Лестницы в частном доме своими руками: виды, конструкции, устройство, монтаж

Лестницу относим к несущим конструкциям здания. Однако надо заметить, что лестница хоть и является несущей конструкцией, но не относится к несущему остову здания. Это надо понимать так: если лестницу не возводить или сломать существующую, то здание вполне может «жить», не разрушаясь.

Это интересно. В те далёкие времена ступени вырубались в массиве склона гор или представляли собой тем или иным способом закреплённые на стволах деревьев поперечные перекладины, служащие опорой для ног. С тех пор ничего нового придумано не было, эти идеи только развивались, совершенствуясь с приходом новых материалов и технологий.

Общие требования к лестницам

Здесь мы рассмотрим требования, которые являются общими для всех проектируемых лестниц.

Соответствие лестницы своему назначению. Любая лестница — неотъемлемая часть дома, при проектировании которой чётко представляется её назначение: функционально соединить уровни дома между собой, украсить ею помещение, предусмотреть эвакуацию жителей из дома в случае опасности, а также, возможно, использовать подлестничное пространство и т.д. В то же время архитектор и конструктор, проектируя лестницу, учитывают, что это конструкция повышенной опасности, поэтому нужно сделать передвижение по ней безопасным.

Словом, проектируя лестницу, учитывают все обстоятельства, которые влияют на её окончательное решение в функциональном, эстетическом, конструктивном, безопасном и т.д. плане.

Не всегда легко получается найти приемлемое решение. Вот пример, связанный с винтовыми лестницами, столь любимыми в малоэтажном строительстве. У них действительно есть преимущество перед другими видами лестниц: при значительной экономии площади красиво соединяются этажи. Но за такое решение можно дорого заплатить здоровьем, так как при малых радиусах это самые травмоопасные конструкции. По этой причине винтовые лестницы не должны проектироваться в качестве основных и единственных, ведущих на этажи, где расположены комнаты всех домочадцев.

Ещё пример влияния условий эксплуатации лестницы на выбор материала для её изготовления: внутри помещения, как правило, делают деревянные или металлические лестницы, а наружные, входные — из железобетона.

Прочность. Лестница испытывает большие нагрузки, статические и динамические (например, на лестницу действует значительная масса, когда несколько человек по ней поднимают тяжёлую мебель). Поэтому обязательно проводится расчёт элементов лестниц на прочность.

Жёсткость лестницы подразумевает исключение прогибов и зыбкости лестничных маршей при подъёме и спуске. Когда лестница «колышется» под вами, возникает чувство некомфортности и опасности. Грамотный проектировщик должен это исключить (не путать с прочностью: например, верёвочная лестница прочная, но совсем не жёсткая). Исходя из эстетико-психологических и физиологических требований, величина прогибов для элементов лестниц должна быть не более 1/150 от величины пролёта.

Зыбкость лестницы может возникнуть при длинном марше, у которого нет промежуточной опоры. Исправить положение поможет либо дополнительная опора, либо увеличение сечений элементов лестничного марша.

Достаточная пропускная способность должна обеспечиваться не только на случай необходимости обитателям покинуть помещения — эвакуации, но и если этой лестницей пользуются повседневно все обитатели дома.

Огнестойкость материала лестниц. Это требование понятно и не требует разъяснений.

Художественная выразительность лестницы очень много значит для интерьера помещения. Особенно это важно для внутренних лестниц: лестница должна иметь приятный вид. Сюда же можно отнести соответствие стилю здания и интерьера. Конечно, не всем лестницам необходимо это требование: в подсобное помещение можно спускаться по лестнице и без художественных изысков.

Освещение основной лестницы естественным светом. К выполнению этого требования нужно стремиться, но в частном малоэтажном доме не всегда удаётся это сделать.

Экономические аспекты, как правило, также принимаются во внимание. В этом отношении предпочтительнее лестница из элементов заводской продукции, а не изготовленная вручную.

Классификация лестниц

Лестницы очень разнообразны, поэтому классифицируем их только по основным признакам.

По назначению:

• основные, или главные;
• вспомогательные;
• аварийные, пожарные; в малоэтажных домах, как правило, не устраиваются;
• входные - ведущие в здание.

По расположению в здании:

• внутренние, внутриквартирные — проектируются в домах коттеджного типа; при этом они могут быть:  закрытые — расположены вне жилых помещений, в обособленных местах и открытые — расположены в гостиных, холлах, широких вестибюлях;
• внутренние, межквартирные (внутриподъездные) — разрабатываются в домах на несколько семей;
• наружные - устраиваются перед входом в здание.

По материалам несущих элементов лестниц:

• дерево, металл, стекло - используются, как правило, во внутренних лестницах;
• железобетон, метам — во входных лестницах, межквартирных, иногда в частных малоэтажных домах эти материалы используются для устройства внутриквартирных закрытых лестниц.

По способу изготовления:

• сборные - из отдельных элементов;
• монолитные железобетонные.

По количеству маршей в пределах одного этажа:

• одномаршевая — применяется в том числе:
• одномаршевая без промежуточной площадки;
• одномаршевая с промежуточной площадкой, может быть отнесена к двух-маршевым;
• одномаршевая с поворотными (забежными, веерными) ступенями;
• двухмаршевая может быть:
• двухмаршевая с параллельными смежными маршами, с междуэтажной площадкой;
• двухмаршевая с параллельными разнесёнными маршами, с междуэтажной площадкой;
• двухмаршевая с поворотными ступенями вместо промежуточной площадки;
• двухмаршевая угловая с промежуточной площадкой;
• двухмаршевая угловая с поворотными ступенями;
• двухмаршевая распашная — может нести функцию парадной лестницы в малоэтажных домах соответствующей архитектурно-композиционной организации интерьера дома;
• трёхмаршевая - красивая лестница, с возможностью обыграть междумаршевое пространство;
• четырёхмаршевая - применяется редко, но при соответствующей планировке дома вполне может быть пригодна.

По типу линии подъёма по лестничному маршу:

• прямолинейная (прямая);
• криволинейная, в том числе:
• одномаршевая, размещённая в прямоугольном объёме;
• одномаршевая, размещённая в криволинейном объёме;
• винтовая.

Схемы планов лестниц: а - одномаршевая без промежуточной площадки; 6 - то же, с промежуточной площадкой; в - одномаршевая с поворотными (забежными) ступенями; г — двухмаршевые с параллельными смежными маршами; д - то же, с разнесёнными маршами; е - двухмаршевая с поворотными ступенями; ж — двухмаршевая угловая с промежуточной площадкой; з — то же, с поворотными ступенями.

Схемы планов лестниц (продолжение): и - трёхмаршевая; к - трёхмаршевая распашная с парадным средним маршем; л - четырёх-маршевая; м - одномаршевая с поворотными ступенями, размещённая в прямоугольном объёме; н — то же, размещённая в криволинейном объёме; о — винтовая.

Элементы лестниц и требования к ним

Лестница представляет собой многоэлементную конструкцию. Определим положение и назначение каждого элемента, а также требования к ним.

Лестничная площадка и лестничный марш

Лестничная площадка - горизонтальный плоскостной элемент. В зависимости от расположения лестничная площадка называется:

• междуэтажной - промежуточная между этажами;
• этажной — находится в уровне этажа.

Лестничный марш - это наклонный ступенчатый элемент.

Отдельной строкой выделим винтовой марш, который на рисунке не показан, поскольку время его ещё не пришло — о нём будем говорить позже.

Заложение L — длина горизонтальной проекции лестничного марша.

Ступени

Проступь a — горизонтальный элемент ступени, характеризующийся шириной, т.е. расстоянием между передними кромками смежных ступеней. По сути, проступь -это ширина ступени. Однако часто для комфортного хождения по лестнице, особенно при подъёме, делают так называемую подрезку — выступ ступени на 20...30 мм над плоскостью подступёнка; в этом случае проступь меньше ширины ступени, как это видно на рисунке. Если проступь узкая, подрезка хорошо выручает при подъёме, однако не спасает при спуске - приходится опираться не на всю ступню, а на пятку, что очень опасно.

Элементы ступеней: а — элементы ступеней; б — особенности подъёма и спуска по лестнице с узкой проступью; 1 - ступень; 2 - проступь; 3 — подступёнок; 4 - подрезка; 5 - уклон лестницы.

Подступёнок b — вертикальный элемент ступени, характеризующийся высотой между верхними плоскостями ступеней.

Параметры подступёнка и проступи связаны между собой уклоном.

Уклон лестницы i.

i = b:a.

По уклону судят о крутизне лестницы. Например, самым комфортным считается уклон 1:2 (150:300 мм). Применительно к лестничному маршу уклоном можно назвать отношение высоты лестничного марша к его горизонтальной проекции — заложению.

Уклон лестницы принимается из ряда соображений, которые установлены соответствующими нормативными документами: 2b + a = 570...640мм.

Вообще говоря, лестницы должны иметь стандартные уклоны: 1:2; 1:1,75; 1:1,5; 1:1,25. Но, разумеется, в частном доме, строящемся по индивидуальному проекту, могут устраиваться лестницы с любым уклоном, главное - чтобы они отвечали требованиям безопасности и неутомляемости передвижения по лестнице.

Уклоны лестниц зависят от их назначения. Ориентировочно уклоны можно принять из табл. 7.1, где также дана оценка удобству пользования лестницей.

В малоэтажных домах, где достаточно места для удобных лестниц, лестницы с крутым уклоном возводят как вспомогательные (например, на чердак), не особенно заботясь об их привлекательности. Варианты таких вот незамысловатых лестниц с узкой проступью показаны на рисунке.

Устройство лестниц с крутым подъёмом: а - лестница типа «утиный шаг» - опирание только на внешние тетивы; б - лестница с тремя тетивами; в — лестница типа «трап» с подступёнком «на ребро»; г — лестница с проступями, поставленными под углом.

Расчёт габаритов прямой двухмаршевой лестницы

Прежде чем увязать все помещения дома, проёмы, двери и т.п. нужно предусмотреть место для лестницы. Распространённой ошибкой является определение габаритов лестницы на завершающей стадии проекта: обнаруживается, что места для желаемой лестницы и нет, приходится либо укротить свои желания на комфортную лестницу, либо менять проект.

Пример расчёта лестницы.

Требуется определить габариты двухмаршевой основной лестницы с промежуточной площадкой и произвести её графическую разбивку. Высота этажа составляет 3,3 м, ширина марша - 0,9 м; ширина лестничной площадки - 1,05 м. Расчёт заложения лестницы произведён в следующей последовательности.

1. Из условий удобства перемещения принимаем уклон i=1:1,6 (около 30°).
2. Высота одного марша H составит: 3300 : 2 = 1650 мм.
3. Примем высоту подступёнка b равной 165 мм. Тогда число n подъёмов в марше (число подступёнков) составит: n=Н:b; n = 1650: 165 = 10.
4. Количество проступей N всегда на единицу меньше числа подступёнков. Таким образом, число проступей будет: N = n-1; N = 10-1=9.
5. При уклоне 1:1,6 ширина проступи а определится как: а = b х 1,6; а = 165 х 1,6 = 264 мм. Не будет большой погрешностью принять ширину проступи равной 265 мм.
6. Посчитаем заложение L лестничного марша: L = а х N; L = 265 х 9 = 2385 мм.
7. Прибавим ширину промежуточной лестничной площадки: 2385 + 1050 = 3435 мм. Это и будет длина проекции лестницы, под которую нужно предусмотреть место в помещении.
8. Ширина лестничной клетки в чистоте состоит из ширины двух маршей и величины зазора между ними в 100 мм, а именно: 900 х 2 + 100 = 1900 мм. Так мы определили площадь, которую займёт лестница — 1900 х 3435 мм.
9. Графическая разбивка лестницы . На разрезе высоту этажа делят по числу подступёнков и проводят тонкие горизонтальные линии в пределах лестничных маршей.

Аналогично производится расчёт трёхмаршевой прямой лестницы, столь популярной при расположении помещений на промежуточных этажах. Что касается четырёхмаршевой лестницы, то здесь также никаких изменений в принципах расчётов нет.

Схема расчета габаритов прямой двухмаршевой лестницы

Конструктивные решения внутренних прямых лестниц

В малоэтажном строительстве внутренние лестницы наиболее часто проектируют из дерева. Это вполне объяснимо: для нашей полосы это родной материал, он даёт ощущение тепла, уюта, природы. Поэтому чаще приобретается мебель, двери, другие элементы интерьера именно из дерева. А лестницу, помимо решения функциональной задачи, часто рассматривают и как элемент интерьера.

Красивы также лестницы из ковкого чугуна, либо выполненные из него полностью, либо в сочетании с деревянными проступями.

Реже используется стальной прокат, но при умелой отделке ступеней и маршей такие лестницы выигрывают в интерьере.

В последнее время, благодаря новым технологиям, появляются лестницы со стеклянными проступями, уложенными на стальные косоуры. Пока этот вариант чаще наблюдается в общественных зданиях, но может применяться и в жилье. Проектируя стеклянные лестницы, архитектору нужно всегда помнить о том, что при спуске такие лестницы могут вызвать ощущение опасности, чего, разумеется, допускать нельзя.

Конструкции лестниц зависят от способа, которым поддерживаются ступени лестничного марша. На сегодняшний день применяется несколько способов поддержки ступеней в прямых лестницах; назовём их.

1. Ступени опираются на специальные балки; это классический вариант образования лестничного марша.
2. Ступени с двух сторон опираются на несущие стены.
3. Ступени консольно опираются на одну стену.
4. Подвесные лестницы, в которых ступени подвешиваются к перилам.

Лестницы с консольными ступенями

Лестницы можно проектировать без поддерживающих опор. Такие лестницы образуются ступенями, консольно защемлёнными в несущую стену.

Это интересно. Консольные лестницы тоже придуманы не сегодня. Известны лестницы, которым более тысячи лет. Изготовлены они из цельного камня, защемлённого в каменные стены.

Нельзя назвать консольные лестницы популярными, так как они проигрывают в нагрузке, которую могут нести. Ограничение в нагрузке накладывает отпечаток на архитектурные и конструктивные решения консольных лестниц:

• лестница не может проектироваться в качестве основной; по ней не должна подниматься тяжёлая мебель, например, старинный тяжёлый дубовый шкаф или концертный рояль;
• ширина марша не должна превышать 0,9 м;
• толщина деревянных ступеней должна быть не менее 50 мм, лучше 60 мм;
• если ступени заделываются в кирпичную стену, то расстояние между ступенями не может быть выбрано произвольно, оно должно быть кратно толщине кирпича (при монолитных бетонных стенах свободы больше).

Деревянные ступени закладываются в стену на длину не менее 25 см. Ступени закладываются в процессе возведения стены. В местах заделки в каменную стену, во избежание загнивания, ступени обрабатываются огне- и биостойким составом.

Как быть, если стена уже возведена, но появилось желание видеть в своём доме консольную лестницу? Один из вариантов решения этого вопроса - закрепить проступь к стене, например, стальными элементами; каждая проступь крепится в двух местах.

Способ крепления проступей к каменной стене консольно: 1 - крепёжный элемент; 2 - проступь; 3 - стальной стержень; 4 - шайба.