Конструктивные элементы лестниц

Все лестницы, независимо от сложности и применяемого материала, конструируются из отдельных элементов. Каждый из них имеет определенное функциональное назначение и в соответствии с этим к ним предъявляются определенные требования по размерам, прочности и эстетическому оформлению.

Так, стандартная ступень имеет ширину 300 мм, длину от 800 до 1200 мм. Если ступень выполнена из дерева и опирается на монолитную бетонную конструкцию, то ее толщина может варьироваться в пределах 20 мм. При опирании на косоуры ее толщина должна быть не менее 35 мм. Толщина ступени зависит также и от ширины лестницы, т. е. от расстояния между косоурами. При этом конструкцию следует рассчитывать исходя из того, что косоуры можно сдвинуть к центру, тем самым распределяя нагрузку более равномерно. Для обеспечения большей надежности конструкции иногда прибегают к использованию дополнительного центрального косоура или к усилению ступени установкой дополнительной подступенной планки, выполняющей роль ребра жесткости.

Конструктивные элементы лестницы.

Вне зависимости от применяемых материалов каждый элемент лестницы является обязательной частью конструкции.

Тетива или косоур – основа лестницы, рассчитывается и изготовляется для каждой лестницы индивидуально. Для изготовления используется стандартная заготовка (элемент), которая также называется тетива. Правильно изготовленная тетива должна быть склеена (если это дерево) из отдельных брусьев по всей длине.

Ступень – это элемент, который подвергается наибольшей нагрузке в процессе эксплуатации. Размер и конфигурация могут быть различны, в зависимости от материала и конструкции.

Подступенок – элемент, придающий конструкции большую жесткость и закрывающий пространство под ступенью в защитных и декоративных целях.

Опорный столб – он же угловой, стартовый, поворотный – является главным элементом ограждения, несущим всю нагрузку вместе с поручнем. Поэтому он требует надежного крепления к основанию и последующего стягивания с поручнем. Ограждение в сборе называется перилами.

Поручень – то, на что вы опираетесь или придерживаетесь при подъеме или спуске с лестницы. Должен плотно примыкать к столбу, быть удобным и соответствовать по ширине расположенной под ним балясине.

Балясина выполняет защитно-декоративную функцию, предохраняет от возможного падения, но при этом конструктивно несет на себе перила.

Дополнительные, в том числе декоративные, элементы лестницы служат для придания лестнице индивидуальности, хотя их наличие для качественной лестницы является скорее обязательным.

В любом случае ступень должна быть склеена по всей длине из бруса однородной структуры, уложенного в определенном порядке. Подобная укладка исключает деформации ступеней при эксплуатации даже при нестабильной влажности и однозначно предохраняет их от возможного коробления и перекручивания. Не надо стремиться к тому, чтобы ваши ступени были из цельного куска древесины – отбор подобной древесины в современных условиях является либо очень дорогостоящим (так как естественная сушка древесины должна проходить в течение нескольких лет), либо, если дерево свежее и высушено с помощью искусственной сушки, возможны всяческие неожиданности (напряжения, переходящие в расстрескивание, скрип и пр.).

Подступенки – это элемент без которого можно обойтись, если лестница проектируется сквозной или необходимо облицевать бетонную несущую конструкцию. В других случаях для их изготовления нужно использовать древесину, близкую по своим характеристикам (плотность, коэффициент расширения, влажность и пр.) к основным элементам. Иначе вы рискуете получить в лучшем случае скрипящую лестницу, хотя возможны и серьезные деформации. Среднестатистические размеры подступенка таковы: длина – от 800 до 1200 мм, ширина – от 180 до 200 мм, толщина – от 18 до 20 мм.

Забежные ступени.

Забежные ступени – такие ступени, у которых нормальная ширина соблюдается лишь в средней линии марша. Внутренний край у них уже, а наружный – шире.

Косоур.

Косоур – несущая балка лестничного марша, на которую ступени опираются сверху. Если ступени опираются на три косоура, то средний из них называется промежуточным. Косоур изготавливается из дерева, металлического профиля или железобетона.

Тетива.

Тетива – несущая балка лестничного марша, которая является опорой для ступеней, примыкающих к ней сбоку. Тетива – это основа лестницы; если ваша лестница не бетонная и не металлическая (металлокаркас). Размер тетивы диктуется конструкцией лестницы. Если лестница прямая, не имеет поворотов и площадок – размер тетивы должен быть максимальным. То есть при высоте подъема 3 м вам необходимо иметь минимум 2 тетивы, длина каждой 5 м.

Самостоятельно выяснить необходимый вам размер вы можете по формуле из школьного учебника арифметики: вычисляете сумму квадратов катетов, а из нее с помощью калькулятора извлекаете «корень», который и будет равен длине гипотенузы (тетивы).

Склеивается тетива из отдельных брусьев и должна быть идеально прямой. Внешне она выглядит как абсолютно ровная, длинная доска. Все пропилы и фрезеровки под ступени можно делать самостоятельно, исходя из своих расчетов.

Основные элементы ступени.

В – проступь, В, – ступень, h – высота ступени, h₁ – подступенок, В₂ – нос (свес ступени).

Для расчета параметров лестничного марша используются параметры В и h. Можно воспользоваться рекомендованными размерами подъема и проступи ступени: h × В = 150 × 300,160 × 300 и 170 x 290 мм, которые действительно удобны, хороши для проектирования, но не применимы, если дом уже построен и высота лестницы (Н) не кратна высоте ступени (h).

Еще иногда используют формулы «удобства» (В-h = 120 мм) и «безопасности» (В + h = 450 мм). Но они действуют только в очень узком диапазоне размеров. Но есть более универсальная формула, так называемая «формула Блонделя» (Франсуа Блондель – знаменитый французский архитектор XVII века), которой с успехом пользуются и сейчас. Суть ее очень проста: удвоенная высота ступени, прибавленная к ширине проступи, должна лежать в пределах 610–650 мм ± 20мм:

2h + В = 610 + 650 ± 20 мм.

Не всегда удается вписаться в этот диапазон, особенно если лестница формируется по готовому проему. Поэтому этот диапазон можно расширить до 590 + 670 мм, но надо всегда стремиться к номиналу 630 мм. Параметры лестничного проема должны закладываться еще на этапе проектирования здания с учетом типа лестницы, ее расположения и вкусов хозяина.

Все, написанное выше о подробностях склеивания ступени, относится в равной степени и к другим деревянным элементам лестницы.

Балясины являются частью ограждения лестницы. Они должны быть преградой на пути возможного падения. Поэтому расстояние между ними должно быть не более 150 мм по центрам. При этом толщина балясин (сечение) решающей роли не играет. Она может варьироваться от 30 до 80 мм. Это вопрос дизайна и вкуса. Несущей функции у них нет, но закреплены они должны быть жестко. Размеры балясин: высота – от 800 до 900 мм, сечение – от 30 до 80 мм.

Балясина – опорная стойка перильного ограждения, выполненная в виде столбчатой фигуры. Она может изготавливаться из дерева (методом точения и фрезерования), металлического профиля (методом точения, фрезерования или ковки), бетона (методом бетонирования или литья в форму).

Балюстрада – ограждение лестничной площадки или балкона над лестницей.

Поручень, в полном соответствии с названием, служит для опоры на него рукой и является одним из основных элементов ограждения (наряду с опорным столбом), придающим конструкции жесткость и надежность.

Его конфигурация должна соответствовать размерам опорного столба и балясины, так как связующая функция поручня является приоритетной.

Поручень может быть склеен вдоль по всей длине из двух (минимум) слоев, но может иметь и поперечные соединения при длине свыше 3 м.

Выборка в нижней части должна соответствовать размерам балясины (в случае, если балясина имеет квадратное сечение в верхней части). Если балясина круглая, используется поручень без выборки – балясины закрепляются в отверстиях, просверленных в нижней части поручня.

Подперилок – это брус, который является основанием для крепления балясины снизу. Используется на ограждениях лестничных проемов балюстрадой, а также в том случае, если балясина устанавливается не на ступень, а на тетиву.

Опорные (угловые, стартовые, финишные) столбы.

Столбы являются необходимой составляющей для жесткости конструкции ограждения. Заготовка для столба клеится из двух продольных частей, как минимум. Столб', изготовленный из цельного куска древесины, не может быть гарантирован от деформаций и растрескиваний. Традиционная форма столба предусматривает токарную обработку в срединной части и наличие завершающего шара на верхней его части. Длина квадратной плоской части, расположенной под шаром, должна быть достаточной для примыканий поручня, различных по высоте.

Столб в данном случае является не только несущим элементом конструкции, но и архитектурной деталью, которая работает как доминанта в ограждении лестницы.

Размеры стандартного столба: высота – от 1000 до 1300 мм, сечение – от 70 × 70 мм до 120 × х 120 мм.

Очень важно, чтобы сечение столба соответствовало ширине поручня. Поручень не должен выходить за пределы столба в точке их смыкания.

Способы крепления элементов лестницы.

Крепление балясин осуществляется в двух точках – сверху и снизу. В верхней части балясины (3, 4) крепятся в выборке поручня, соответствующей их сечению, при этом между балясинами вставляется дополнительная фиксирующая планка, которая жестко крепится к поручню (клеем, гвоздями с булавочной шляпкой). Снизу крепление осуществляется с помощью специального метиза (2), если балясина крепится к ступени, или с помощью подперилка, имеющего выборку; аналогичную выборке поручня, если балясины встают на тетиву или пол (ограждение проема) (1).

Крепления бывают разнообразные, но принцип их применения один – крепления не должны быть основаны на пассивном действии. То есть для надежного крепления дерева к дереву может применяться только активный стягивающий металлический метиз, исключающий возможные ослабления крепежа в процессе эксплуатации (1,4). Использование деревянных шкантов в монтажных узлах, подвергающихся повышенным нагрузкам (тетива, ступени, столбы, поручни), должно быть исключено.

Он может использоваться и в качестве расширителя при установке балясин, превосходящих своим сечением толщину тетивы. Принцип крепления балясины к подперилку такой же, как и к поручню.

Фитинги, использующиеся в ограждении лестницы, могут иметь конструктивную направленность, декоративную или сочетают в себе оба вышеуказанных качества.

Как правило, фитинги являются дополнительными компонентами поручня, который вы собираетесь использовать, и должны иметь аналогичную конфигурацию.