафиксированные к стене. Непосредственно к стене крепить деревянные детали лестницы не следует, так как возникнет необходимость обрабатывать их водоотталкивающими составами, чтобы предотвратить увлажнение и загнивание древесины. Не рекомендуется и монтировать проступи в стену, превращая их в единую конструкцию. Это означает, что на стены будет распространяться звуковая волна, возникающая при подъеме по лестнице или спуске с нее, т. е. весь дом будет слышать, что по ней кто-то идет. Поэтому опирание на стену осуществляется через крепеж (анкерные болты), также называемый больцами.

В качестве примера рассмотрим строительство лестницы на больцах с одной стороны и с тетивой – с другой. Алгоритм сооружения лестницы состоит в следующем.

1. Начните работу с изготовления тетивы. Чтобы определить ее размеры, используйте графический способ, начертив разрезы лестницы (рис. 46) и соединив точки «А», «Б», «В», «Г», «Д», «Е».

Рис. 45. Конструктивные варианты лестницы на больцах: а – с опиранием на больцы и тетиву; б – без пристенной тетивы; 1 – тетива; 2 – больцы

Рис. 46. Определение размеров тетивы

2. Проведите линию, параллельную первой. Представленный способ используется в том случае, если предполагается расположить тетиву заподлицо к проступям. Если требуется, чтобы она выступала над ними, то достаточно увеличить ее ширину.

Измерьте тетиву и переведите результаты в реальный масштаб.

Приготовьте шаблон (описан выше) тетивы и разметьте ступени. При этом учтите, что в данной конструкции не исключены боковое смещение проступей (это главное отличие данной лестницы от конструкции на двух тетивах) и, как следствие, выпадение проступей из пазов. Понятно, что ступени необходимо жестко зафиксировать в тетиве.

Соберите и прикрепите тетивы.

Установите опорные стойки (балясины), что следует сделать максимально надежно, поскольку именно на них будет приходиться нагрузка от половины веса самой лестницы и людей, передвигающихся по ней. Как правило, к деревянным балкам перекрытия опорные балясины прикрепляются металлическими кронштейнами. Если перекрытия бетонные, то в качестве крепежных элементов используются заранее забетонированные закладные (анкерные) болты либо кронштейны, под которые просверливаются отверстия.

Смонтируйте поручень и больцы в виде металлических стержней с резьбой на концах. Действуйте так: между стойками проложите поручень, который и станет опорой для больцев, а к последним прикрепите проступи. Поручень должен быть надежным, поскольку на него ляжет нагрузка от второй половины лестницы. Поэтому материалом для него служат металл (потом его можно отделать деревом) или клееная древесина; поперечное сечение во втором случае подбирается в соответствии с расчетом несущей способности и на прогиб. Фиксация проступей к больцам осуществляется разными способами, но в основе их лежит один принцип: передний край верхней проступи опирается на задний край нижней проступи через гильзу (втулку), надетую на больц (рис. 47).

Рис. 47. Соединение проступей больцами: 1 – проступь; 2 – гайка; 3 – распорная втулка; 4 – больц

Больцы же при этом проходят через отверстия в проступях и крепятся снизу декоративными гайками с шайбами (последние могут заменяться стальными пластинами).

Собственно процесс сборки лестницы (для этого не нужны подмости) проходит так:

• прикрепите нижнюю проступь к больцам, опорной балясине и тетиве. Это важно, поскольку от первой ступени существенно зависит жесткость конструкции, ведь при подъеме по лестнице человек толкает ее;

• наденьте вторую проступь, консольная часть которой своей передней кромкой опирается на заднюю часть первой ступени. Для этого наденьте металлическую или деревянную распорную втулку (ее длина равна высоте подъема) на балясину ограждения, направленную от задней кромки первой ступени. Для обеспечения неподвижности соединения на стойку со стороны верхней поверхности второй ступени накрутите контргайку. Заднюю часть второй ступени подвесьте к поручню на больцах. Благодаря такой конструкции созданная опора противодействует опрокидыванию ступени. Остальные ступени соберите аналогично.

В качестве альтернативы комбинированным лестницам можно назвать классические лестницы на тетивах или косоурах, которые разнообразны по своей конфигурации, более просты в изготовлении и удобны в эксплуатации, хотя требуют больше свободного места для установки.

В заключение заметим, что если лестница крепится к стене, то в нее надо вставить эластичные прокладки, во-первых снижающие передачу звуковой волны на стену, во-вторых не позволяющие деталям тереться и скрипеть; и специальные больцы (рис. 48), которые в собранной лестнице почти незаметны. Кроме того, больцами особой конструкции можно фиксировать проступи и к стенам, и к перегородкам, и к тетиве.

Рис. 48. Крепление проступи к стене специальным больцем: 1 – стена; 2 – проступь; 3 – больц

Нередко в помещения сооружаются лестницы, совмещающие элементы разных конструкций и поэтому относящиеся к комбинированным. Например, лестница с одной стороны может опираться на косоур, а с другой – быть вставленной в тетиву; к винтовой лестнице можно присоединить конструкцию на косоурах и т. п. В принципе все лестницы, которые нельзя назвать строго маршевыми или винтовыми, следует относить к комбинированным. Более того, если в конструкции и отделке применяются разные материалы, то такие модели тоже надо рассматривать в качестве комбинированных. Скажем, при стальных тетивах или косоурах ступени могут быть выполнены из стекла, а ограждение – из дерева. Очень распространены сочетания металл, бетон, камень; металл, дерево, пластик и др. В настоящее время комбинированные лестницы являются самыми модными и поэтому востребованными.

Вариантов можно предложить множество, но рассмотрим один из них – поворотную лестницу с забежными ступенями (рис. 49).

Сооружение лестницы осуществляется в определенной последовательности. Поскольку этапы, ее составляющие, уже описаны выше, поэтому мы просто перечислим их, не вдаваясь в подробности.

Измерьте высоту этажа.

Установите габариты лестничного проема.

Выполните расчет: в частности, определите размеры и количество ступеней, параметры косоуров, опорных столбов (балясин), число рядовых балясин, длину поручня.

Подготовьте все узлы и детали.

Смонтируйте лестницу в таком порядке:

• выберите в стене отверстия (можно просто прибить доску на соответствующее место), в которые лестница будет вставляться своим верхним концом;

• натяните вдоль стены шнур, ориентируясь на который выставьте косоуры (верхний конец вставьте в подготовленные отверстия, а нижний – в столбы, к которым будут крепиться забежные ступени), используя соединение «шип – паз»;

• установите косоуры вдоль стены;

Рис. 49. Комбинированная лестница: а – общий вид; б – элементы лестницы; 1 – опорная стойка (балясина); 2 – доска, фиксирующая косоуры; 3 – верхняя проступь; 4 – первый косоур; 5, 12 – основная ступень; 6 – второй косоур; 7 – третий косоур; 8 – забежные ступени; 9 – основная опорная стойка (балясина); 10 – опорные столбы; 11 – четвертый косоур; 13 – пятый косоур; 14 – шестой косоур

• уложите на косоуры рядовые ступени;

• на главном столбе выполните пропилы и вставьте в них забежные ступени;

• врежьте опорные стойки (балясины);

• отделайте ограждение поручнем.