Расчет лестницы на второй этаж в частном доме: нормы, формулы, таблицы и примеры калькуляции
Оглавление:
Итак, каким образом профессионалы советуют выполнять расчет в XXI веке?
Проектирование лестницы может быть выполнено различными способами. В основе каждого заложены оптимальные размеры лестничного марша, необходимые для комфортного и безопасного движения.
Естественно, самой удобной будет пологая и не узкая лестница, но, как правило, практические обстоятельства диктуют ограничения на выбор ключевых параметров к которым относят: вид лестницы, высоту подъема, площадь в плане, угол наклона, количество ступеней, ширину и высоту каждой.
Эти показатели связаны между собой и не могут быть определены по отдельности. Например, для простой одномаршевой лестницы высота подъема и угол наклона жестко задают площадь в плане и напротив, знание площади в плане и высоты не оставит сомнений в величине угла наклона лестницы.
В этой статье мы не будем рассматривать экзотические варианты, вроде лестниц с элементами трехмерной кривизны, а остановимся на привычных и посильных домашнему мастеру конструкций на косоурах и косынках.
О процессе изготовления мы уже говорили в статье — как сделать лестницу на второй этаж своими руками.
Размер ступеней
Размеры ступеней — это, пожалуй, одни из главных характеристик лестницы. От них зависит, насколько комфортно и безопасно домочадцы смогут подниматься на второй этаж и спускаться вниз.
Рекомендованные значения
Мастер Новицкий Олег Вадимович в книге «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» (наилучшие пожелания автору и этому изумительному труду) упоминает рекомендованные и неоднократно проверенные практикой значения для подъема (h) и проступи (a) ступеней:
h×a = 150×300, 160×300, 170×290 мм.
Эти размеры хороши, но, к сожалению, не могут быть использованы, если дом уже построен и общая высота лестницы (H) не кратна отдельно взятой ступени (h). В таком случае мы можем обратиться к формулам расчета.
Формулы удобства и безопасности
Широко известна формула удобства:
Согласно этому соотношению, лестница будет наиболее удобной.
Лестница считается безопасной если сумма размеров (с) ширины проступи и высоты подступёнка равняется 45 см:
30+15; 27+18; 25+20.
Соответственно, данное уравнение носит название формулы безопасности :
Сложность в том, что формулы применимы в небольшом диапазоне размеров и не всегда удается реализовать необходимую пропорцию на практике. В таком случае следует с минимальным отклонением «попасть» в указанные пропорции или воспользоваться универсальной формулой Блонделя, которая учитывает средний шаг человека. Об этом ниже.
В специальной литературе под авторством Самойлова В.С. «Современный загородный дом» рекомендована следующая таблица высоты и ширины ступеней при их различном количестве и уклоне:
| Высота этажа, м | Количество ступеней n | Высота ступени h, мм | Ширина ступени b, мм | Уклон h:b |
| 2,25 для подвалов | 12 | 118 | 260 | 1:1,38 |
| 13 | 173 | 260 | 1:1,50 | |
| 2,50 | 14 | 179 | 260 | 1:1,45 |
| 14 | 179 | 290 | 1:1,62 | |
| 2,75 | 15 | 183 | 260 | 1:1,42 |
| 16 | 172 | 260 | 1:1,51 | |
| 16 | 172 | 290 | 1:1,69 | |
| 3,00 | 17 | 176 | 290 | 1:1,65 |
| 18 | 167 | 290 | 1:1,74 |
Обратите внимание: в одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов (ступеней). Предельная высота ступени — 220 мм (СНиП 21-01-97).
Для проектирования простой деревянной лестницы на косоурах замерьте высоту между этажами (расстояние по вертикали от пола нижнего этажа до пола верхнего).
К слову высота между этажами — это самый «больной» размер. В домах из камня сплошь и рядом встречаются отклонения от проекта на 4-5 см, а деревянные подвержены усушке и усадке (до 15 см на этаж). В идеале следует дождаться полной усушки сруба за несколько лет.
Также размеры для расчета лестницы лучше снимать, когда настелены чистовые полы или придется четко задавать горизонтальные уровни высот.
Итак, пусть высота в нашем случае:
Выбираем высоту подступёнка:
Разделив высоту между этажами на высоту подступёнков, получаем необходимое количество ступеней:
Для определения оптимальной ширины ступени используйте формулу удобства:
a — h = 12 , h = 18 см.
Удобная ширина проступи:
Значит, необходимо 15 ступеней шириной 30 см и длиной, зависящей от ширины проема в межэтажном перекрытии. Проверяем лестницу по формуле безопасности:
В данном случае:
Лестница безопасна и удобна в эксплуатации.
Этот пример вычислений приводит Столяров А.Н. в книге «Строим лестницы».
Формула Блонделя
Французский архитектор и инженер еще в далеком 1672 году предложил следующее соотношение:
Где S — это средний шаг человека, который находится в пределах 600-640 мм .
Формула Блонделя может быть преобразована в неравенство:
При n = 18 проступь a = 5000 / ( n — 1 ) = 294 мм.
Действительное число ступеней на 1 меньше расчетного значения. Данный факт легко принять, если первую ступень считать на уровне пола.
Параметр шага по Блонделю:
169 × 2 + 294 = 632 мм.
Следовательно, размер приемлем, органичен и лежит в пределах среднего шага человека. Мы определили ширину проступи и высоту подступёнка для удобного перемещения, но этого недостаточно для возведения комфортной и безопасной лестницы.
Поехали дальше. Только что в размышлениях была упомянута линия хода (А). Давайте рассмотрим подробнее этот и другие параметры, которые необходимо учитывать при проектировании лестницы.
Линия хода и средняя линия марша
Линия хода (A) — это горизонтальная проекция воображаемого движения человека по ступеням. Проходит на расстоянии 300-500 мм от внутреннего края лестницы. Этот усредненный размер определяет комфорт пользования поручнем. Дети будут идти ближе к перилам, взрослые — дальше.
Иногда для прямого марша этим размером пренебрегают, поскольку грани ступеней параллельны.
Если ширина лестницы до 1000 мм, то линия хода совпадет со средней линией марша. Если больше 1000 мм, то линия хода смещается к поручню. Алгоритм расчета таков:
С помощью мела или отвеса нанесите на пол предполагаемую линию (или линии) хода. Зафиксируйте размер рулеткой и соотнесите его с высотой лестницы. Замечательно, если линия хода больше, чем высота в 1,7 раза — значит уклон составит 30°.
Далее разделите линию на (n-1) по каждому предполагаемому варианту подъема ступени.
Все полученные показатели размера проступи рассчитайте с помощью формулы Блонделя, чтобы определить оптимальный.
Относительная величина подъема марша (угол подъема)
В строительной практике угол подъема, как правило, находится в диапазоне от 20 до 50 градусов, но самыми удобными считаются лестницы с углом от 30 до 45 градусов.
Таблица зависимости размеров ступеней от угла наклона:
| Ширина | Высота | Угол наклона |
| 40 | 10 | 14°10′ |
| 38 | 11 | 16°20′ |
| 36 | 12 | 18°30′ |
| 34 | 13 | 21°00′ |
| 32 | 14 | 23°10′ |
| 30 | 15 | 26°40′ |
| 28 | 16 | 29°50′ |
| 26 | 17 | 33°10′ |
| 24 | 18 | 37°00′ |
| 22 | 19 | 40°50′ |
| 20 | 20 | 45°00′ |
Выбор угла наклона обуславливает запас расстояния (критической высоты) не менее 2000 мм от любой ступени до потолка или какого-либо выступающего элемента здания (балки, парапета):
Критическую высоту удобно проверять, нарисовав рассчитанные ступени на любом листовом материале или прямо на стене. Как показывает практика проектирования, очень часто линия, проведенная от потолка или опасного выступа, будет меньше искомого значения.
Именно по этой причине нет возможности спроектировать лестницу достаточно пологой. С увеличением угла наклона понижается комфорт, потому при невысоком среднем росте всех домашних, иногда все же этот размер занижают.
Но мы все же рекомендуем корректировать уклон лестницы или рассматривать другое место для ее монтажа. Перебор вариантов расположения — это разумная и распространенная практика.
В уже упомянутом труде Новицкого О.В. «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» рассмотрен реальный практический случай, в котором последовательно и аргументировано перебраны аж 6 вариантов расположения лестницы в помещении.
В любом случае, окончательный результат — это обычно золотая середина между множеством противоречивых аргументов.
Ширина марша
Ширина марша определяется пропускной способностью лестницы (количество людей в минуту в самом узком месте) и предполагает комфортное перемещение взрослого человека.
Для внутриквартирных лестничных маршей строительные нормы определяют это значение (размер от стены до перил или между двумя перилами с левой и правой стороны) как минимум в 900 мм, в домах повышенной комфортности 1250-1600 мм.
Предусмотрены исключения для ширины лестничного марша (0,8 м) некоторых типов лестниц (например, в садовых домиках), но ориентироваться при проектировании лестницы на этот размер следует только в условиях жесткого недостатка свободной площади помещения.
Ширину менее 0,8 м могут себе позволить вспомогательные конструкции, например, лестница в подвал или на чердак.
Стандартные элементы
Каждый хороший хозяин умеет считать деньги. Строительство лестницы — не исключение. Можно неплохо сэкономить, если детали лестницы на этапе проектирования получится подогнать к стандарту заготовок, принятых на территории РФ.
Экономические соображения могут стать тем ключевым аргументом, который позволит хозяину выбрать единственный вариант расположения лестницы из нескольких возможных.
1. Стандарты на ступени.
Выпускаются с галтелью R 12,5. Пригласительные ступени:
| № | Размер, мм |
| 1 | H 220×400×1200, R200 |
| 2 | H220×400×1400, R200 |
Забежная треугольная ступень нестандартного размера на заказ рассчитывается как прямоугольная (из нее просто вырезают необходимую). Потому целесообразно заказывать прямоугольные. Стоимость идентична, а обрезки пригодятся в работе.
Крупные ступени можно изготовить из мебельного щита размеров:
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 38×400×2000 |
| 2 | 38×500×1500 |
| 3 | 38×500×2000 |
| 4 | 38×700×1500 |
| 5 | 38×1000×1000 |
| 6 | 38×1100×1100 |
| 7 | 38×1200×1200 |
2. Подступёнки.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 18×180×900 |
| 2 | 18×180×1000 |
| 3 | 18×180×1100 |
| 4 | 18×180×1200 |
| 5 | 18×180×1300 |
| 6 | 18×180×1400 |
| 7 | 18×120×900 |
| 8 | 18×120×1000 |
| 9 | 18×120×1100 |
| 10 | 18×120×1200 |
| 11 | 18×120×1300 |
| 12 | 18×120×1400 |
3. Облицовочная доска.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 18×200×2000 |
| 2 | 18×300×2000 |
| 3 | 18×350×1000 |
| 4 | 18×350×1500 |
| 5 | 18×350×2000 |
| 6 | 18×350×2500 |
| 7 | 18×350×3000 |
| 8 | 18×350×3500 |
4. Брус.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 80×80×1200 |
| 2 | 80×80×2000 |
| 3 | 80×80×2500 |
| 4 | 80×80×3000 |
| 5 | 100×100×1200 |
| 6 | 100×100×2000 |
| 7 | 100×100×2500 |
| 8 | 100×100×3000 |
5. Тетивы.
| № | Размер (В×Ш×Д), мм |
| 1 | 40×350×2500 |
| 2 | 40×350×3000 |
| 3 | 40×350×3500 |
| 4 | 40×400×4000 |
| 5 | 50×300×3500 |
| 6 | 50×350×3500 |
| 7 | 50×400×4500 |
6. Поручни.
Длина поручней может варьироваться от 3500 до 6000 мм. А вот размеры сечений постоянны:
| № | Сечение (Ш×В), мм |
| 1 | 40×70 |
| 2 | 45×70 |
| 3 | 45×80 |
| 4 | 45×90 |
| 5 | 60×60 |
| 6 | 70×70 |
| 7 | 70×90 |
| 8 | 80×100 |
7. Балясины.
Диаметр круглых балясин — 30 или 47 мм. Длина всех разновидностей — до 900 мм. Сечения квадратных изделий:
| № | Сечение (Ш×В), мм |
| 1 | 40×40 |
| 2 | 45×45 |
| 3 | 50×50 |
| 4 | 60×60 |
| 6 | 70×70 |
| 7 | 80×80 |
8. Декоративные шары.
| № | Диаметр, мм |
| 1 | 75 |
| 2 | 95 |
| 3 | 115 |
| 4 | 140 |
| 5 | 145 |
Еще на этапе расчетов следует ознакомиться с прайс-листом ближайшего поставщика в шаговой доступности.
Итак, не боги горшки обжигают. Надеемся, что нам несколько удалось развеять миф о том, что проектирование и возведение лестниц доступно только избранным. Почитайте статьи, литературу, на которую мы ссылались в этом тексте, выполните замеры, эскизы и чертежи.
Задача в сухом остатке выглядит просто: исходя из планировки дома, места размещения лестницы, эстетических предпочтений хозяев, нужно произвести вычисления параметров, приведенных в статье. Останется лишь органично вписать показатели в нормы комфортного и безопасного движения по загородному дому или многоуровневой квартире.
