Расчет винтовой лестницы своими руками: формулы, правила, нюансы. Как правильно рассчитать винтовую лестницу: советы специалистов Калькулятор винтовых лестниц онлайн с чертежами

Изготовление винтовой лестницы на второй этаж своими руками, например, для дачи, только кажется архи-сложнейшей задачей.

На самом деле нужно знать основные нюансы технологии, провести точные расчеты и останется только планомерно сделать каркас и после просто обшить материал по своему вкусу.

Но перед инструкцией расскажем немного об устройстве и типах винтовой лестницы.

Всего различают 4 типа винтовых лестниц (смотрите фото):

  • Винтовая со ступенями (металлические или деревянные) в виде клиньев — широкая часть упирается к стене, а узкая ставится на опорный столб.
  • Ступени выступают из опорного столба консольно. Нет нужды иметь металлические опоры по периметру.
  • Опорный столб для ступеней отсутствует. Они заделаны в тетиву, загнутую спирально и переходят в перила. В изготовлении своими руками самая сложная конструкция.
  • Стальная с внутренним стержнем. Центральная стойка выполнена своими руками из металлической трубы диаметром от 5 см (расчет для нее приведен далее в тексте).
  • Проступь нужно сделать длиной 55-60 см, а диаметр проема — 140 см — если лестница дополнительная, а если она основная — то 90 см и 2 метра соответственно (расчет данных приводится также отдельно).

10 нюансов конструирования лестницы

Винтовая лестница на второй этаж дачи, как и любые другие металлические конструкции, призванные выдерживать постоянные нагрузки, окажется ненадежной, если не соблюсти хоть один из следующих пунктов и не рассчитать ее правильно:

  1. Забежные деревянные ступени при отсутствии подступенка у винтовой лестницы уменьшают вероятность соскользнуть ноге, которая всегда ставится на ступень в самой узкой ее части — у стойки;
  2. Ходьба всегда идет с упором на середину ступени, потому ширина в этом месте не может быть менее 20 см, а ширину участка в 15 см от опоры нужно рассчитать не меньше 10 см;
  3. Использование лестницы задает длину проступи: если лестница дополнительная, то хватит длины в 60 см при диаметре 140 см, если по лестнице кто-то будет постоянно ходить, то длина ступени может быть от 80 см, а диаметр лестницы — не меньше 2 м;
  4. Выполняя расчет, имейте в виду, что высота прохода — то есть, высота от ступени до кромки витка выше — не должна быть меньше 2 метров (обратите внимание на вытянутость витка на фото). Иначе вам придется просто горбиться всякий раз, чтобы не стукнуться;
  5. За опорную стойку сойдет труба от 5 см в диаметре. Она ставится вертикально, а опора приходится на точку, которая выдержит нагрузки. Желательно рассчитать ее из расчета, что в этой точке ниже будет стена погреба/кладовки/гаража или же просто сплошной фундамент;
  6. К деревянному полу опора крепится анкерными болтами, к цементу — бетонированием + металлические растяжки;
  7. Каждая ступень крепится на заданном расстоянии от соседней посредством втулок, высота которых равна высоте от ступени до ступени;
  8. Длина ступени зависит от проема в этаже, количество ступеней можно рассчитать делением высоты лестницы на высоту между ступенями — где-то 20 см + толщина доски;
  9. Крепите ступени своими руками так, чтобы при взгляде сверху был как бы внахлест: вы сможете укрепить конструкцию кронштейнами между кромками широкой части соседних досок;
  10. Сборка своими руками всегда идет по порядку: расчет — установка опоры — проступи — втулки — распределение ступеней — опорные кронштейны — последняя ступень крепится к полу второго этажа.

Расчет лестницы

Теперь настал черед сделать расчет.

  • ширина ступени в середине — от 20 см;
  • ширина от опоры — от 10 см;
  • ширина в самой широкой части у края — от 40 см;
  • диаметр — от 1.3 до 3.3 м;
  • диаметр прохода по краю перил — от 1.2 до 3.2 м;
  • ширина марша — 0.5-1.4 м;
  • диаметр проема в перекрытии — 1.3-3.3 м.

Учтите, что размеры и расчет выше приведены в пределах рекомендуемых цифр и нет причин сделать огромный проем в ограниченном пространстве дачи — лестница займет полезную площадь и только.

Давайте посчитаем размеры для лестницы в 3 метра высотой с маршем шириной 80 см:

  • Диаметр равен ширине марша х2 + диаметр опоры: D=2×800 + 200=1.8 м
  • Радиус подъема равен ½ ширины марша + радиус опоры: R=400+100=500 мм.
  • По формуле L=2TTr/200 (ширина проступи) получаем: 2×3.14×500/200=17.2. Округляем до целого числа и получаем ровно 17 ступеней в одном витке спирали. Внимание: при высоте до 3 метров лестница вряд ли будет состоять из 2 витков.
  • Эргономика высоты ступени также высчитывается: заложим рост человека в 180 см. Добавим к нему запас 20 см и поделим на число ступеней в витке. Итого 200 см/17=12 см (округление от 11.7647).
  • Посчитаем количество: разделим высоту лестницы на высоту ступени и получаем: 3000 мм/120 мм=25.

Итоговый расчет: для нашей лестницы высотой 3 метра, с шириной марша 80 см нужно сделать своими руками 25 ступеней высотой ровно 12 см.

Изготовление элементов

Итак, учитывая проведенный расчет, нужно сделать составные элементы своими руками.

Опора

В качестве опоры сгодится любая труба от 5 см в диаметре. Она должна быть толстостенной из металла и новой, если вы хотите, чтобы лестница прослужила несколько лет.

Раз высота составит 3 метра (высота от пола до верхней кромки пола на втором этаже), то длина трубы должна быть хотя бы 3.1-3.2 метра для того, чтобы ее можно было надежно установить своими руками в пол ниже и при этом ее высоты хватило.

Ступени

Закупите строганную доску бука, ясеня, дуба — по возможности широкую. По опыту мастеров можно использовать проклеенную древесину.

Соберите бруски в одну панель, волокна направлены в разные стороны. Проклейте брусья между собой и зажмите струбцинами для высыхания.

Когда брусья высохнут, приложите к получившемуся листу шаблон. Обведите два контура — один ровно по шаблону, а другой внешний — оставив припуск в 5 мм, который после будет обработан до нужного.

Самая верхняя ступень является, по сути, площадкой, потому ее нужно сделать широкой, большего радиуса.

Если в ступенях должны быть отверстия для монтажа на саму опорную стойку, то их выбирают фрезой своими руками сразу в нескольких досках, которые укладывают в стопку и крепят струбцинами.

Стойки и балясины

Для стоек сгодится клееный брус с размером сечения 5×5 см.

Крайние стойки должны соединять сразу две ступени, что убережет их от проворачивания.

Стойки могут клеиться своими руками прямо в отверстия, крепиться поверх ступеней или же быть надетыми на ступени выпилами.

Перила

Хорошо смотрятся деревянные и тонкие железные перила.

Деревянные можно изготовить путем склеивания брусков между собой.

Но загвоздка кроется как раз в гнутой форме: у вас дома есть гибочный станок?

Потому лучше заказать их отдельно сообразно размерам лестницы в магазине мебели.

Монтаж лестницы

Наступил черед монтажа.

Приведем пошаговую инструкцию для простоты понимания процесса:

  • Определите место для установки лестницы. Лестница должна быть на расстоянии от стены и не упираться в нее;
  • На потолке выполняется разметка: определите центр окружности, диаметр, начертите круг;
  • Определите отвесом строго вертикально аналогичную окружность на первом этаже, начертите круг;
  • Вырезаем в потолке проем (выпиливаем деревянные балки перекрытия) и тут же декоративно закрываем его гнутым шпоном или широким плинтусом;
  • Устанавливаем опору: если пол деревянный, то желательно приварить к нижней части трубы квадратный лист, в нем высверлить 4 отверстия под анкерные болты. После желательно деревянный пол в месте установки разобрать, установить нижнюю часть трубы и после заделать сообразно форме трубы: если доска или ламинат, то при укладке выполняются округлые вырезы по диаметру трубы;
  • Если пол бетонный, то можно разобрать верхнее финишное покрытие и просто засверлить под дюбеля 4 отверстия, на которые и сажается опора квадратным листом. После закрывается стяжка и опора финишным покрытием по форме трубы;
  • Как крепится верхняя часть опоры: вверху трубы обычно приваривается «нога» — полая труба с квадратной частью в конце, благодаря которой наша опора также крепится 4 болтами либо к самому полу и сверху закрывается последней широкой ступенью, либо крепится к стене (если лестница у стены);
  • Монтаж ступеней осуществляется в зависимости от особенностей их крепления: если они ставятся как обычно — на округлые вырезы в краях, то основа должна быть сборно-разборной. На трубе с заданным шагом ставятся пояса, на которые сажаются узким концом ступени. При этом основа может состоять из нескольких труб с резьбой, которые всегда можно разобрать и после заменить любую ступень при ремонте;
  • Когда все ступени выставлены, на них ставятся балясины, но не крепятся, так как будут сделаны спилы сообразно траектории перил;
  • Ставим балясины на заготовленные в ступенях отверстия, пазы или шпунты. Ставим сплошной поручень (обычно клееный из шпона) на саморезы к каждой балясине. Гвозди недопустимы;
  • По всей длине имеет смысл установить витой плинтус в качестве ребра жесткости.в

Теперь осталось покрыть дерево лаком, обезжирить, морить древесину для нужного оттенка и покрыть гидрофобным составом, чтобы лестница прослужила как можно дольше.

Сборка винтовой лестницы для дачи завершена.

Лестница - это одна из важнейших конструкций в любом частном доме, так как является основой для свободного перемещения между этажами. При выборе проекта мастера нередко руководствуются только экономической и эстетической стороной проблемы, зачастую пренебрегая строительно-проектировочными нормами и правилами. Тем не менее, игнорирование столь важной составляющей во многих случаях приводит к тому, что изделие получается нестабильным, небезопасным и некомфортным.

Сервис эффективного строительства КАЛК.ПРО предлагает выполнить автоматизированный расчет лестницы в режиме онлайн на 3D-калькуляторе, в результате которого вы получите все, что необходимо для монтажа конструкции: комплексную смету, полный набор чертежей и интерактивную модель для лучшего визуального восприятия. Программа для проектирования лестниц рассчитывает параметры всех элементов и предоставляет некоторые рекомендации на основании положений СНиП, ГОСТ и ТУ , которые применяются для изготовления деревянных строений.

Программа проста в использовании и не требует специальных инженерных навыков - все поля калькулятора интуитивно понятны, а справка включает иллюстрации с обозначениями отдельных элементов. Каждый расчет сопровождается оценкой получившегося строения и при вводе некорректных значений - в случае критических отклонений, расчет остановится и всплывающее окно покажет, в каком поле была совершена ошибка, если же отклонение незначительно, будут предоставлены рекомендации, где нужно применить поправку.

Используйте калькулятор расчета деревянной лестницы на второй этаж, чтобы создать действительно надежную и удобную конструкцию. За 5 лет работы мы помогли реализовать свыше 3000 проектов для жителей России, СНГ и Европы.

Почему наши калькуляторы лестниц лучше?

Тесное сотрудничество с производителями лестниц

Высочайшая детализация чертежей и 3D-модели

Итоговый отчет с перечнем необходимых материалов

Готовая смета для изготовления конструкции подрядчиком

Техническая поддержка помогает при работе с калькулятором

Положительные отзывы и большое количество реализованных проектов

В отличие от других сайтов онлайн калькуляторов лестниц наш проект имеет ряд неоспоримых преимуществ и это не пустые слова, так как вы можете лично проверить все эти утверждения на практике.

  • Функциональность конструктора . Вы можете спроектировать конструкцию любого типа и выбрать особенности крепления элементов. В случае ввода недопустимых значений расчет прекратится и будет выведено предупреждение с ошибкой, на прочих ресурсах - расчет произведется в любом случае.
  • Рекомендации . В нашем калькуляторе выводятся рекомендации для многих элементов конструкции, например, вы узнаете оптимальные параметры: угла наклона, высоты ступеней, ширины доски ступени, ширины проступи, ширины лестницы, ширины косоуров (верхних, промежуточных, нижних). На других сайтах - только угол наклона .
  • . Наш отдел разработки тесно сотрудничает с реальными производителями лестничных конструкций, благодаря чему мы уделяем повышенное внимание детализации и креплению отдельных узлов. Профессионалы и частные компании используют наш инструмент повсеместно .
  • Готовая смета . В результате расчета пользователь получает итоговый отчет, в котором содержатся все необходимые чертежи, 3D-модель в выбранной проекции и готовая смета на изготовление лестницы, с подробным описанием количества материалов . На других сайтах - только размерности элементов.
  • Графика . Большинство посетителей выбирает наш сайт, в том числе, по причине наличия качественной проработанной графики. Помимо того, что чертежи максимально приближены к нормативам технической документации, проекция отдельных элементов на схеме подобрана таким образом, чтобы при распиле сохранялось направление волокон древесины (шва клееных досок).
  • . Если вы испытываете трудности при использовании калькулятора или у вас появились вопросы, касаемо получившегося расчета, мы разберемся в ситуации и постараемся ответить на любые конструктивные вопросы в режиме 24/7.
  • Личный кабинет . Также на нашем сайте имеется удобный личный кабинет, в котором сохраняются результаты расчета лестницы или любой другой конструкции - вы никогда не потеряете свой проект, а также сможете скачать выгрузку в любое время вне зависимости от времени совершения операции.

Ежемесячно мы получаем десятки положительных отзывов и благодарностей от пользователей проекта КАЛК.ПРО. На странице «Отзывы » расположены готовые проекты конструкций, выполненные на основании расчетов наших инструментов.

Возможности конструктора

Сервис предоставляет большое количество проверенных инструментов, используя которые можно создать удобную, надежную и безопасную конструкцию. В своих расчетах алгоритм 3D-конструктор лестниц учитывает данные СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011) «Пожарная безопасность зданий и сооружений», СНиП 31-02-2001 (СП 55.13330.2010) «Дома жилые одноквартирные», СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания», СНиП 2.08.02-89 (СП 118.13330.2011) «Общественные здания и сооружения», СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия», ГОСТ 23120-78 «Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные» и т. д.

На данный момент в программе доступен расчет следующих типов деревянных конструкции:

  • лестница прямая (на косоурах, на тетивах);
  • лестница с забежными ступенями на 90° (двухмаршевая);
  • лестница с забежными ступенями на 180° (двухмаршевая);
  • лестница с забежными ступенями на 180° (трехмаршевая);
  • лестница с поворотной площадкой на 90° (двухмаршевая);
  • лестница с поворотной площадкой на 180° (двухмаршевая);
  • лестница с поворотной площадкой на 180° (трехмаршевая).

Помимо этого, у нас на проекте также есть расчет металлических лестниц - возможно вас заинтересует конструкция на ломаном косоуре (зигзаг)?!

Среди основных возможностей калькулятора необходимо выделить ( - только на КАЛК.ПРО ) :

  • Единицы измерения . Возможность выбора единиц измерения (мм, см, м, дюймы, футы), а также их автоматический перевод в полях калькулятора и результатах без перерасчета пользователем.
  • Цвет чертежа . Возможность выбора цветной или монохромной отрисовки чертежей. Может быть полезно для лиц с ограниченными возможностями и при необходимости повышения контрастности отдельных элементов.
  • Вариант лестницы . Возможность выбора стороны захода на лестницу (справа или слева).
  • Крепление поворотных ступеней . Возможность выбора типа крепления поворотных ступеней к опорному столбу (соединение шип-паз, соединение с разрезом опорного столба).
  • Параметры проема . Классические поля для ввода параметров проема (высота, длина, ширина).
  • Определение проема. В калькуляторах есть возможность выбора направления (отрезка) вдоль внешнего края лестницы (верхнего, промежуточного или нижнего марша), которое будет приниматься за длину проема. От этого параметра напрямую зависят характеристики лестницы.
  • Расчет ступеней лестницы . В зависимости от калькулятора требуется ввести количество верхних, промежуточных и нижних ступеней, их толщину и выступ. Также необходимо указать, считать верхнюю ступень ниже уровня второго этажа или нет.
  • Подступенки . Есть возможность отметить, требуется ли установка подступенков и если да, то какая у них будет толщина.
  • Косоуры (для лестниц на косоуре). Необходимо ввести значения толщины и ширины косоура.
  • Тетива (для лестниц на тетиве). Необходимо ввести значения толщины и ширины тетивы. Также у нас принимается в расчет запас пятки и запас ширины тетивы (спереди, сзади), а чертежи представлены в двух проекциях.
  • Опорные балки. Необходимо ввести значения толщины и ширины балок жесткости.
  • Опорные столбы. Необходимо ввести значение стороны сечения опорного столба.
  • Ограждение лестницы. Поля для ввода параметров ограждающих элементов лестницы: поручней (толщина, ширина, высота), балясин (сторона сечения).
  • Плита перекрытия. Поля для ввода параметров перекрытия (выступ над проемом, отступ от стены, толщина).
  • Стена. Опциональное поле, необходимо для лучшего визуального восприятия.

Грамотно выполненный проект лестницы на второй этаж в частном доме, позволит сэкономить значительное количество времени и денег на изготовление конструкции.

Результаты расчета

В результате расчета лестницы онлайн вы получаете комплексную смету с оптимальным расходом материалов (количество, объем) и подробные характеристики каждого элемента конструкции. Однако самое главное это то, что будет произведена оценка удобства строения по параметрам: угол наклона лестницы, ширина лестницы, количество ступеней, высота ступеней, глубина проступи, минимальная ширина косоура/тетивы); по окончании которой вы можете произвести корректировку параметров и принять окончательное решение о необходимости использования данного типа лестницы.

Вычисления происходят на основании классической математической логики с применением простых геометрических формул, поэтому погрешности расчета сведены к минимуму, однако, стоит учитывать округление чисел при выводе размеров на чертежах. Существует прямая зависимость, которая определяет, что точность отображения результата расчета выше при использовании единиц измерения более низкого порядка, то есть для миллиметров погрешность будет составлять не более 0,1 мм, а при выборе сантиметров - ~1 мм и т. д.

Также следует отметить некоторые особенности при переносе размеров с чертежей на реальную конструкцию. Во-первых, необходимо учитывать толщину распила, который имеет физические размеры и составляет несколько миллиметров в ширину. Во-вторых, нужно не забывать о накопительной погрешности, пример которой можно продемонстрировать следующим образом.

Был выполнен расчет лестницы (в сантиметрах) с 10 ступенями при высоте проема 162,5 см - в итоге на чертежах высота каждой ступени получилась 16,3 см. Однако можно заметить, если произвести обратный расчет по ступеням, то получится 16,3 см × 10 = 163 см, что фактически на 0,5 см выше высоты проема. Эта ситуация возникает из-за того, что при отрисовке на чертежах происходит округление величин до первого знака после запятой, т. е. под числом 16,3 см «скрывалось» значение 16,25 см. Чтобы свести подобные погрешности к минимуму следует вести расчет в миллиметрах , тем не менее, в некоторых ситуациях все равно потребуется корректировка крайних элементов конструкции при монтаже по высоте.

Чертеж лестницы с размерами

Чертежи лестницы являются важнейшим компонентом любой проектной документации, так как позволяют зафиксировать конструктивные особенности элементов и их соединения. Также они предоставляют возможность предварительно оценить параметры отдельных компонентов конструкции на практике. То есть изготавливая шаблоны из более дешевых материалов, например, картона или бумаги, можно исключить ошибку на начальном этапе и сэкономить значительное количество денег на материалах.

Однако не стоит полагать, что схему лестницы можно нарисовать самостоятельно без должного опыта в черчении и проектировании. Без специальной подготовки вам вряд ли удастся выдержать размерность чертежей, соблюсти точность вплоть до доли миллиметров и при этом проявить аккуратность, сохраняя читабельность каждого элемента. Профессиональные компьютерные программы AutoCAD, Компас-3D, CorelDRAW и др. стоят немалое количество денег, помимо этого без должных навыков работы потребуется немало времени, чтобы хотя бы изучить основы.

Сервис КАЛК.ПРО позволяет исключить лишние трудности и предоставляет готовые чертежи деревянных лестниц на основании введённых данных пользователя. Наши схемы отличаются отменной проработкой отдельных узловых соединений и всей картинки в целом, вы можете самостоятельно оценить высокое качество графики и сравнить его с другими сервисами.

3D-модель

3D-модель лестницы позволяет рассмотреть получившуюся конструкцию в реальных пропорциях и оценить перспективы использования текущего проекта. В отличие от чертежей, трехмерная модель не предназначена для изготовления элементов конструкции, однако она способна визуально передать общее представление объекта вплоть до мельчайших деталей.

На нашем сайте отрисовка 3D-проекта лестницы происходит на основании введенных данных пользователя с абсолютной точностью без каких-либо искажений и погрешностей . Масштабирование и управление камерой происходит с помощью мыши - левой и правой клавиши, соответственно. Трехмерную модель можно скачать в выбранной проекции на вкладке калькулятора лестницы в формате PNG, также есть возможность загрузки графики в формате OBJ (поддерживается Autodesk 3ds Max, AutoCAD, ArchiCAD, ПК ЛИРА…) для дальнейшего редактирования.

Как рассчитать лестницу онлайн на калькуляторе?

Для выполнения расчета лестницы с чертежами на онлайн-калькуляторе, необходимо перейти на вкладку соответствующей конструкции и заполнить все поля, на основании имеющихся параметров проема. Однако сначала мы рекомендуем вам ознакомиться с предложенным видео, в котором подробно описываются все шаги работы в программе и предоставлены советы профессионального мастера , который занимается изготовлением лестниц лично.

Расчет лестницы онлайн на калькуляторе от КАЛК.ПРО - это уверенность в качестве возводимой конструкций за счет высокой точности производимых операций.

Как сделать удобную лестницу?

Выбор конструкции лестницы в большей степени зависит от параметров проема и в меньшей от собственных предпочтений, так как в преобладающем количестве частных домов перепланировка исключена и приходится подстраиваться под имеющийся условия . При этом основная задача мастера сводится к наиболее рациональному использованию имеющегося пространства для того чтобы достичь оптимальных характеристик лестницы, которые обеспечат высокую эргономику конструкции в целом.

Соответственно можно выделить некоторую прямо пропорциональную зависимость, аргументами которой выступает площадь конструкции в проекции на поверхность пола/потолка и условный коэффициент удобства. Корреляция происходит по принципу - чем значительнее занимаемая площадь, тем большее удобство будет испытывать человек при перемещении между уровнями. В порядке уменьшения комфортабельности сортировка выглядит так:

  • лестницы прямые;
  • лестницы с площадкой;
  • лестницы с забежными ступенями;
  • лестницы комбинированные;
  • лестницы винтовые.

Таким образом, самыми лучшими сооружениями признаются маршевые лестницы, затем комбинированные и на последнем месте спиральные.

В случае выбора классических конструкций на косоуре или тетиве, необходимо уделять повышенное внимание общему наклону лестницы, расчету ступеней, высоте ограждений и т.д. Перечень всех рекомендаций и правил довольно обширен, однако среди наиболее значимых стоит отметить следующие значения:

  • угол наклона лестницы от 30° до 45°;
  • количество ступеней на марш должно варьироваться в диапазоне от 3 до 16 и быть нечетным, чтобы первый и последний шаг приходился на одну ногу;
  • рекомендуемая высота ступеней - 12-20 см, оптимальная - 15-18 см;
  • ширина (глубина) ступеней - 27-30 см;
  • высота перил не должна быть меньше 90 см, при наличии детей лучше увеличить ее до 150 см;
  • безопасный интервал установки балясин - 10-15 см.

Соблюдение этих и других рекомендованных параметров крайне важно — от них зависит комфорт при передвижении и безопасность, минимизация занимаемой площади, соблюдение требований пожарной безопасности, пропускная способность лестничной конструкции. Каждый онлайн-калькулятор расчета лестницы от КАЛК.ПРО оценивает сооружения и предоставляет некоторые рекомендации, которые можно посмотреть в соответствующем блоке отчета.

Расчет винтовой лестницы немного сложнее, чем маршевой, но в целом, если вспомнить формулу длины окружности, ничего трудного в нем нет. Будем применять следующие обозначения (рисунок 1):

  • H – расстояние от пола второго этажа до пола первого этажа;
  • Н1 – расстояние от поверхности ступени до перекрытия. Не должно быть меньше 200 см;
  • Н2 – толщина перекрытия;
  • h – высота ступени. Лежит в пределах от 14 см до 20 см. Оптимальное значение – 15 см;
  • R1 – внешний радиус лестницы;
  • R – радиус лестницы по линии движения;
  • r – радиус опоры (внутренний радиус лестницы);
  • L1 – длина лестницы по внешнему краю;
  • L – длина лестницы по линии движения;
  • L2 – длина лестницы по внутреннему краю;
  • l – глубина ступени по линии движения, должна лежать в пределах от 25 см до 32 см, оптимальное значение 30 см;
  • l1 – глубина ступени по внешнему краю;
  • l2 – глубина ступени по внутреннему краю. Не должна быть меньше 9 см;
  • K – общее (расчетное) количество ступеней;
  • k – фактическое количество ступеней (обычно на одну меньше, чем К, объяснение ниже);
  • S – ширина ступени.

Рисунок 1

Безопасность винтовой лестницы

Для винтовой лестницы, в отличие от других лестниц в интерьере дома , подступенки (вертикальные части ступеней) не делаются. Ограничения на глубину и высоту ступеней накладываются из соображений удобства и безопасности лестницы. Проверить, насколько лестница удобна, можно по формуле 2h + l. Для оптимальных значений h = 15, 1= 30:

2h + l= 2*15 + 30 = 60.

Именно такова средняя длина шага человека, следовательно, чем ближе данное значение для ступеней вашей лестницы в числу 60, тем она удобнее. Считается, что для лестниц общего пользования величина 2h + l может лежать в пределах от 58 см до 65 см.

Расчет винтовой лестницы на примере

Предположим, что внутренняя опора имеет радиус r = 30 см, а ширина ступенек S =100 см. Таким образом, внешний радиус лестницы R1 = 130 см (100 + 30). Проведем расчет винтовой лестницы при таких параметрах: расстояние от пола первого этажа до пола второго H = 300 см, толщина перекрытия H2 = 20 см, при высоте ступеней h = 15 см.

Вычислим количество ступеней:

К = Н: h = 300: 15 = 20

Это расчетное значение, но, поскольку последняя ступенька будет совпадать с полом второго этажа, то фактически на нашей лестнице будет ступеней на одну меньше, то есть, k = 19.

Вообще, как показывает практика, больше всего путаницы при расчете винтовой лестницы возникает именно с последней ступенью, поэтому надо четко себе представлять, что она собой представляет. Очень помогает в этом случае созерцание реальной лестницы, например, в собственном подъезде. Подсчитайте, сколько на ней ступеней и подступенков, и все встанет на свои места.

Теперь определимся с размером лестничного проема. Расстояние от пола первого этажа до потолка составляет:

H1 = H – H2= 300 – 20 = 280 см.

При подъеме на каждую ступень это значение уменьшается на 15 см. Для пятой ступени:

Н1= Н – Н2 – 5h = 300 – 20 – 5* 15 = 205 см,

что еще находится в пределах допустимого (не превышает 200 см). Но для шестой ступени H1 = 190 см, и высокий человек, поднимаясь по лестнице, может задеть головой потолок. Поэтому, под перекрытием может находиться только 5 ступеней, и горизонтальная проекция лестницы выглядит так, как показано на рисунке 1б.

Глубина ступеней винтовой лестницы непостоянна и изменяется, увеличиваясь по направлению к внешнему краю лестницы. Считается, что наиболее интенсивно используется участок, находящийся на расстоянии трети внешнего радиуса лестницы от ее края. Мы, ведь, не ходим вплотную к перилам или строго по-над стеночкой, а стараемся двигаться посредине или ближе к внешнему краю винтовой лестницы. Это, так называемая, линия движения, на которой глубина ступеней должна быть оптимальной. Радиус R соответствующий линии движения, равен 2/3 внешнего радиуса лестницы R1. В нашем случае:

R = 130 *2/3 = 86,7 см.

Как правило, для комфортного подъема на высоту H = 300 см, необходим угол поворота на 360 градусов, то есть, на полный круг. Тогда воображаемый конец 20-ой ступени в проекции совпадает с началом первой. Поскольку 20-я ступень – это, по сути дела, пол второго этажа, то вполне можно совместить ее начало с началом первой ступени. Правда, при этом несколько уменьшатся размеры площадки второго этажа, и горизонтальная проекция лестницы будет выглядеть как на рисунке 2:

Рисунок 2

Мы видим, что теперь полный круг составляют 19 ступеней, а воображаемая 20-я ступень находится строго над первой. Высчитаем их размеры и проверим, совпадают ли они с оптимальными. Для начала необходимо вычислить ширину ступеней на линии движения. По формуле длины окружности 2пR, где п = 3,14, определяем длину L линии движения:

L = 2nR = 2*3,14* 86,7 = 544,5 см.

Разделив полученное значение длины линии движения на 19, получаем:

l = 544,5: 19 = 28,7 см.

Это, конечно, не оптимальная величина, но она находится в пределах нормы. Если вы хотите довести свою лестницу до совершенства и немного увеличить глубину ступени, можно идти тремя путями:

  1. Увеличивая угол поворота лестницы.
  2. Увеличивая радиус лестницы.
  3. Уменьшая количество ступеней, и увеличивая одновременно их высоту.

При увеличении угла разворота глубина ступеней будет увеличиваться, их высота оставаться прежней, но уменьшатся размеры лестничной площадки, что может быть не слишком удобно. Уменьшив количество ступеней, придется увеличивать их высоту, что тоже не всегда желательно.

Если во главу угла при расчете винтовой лестницы ставить удобство и безопасность, (а в случае винтовой лестницы, являющейся не слишком удобной конструкцией, желательно так и поступать), то лучше увеличить внешний радиус лестницы, например, на 5 см. В этом случае, радиус R, соответствующий линии движения, составит:

R = 135*2*3 = 90 см.

Тогда длина лестницы L по линии движения:

L = 2*3,14*90 = 565,2

Глубина ступеней на линии движения:

l = L / k = 565,2/19 = 29,8 см.

L1 = 2nR1 = 2*3,14*135 = 847, 8 см l1 = L1/ k = 44,6 см

L2 = 2п r = 2*3,14*30 = 188,4 см 12 = L2/ k = 9,9 см

Итак, в примере расчета винтовая лестница имеет следующие параметры:

  • количество ступеней на лестнице k =19 (20-я ступень совпадает с полом второго этажа, не забываем об этом!);
  • глубина ступеней по линии движения l = 29,8 см;
  • глубина ступени по внешнему краю l1 = 44, 6 см;
  • глубина ступеней по внутреннему краю l2 = 9,9 см;
  • высота ступеней h = 15 см;
  • внешний радиус R = 135 см;
  • ширина ступеней S = 105 см.

Чертеж ступени будет выглядеть следующим образом:

Рисунок 3

Строго говоря, мы вычисляли длины дуг, показанных пунктиром, а глубина ступеней будет немного меньше. Чтобы не углубляться в сложные математические расчеты, этой небольшой разницей в размерах можно пренебречь. Впрочем, особо дотошные строители могут найти формулу длины хорды и вычислить точные значения.

В собственном доме или двухуровневой квартире не обойтись без лестничной конструкции, и большой популярностью в настоящее время пользуются винтовые модели. Их выбор в магазинах довольно разнообразен. Но при желании такую конструкцию вполне реально сделать своими руками.

Для этого предварительно необходимо произвести правильный расчет винтовых лестниц. Как это выполнить самостоятельно, рассмотрим более подробно в данной статье.

К несомненным преимуществам данного типа лестниц относятся:

  • Компактность – можно изготовить совсем небольшое изделие, которое займет минимум полезной площади в помещении.
  • Стоимость – даже готовые варианты по карману большинству. А если сделать лестницу самостоятельно, то она обойдется еще дешевле.
  • Эстетичность – практически любая винтовая конструкция привлекает к себе внимание своей неординарностью и красотой. Можно выполнить высоко художественный вариант из самых различных материалов.

Из некоторых недостатков стоит отметить следующее:

  • По очень компактным моделям неудобно осуществлять подъем и спуск. Необходимо делать это очень осторожно из-за неравномерной ширины ступеней.
  • По данным лестницам часто невозможно перемещать предметы крупного размера.
  • Самостоятельное изготовление или монтаж отдельных моделей – довольно сложное занятие.

Конструкция винтовой лестницы состоит из:

  • Опорных элементов;
  • Деталей ступеней;
  • Системы ограждения – она бывает не во всех моделях.

При всем многообразии винтовых лестничных изделий, их можно классифицировать по нескольким параметрам:

  • Виду опоры ступеней.
  • Материалу изготовления.
  • Углу поворота.

Проектирование и расчет каждого вида винтовой лестницы будет иметь свои особенности.

Виды опоры

В качестве опорных элементов винтовых изделий могут выступать:

  • Центральный столб;
  • Стены;
  • Тетивы;
  • Косоуры;
  • Больцы.

Наиболее распространенным вариантом является центральная опора. Часто применяются косоуры и больцы. Самостоятельное изготовление опорной тетивы весьма сложно.

Здесь необходимо специальное оборудование и профессиональные навыки. По этой причине большинству не удастся сделать такой вариант своими руками.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовых конструкций могут применяться самые разнообразные материалы:

  • – обычная сталь, нержавейка, алюминий, чугун. Стальные модели часто выполняются из кованого металла.
  • – предпочтительнее использование древесины твердых пород. Особенно это касается опорных элементов и ступеней лестницы. Цена на деревянные изделия обычно самая доступная.
  • – большей частью такие модели выполняются в частных домах при наличии достаточной свободной площади.
  • Стекло – конструкции получаются весьма эстетичными и оригинальными. Такой материал отлично подойдет, чтобы сделать лестницу украшением дома.
  • Композитные материалы.

Большое распространение имеют комбинированные модели. Чаще всего применяется сочетание дерева и металла. Но возможна комбинация и других материалов.

Расчет всей конструкции

Перед расчетом конструкции требуется определиться с размером будущей лестницы. В первую очередь необходимо выяснить, какого размера проем под нее можно сделать.

  • Минимальный проем в межэтажном перекрытии составляет 140 см, но стандартно берется 200 см.
  • Если конструкция будет использоваться для перемещения крупногабаритных вещей, то диаметр проема должен быть минимум 220 см.
  • Совсем компактные модели, например, для чердака или подвала, требуют минимального проема.

Размер конструкции должен быть немного меньше, чем диаметр проема в межэтажном перекрытии. Далее нужно определиться с видом опоры и основными пара.

Высота

Высота изделия будет равна расстоянию между полом первого и второго этажа. Расстояние между витками винта должно быть больше, чем рост человека, минимум – 190 см.

В этом случае, подъем будет безопасным и удобным. В зависимости от высоты подбирается угол поворота конструкции.

Опора

В качестве центральной опоры обычно берется металлическая труба или деревянный столб. Такие конструкции очень оригинальны. Но применение косоура или тетивы также распространено. Весьма эстетичны модели на больцах.

  • Диаметр трубы из металла может быть минимум 6 см. Толщина стенок металлической опоры – не меньше 5 мм.
  • Деревянный столб берется диаметром более 15 см.
  • Толщина тетивы, изготовленной из твердых пород дерева, должна быть не менее 4 см. если используются сосна или ель – минимум 6 см.

При этом сочетание различных видов опоры также может быть выполнено своими руками.

Ступени

Для того, чтобы передвижение по лестнице было безопасным и достаточно удобным, есть ряд требований к элементам ступеней:

  • Ширина – она должна быть не менее 10 см на расстоянии 15 см от внутреннего края. Посередине ступени ее ширина берется более 20 см.
  • Длина – если предполагается использовать лестницу в качестве основной и единственной в доме, то минимальный размер будет 80 см. Когда конструкция применяется в виде дополнительной, либо предназначается для подъема на чердак или спуска в подвал, то длина ступеней может быть минимум 55 см.

Совет: деревянные ступеньки, имеющие в длину меньше 100 см, можно изготавливать из прочных пород бескаркасным способом.

  • Толщина каждого элемента , выполненного из дерева, берется не менее 5 см при высоте лестницы до 2 м, и 6 см – при высоте более 2 м.
  • Высота подъема – расстояние между соседними ступенями считается оптимальным, если оно находится в пределах 15 – 20 см.
  • Винтовая конструкция состоит из забежных ступеней, которые имеют трапециевидную форму . Их ширина неравномерна. В целях безопасности такие конструкции в основном выполняют без подступенков.

На центральной опоре ступени чаще всего крепятся внахлест друг к другу. Для обеспечения большей прочности и надежности, по внешнему краю консолей можно дополнительно установить больцевые крепления.

Если выполняется расчет винтовой лестницы металлической, то ступени лучше предусмотреть деревянные. Это значительно облегчит всю конструкцию и сделает ее более комфортной для передвижения.

Построение чертежа

Инструкция для расчета:

  • Для начала необходимо определиться с количеством витков в будущем пролёте. Одним витком считается полное оборачивание марша вокруг оси, он обозначается «y» и равен 360о. Иногда в расчетах удобнее использовать безразмерную величину оборотов «n».
  • Рассчитываем длину окружности конструкции по внешнему краю изделия по формуле: L = 2 π R * n. Можно также применить формулу: L = 2 π R * (y/360).
  • Так как для расчета требуется длина траектории движения «l», то вместо радиуса конструкции по краю берем радиус пути подъема «r». Он составит примерно 2/3R. Следовательно, длина линии передвижения составит: l = 2 π *2/3 R * n = 4 π R / 3 * n.
  • Длину ступени обозначают «h». Она равна разнице между радиусом конструкции R и радиусом опорной трубы.
  • Разделив высоту лестницы на высоту между ступенями, можно получить количество необходимых элементов.
  • Угол ступеньки — это угол между радиусами лестничного проема, проведенными по краям консолей. Он обозначается «α» и рассчитывается по формуле: α = y / количество ступеней.
  • Максимальная ширина ступени будет по внешнему краю. Она обозначается «W1». Ширина заготовки обозначается «W2» Ширина консоли по линии движения – «W».
  • Расчет ступенек винтовой лестницы по ширине W1 = R * sinα.
  • Рассчитываем W = r * sin α = (2 R * sin α) / 3. Если полученный результат меньше 20 см, то необходимо изменить количество ступеней или высоту подъема. Можно также изменить оборот конструкции.

Для конкретных условий расчет винтовой лестницы своими руками выполнить несложно. После получения всех необходимых данных можно выполнить чертеж.

Какую бы модель вы не выбрали для своего дома, сделать все расчеты можно и самостоятельно. Во многом облегчит эту задачу специальный калькулятор расчета винтовой лестницы. Но пользоваться им проще, если вы хорошо понимаете основы такого расчета. Больше информации по данной теме можно получить из видео в этой статье.

При проведении проектирования и возведения лестницы в частном доме на второй этаж своими руками обязательно нужно провести расчет всей конструкции. При этом важны такие показатели как ширина ступеней, диаметр, количество. Все это очень важно учитывать, чтобы подготовить правильные чертежи и сделать всю конструкцию эргономичной и полностью безопасной. Такая достаточно оригинальная конструкция пользуется большой популярностью, так как для ее возведения не требуется большая площадь, однако, чтобы изделие получилось прочным и надежным, нужно все тщательно продумать и учитывать все нюансы. Кроме того, большим преимуществом винтовой лестницы является то, что она вписывается в совершенно любой интерьер и становится самым настоящим его украшением. Чтобы было удобно ходить по ступеням веерного типа, нужно правильно обозначить их размеры. Поворот спирали вполне возможно сделать совершенно любым, все зависит от дизайнерской задумки и наличия свободного места.

Проектирование винтовых лестниц подразумевает под собой определение всех требуемых параметров изделия, а также составление схематической модели конструкции с обозначений. Схема винтовой лестницы, независимо от ее конфигурации должна быть выполнена в вертикальной и горизонтальной проекции. Это позволит прорисовать все основные детали конструкции полностью, а также определить преимущества и недостатки каждого способа обустройства ступеней.

Лестница может иметь самую различную конфигурацию, а именно:

  • С опорой на центральную ось;
  • С частичным вхождением ступеней в центральную опору;
  • С упором на боковые тетивы;
  • Консольное расположение.

Чертежи каждого типа лестницы будут различаться между собой, и это обязательно нужно учитывать при проведении расчетов и составлении плана конструкции. При этом значительно различаются размеры используемых деталей для винтовых лестниц, так как способы крепления в той или иной мере отнимают определенное пространство, предназначенное для передвижения.

Проектирование лестницы в частном доме – это сложный процесс, который включает в себя определение длины и ширины лестничного марша, угла поворота и наклона конструкции, размерных характеристик и количества ступеней. Поможем не запутаться в этом в материале: .

Функциональная винтовая лестница: чертежи и количество ступеней

Прежде чем выполнить проект винтовой лестницы, стоит правильно все рассчитать, а также определить количество ступеней. Именно поэтому, на основе полученных данных будет разрабатываться и возводиться конструкция.

Для возведения лестницы нужно определить:

  • Количество ступеней;
  • Высоту подступенка;

Изначально нужно определить оптимальное количество ступеней. Идеальным вариантом будет 11-13 ступенек. Обязательно должно быть нечетное количество для большего комфорта передвижения. Отсчет должен идти сверху вниз. Верхняя ступенька должна выступать в качестве площадки, а ее размеры нисколько не отличаются от остальных имеющихся элементов.

Для определения оптимальной высоты подступенка нужно разделить полученное расстояние от потолка и до пола на количество ступенек. Идеальным вариантом будет высота ступени в пределах 15-20 сантиметров.

Для винтовой лестницы больше всего подойдут забежные ступени, именно поэтому, чтобы определить оптимальные параметры, нужно предварительно подготовить чертеж.

Расчет винтовой лестницы: особенности конструкции

Винтовая лестница состоит из забежных ступеней и изготавливается преимущественно из дерева или металла. Существуют стандартные модели винтовых лестниц, которые можно сделать в доме или выполнить свою оригинальную конструкцию, но для этого нужно все правильно и точно рассчитать, а также учитывать особенности готового изделия. Прежде чем приступить к возведению конструкции, нужно подобрать оптимальный тип изделия.

В частности винтовые лестницы могут быть:

  • Прямоугольные;
  • Многоугольные;
  • Круглые.

Прямоугольные и многоугольные конструкции могут быть использованы, если лестница будет монтироваться рядом со стеной. Если же она будет находиться посредине комнаты, то лучше всего отдать предпочтение круглой конструкции. Винтовые лестницы могут выполняться с подступенками и без них. Лестница без подступенок гораздо удобнее в использовании, так как ширина забежной ступеньки намного уже стопы, поэтому может быть соскальзывание ноги, если выполнен подступенок, так как он занимает определенное пространство.

Важно! Отсутствие подступенков дает возможность становиться полностью всей стопой на проступь, поэтому движение по такой лестнице будет более удобным и безопасным.

Как подготовить чертеж винтовой лестницы

Чтобы подготовить чертеж винтовой лестницы, важно все правильно просчитать, а также учитывать габариты каждого элемента конструкции.

Прежде чем нарисовать макет, нужно продумать:

  • Особенности ступеней;
  • Ширину проступи;
  • Размеры проема.

Просмотрев имеющиеся готовые образцы можно подобрать для себя оптимальный вариант, который затем немного изменить под имеющиеся параметры и особенности интерьера дома. Одним из основных характеристик лестницы считается ширина проступи. Для определения этого параметра нужно не только подготовить рисунок, но и воспользоваться специальными формулами, которые помогут определить требуемую ширину ступеньки.

На подготавливаемом плане обязательно нужно отобразить:

  • Внешний диаметр;
  • Градус разворота;
  • Ширину проступи.

Дополнительно, при проведении расчетов нужно учитывать место для фиксации ступеней, а также зону для перил. Помимо этого, нужно учитывать требуемую площадь для оформления проема. При движении вверх или вниз человек любого роста должен легко и свободно проходить, не задевая при этом потолочных балок. Оптимальный размер обустраиваемого проема должен равняться приблизительно 2 метрам. Минимальный диаметр находится в пределах 1,2-1,5 метров.

Как сделать расчет винтовой лестницы онлайн

Можно самостоятельно провести все требуемые расчеты и замеры при выполнении проекта винтовой лестницы. Однако, существуют специальные программы, которые помогают быстро и просто провести требуемые замеры, составить чертеж и визуализировать получившиеся рисунки. Таким образом, можно будет получить полное представление о том, как готовая лестница будет выглядеть в интерьере.

Придумать дизайн лестницы можно самостоятельно, главное – чтобы конструкция была практичной, комфортной и безопасной. Расскажем про то, как сделать всё самостоятельно: .

В частности это такие программы как:

  • Онлайн-калькулятор;
  • 3D конструктор;
  • Autocad.

Наиболее популярными и востребованными считается онлайн-калькулятор, а также программа Автокад. Достаточно внести только требуемые данные и программа сама проведет расчет и предложит наиболее оптимальное решение. Можно получить визуализацию уже готовой конструкции со всех сторон, а также ее разрезы, что позволит определить, насколько она будет прочной и безопасной.

Если проводится расчет в Автокаде, то стоит помнить, что готовый файл будет иметь расширение dwg, которое совместимо не со всеми программами.

Проведение проектирования винтовой лестницы

Винтовая лестница устанавливается в основном, если нужно сэкономить свободное пространство.

Она отлично подойдет в качестве лестницы на:

  • Второй этаж;
  • Мансарду;
  • Чердак.

Чтобы совершенно точно и правильно выполнить проектирование конструкции, важны все требования и нормы ГОСТ, так как это позволит сделать лестницу прочной, устойчивой и безопасной.

Проект винтовой лестницы обязательно должен быть продуман очень тщательно до мелочей, чтобы она получилась прочной и надежной. Подъем и спуск не должны доставлять ощущение дискомфорта. Материалы для изготовления деталей должны отличаться прочностью и полностью соответствовать оказываемым на конструкцию нагрузкам.

Определяем размеры винтовой лестницы (видео)

Винтовая лестница имеет просто превосходную конструкцию и оригинальный вид, поэтому она с легкостью может стать украшением совершенно любого интерьера дома, независимо от его стилистических особенностей.

Подробно: чертежи винтовых лестниц (фото примеров)