Устройство винтовой лестницы: Винтовая лестница – компактная и полезная конструкция

Содержание

Винтовая лестница:история, типы, конструкция

Лестница – конструктивный элемент дома, дающий возможность людям, домашним животным подниматься, спускаться на следующий этаж.Винтовая лестница отличается от обычной лестницы ступеньками, закручивающимися спиралью, вы идете во время подъема (спуска) по кругу, не прямо.

Содержание

История возникновения винтовой лестницы
Конструкция винтовой лестницы
Типы винтовых лестниц
Меры предосторожности при установке и использовании винтовой лестницы
47 фото идей винтовой лестницы:

История возникновения винтовой лестницы

Рассматриваемый вид лестницы придумали средневековые архитекторы и строители для удобного перемещения внутри башен, замков и крепостей. Круглые лестницы использовались для спускания в темные, мрачные и узкие подземелья замков. Получается, что люди в далекие Средние века оценили практичность и компактность круговых лестниц. Второе предназначение круговых лестниц – защита от нападения врага. Ведь в случае массированной атаки воины могут пробраться внутрь лестницой по одному. Это позволяло защитникам башни, крепости одолевать врагом поодиночке на вершине башни.

Двигаясь по винтовой лестнице, закрученной вправо, захватчик не имел возможности для нанесения ударов мечом, ведь справа была стена, а слева ему мешал собственный атрибут защиты – щит.

Интересный факт: большая часть рыцарей были леворукими.

По причине леворукости средневековых воинов винтовые лестницы в защитных сооружениях часто делали закрученными влево, ход лестницы был против часовой стрелки. При таком положении ступенек воин-левша мог с легкостью орудовать своим мечом (по сравнению с праворуким мужчиной) в сжатом пространстве круговой лестницы.

Вопреки популярному мнению о том, что такие лестницы появились лишь в средневековье, исторические факты свидетельствуют о совершенно другом положении дел. В третьей книге Царств Ветхого Завета еще в 560 г. до н. э. упоминается о храме Соломона: «По круглым лестницам восходили в средний ярус, а от среднего в третий». Значит, уже тогда люди использовали эти оригинальные лестницы.

На острове Сицилия в районе археологических раскопок парка Селинунт (с. Маринелла) сохранились остатки винтовой лестницы.

В Риме расположена самая старая действующая винтовая лестница в мире. Она построена во втором веке. Высота составляет почти сорок метров. По этому сооружению даже сегодня можно ходить, восторгаться красоте и практичности. В светлое время дня освещение на лестнице естественное: свет пробивается в достаточном количестве через сорок два отверстия в стенах.

Конструкция винтовой лестницы

Главным составляющим элементом вышеуказанной лестницы, как и любой другой, является ступенька. Почти во всех случаях круговая лестница помещается в лестничной клетке, имеющей форму окружности. Центральное место конструкции занимает опорный столб, вокруг которого на разных уровнях располагаются ступеньки. Главным преимуществом является компактность лестницы.

Интересно: при сравнении двух видов лестниц с метровой длиной ступени выясняется, что винтовая занимает в полтора раза меньше места, чем прямая классическая. Если ширина лестницы (длина ступени) увеличивается до полутора метров, то пространство, занимаемое любым из предложенных видов лестниц, сравнивается.

Почему это происходит? Все дело в том, что у прямой лестницы используется для ходьбы любое место на поверхности ступеньки. Иначе обстоит дело с винтовой лестницей: ширина ступеньки из-за особенностей конструкции сужается к центру, поэтому ближе к середине все труднее ставить ногу. Полезное пространство ступеньки уменьшается. Именно поэтому проектирование строительства винтовой лестницы отличается от обычной.

Архитектор при планировании ширины круговой лестницы учитывает кроме всего прочего еще тот факт, что перила должны быть в досягаемости руки, когда человек поднимается или опускается по лестнице. Отсюда любой специалист сделает логичный вывод: необходимо ограничить максимальную ширину лестницы. Хотя широкими круговые лестницы тоже делают, тогда ширина проступи не может быть узкой, ведь за перила не всегда получится держаться.

Есть решение проблемы слишком узкой проступи – лестница «самба» (называют в народе такую форму лестницы «гусиный шаг»). Ступеньки имеют разную форму, расположены чередованием для того, чтобы удобно ставить левую, правую ногу поочередно, при этом экономия пространства остается. Такие неровные ступеньки используются для лестниц с крутым подъемом.

В последние пятьдесят лет распространена практика построения винтовых лестниц вообще без подступенок. Это удобно, ведь если нет подступенка, то ширину ступени делают меньше. В таком случае нога может устанавливаться так, что носок выступает за пределы ступеньки и опора становится достаточной для балансирования на одной ноге в промежуточный период между шагами по лестнице. Эта ситуация наблюдается при движении вверх.

Дизайнер перед началом работы анализирует особенности архитектуры дома, запросы хозяев. Если спиральная лестница – основная в доме, то и требования к ней будут увеличенными. Ширину ступени в таком случае делают размером не менее восьмидесяти сантиметров, а диаметр всего перекрытия лестницы – не меньше, чем два метра. Высота каждого подступенка около двадцати сантиметров.

Если винтовая лестница в постройке является дополнительной, декоративной, то поступь в длину делают до шестидесяти сантиметров, диаметр проема всей лестницы достаточно сделать размером до ста сорока сантиметров.

Ступени, использующиеся при строительстве винтовых лестниц, могут называться забежными. Они отличаются своей формой, уменьшающейся шириной. Обычные ступени прямой лестницы являются прямоугольными.

Типы винтовых лестниц

Винтовые лестницы различаются по типу:

1 тип. Лестницы со ступенями, имеющими форму клина и опирающимися одним краем на окружающие лестницу стены, а другим крем – на серединный столб, являющийся опорой. При таком типе строительства опорный столб выполняется из каменной кладки, а может составляться из утолщений самих ступеней.
2 тип. Лестницы, ступени которых держатся только на центральном столбе. Ступени таких лестниц выступают консольно из опорного столба, поэтому крепления делают максимально прочными для такого варианта конструкций.
3 тип. Лестницы без опорного столба. В представленной конструкции ступени монтируют в тетивы (боковые загнутые плоскости лестничного пролета). Последние переходят в несущие перила. Такая лестница выглядит особенно красиво и в то же время конструкция сложна для исполнения.
4 тип. Ступени лестницы четвертого типа опираются на мощный центральный столб, который является единственным несущим звеном всей конструкции. В отличие от второго типа лестниц в данном варианте ступени не соединяются по бокам друг с другом. Из-за увеличенной нагрузки этот столб выполняют исключительно из металла. Диаметр несущей трубы – минимум 5 см.

При непостоянном использовании винтовой лестницы, например, для выхода на чердак дома, используются уменьшенные конструктивные модели, но в любом случае соблюдают десятисантиметровое расстояние между кромкой лестницы и стеной (просвет лестницы). При игнорировании этого обязательного правила при строительстве рука идущего по лестнице человека может быть травмирована.

Меры предосторожности при установке и использовании винтовой лестницы

При проектировании оригинальной винтовой лестницы в доме очень важно проследить за прочностью всех материалов, из которых она изготовлена, а также за прочностью тех материалов и приспособлений, с помощью которых детали лестницы закрепляются и монтируются. Когда выбирают лестницу с опорой ступенек только на центральный столб, то крайне важно убедиться в его надежности. Лучший материал для центральной части – металл.

Материал для изготовления перил не менее важен, ведь на них тоже идет нагрузка при использовании лестницы по своему прямому назначению. Да, перила выдерживают меньшее давление, чем сами ступени, но все-таки они являются одним из гарантов безопасности. Изготавливаются перила из любых строительных материалов, можно даже сделать их из клееной древесины, главное, чтобы качество изготовления было наивысшим.

Ступени бывают металлические, деревянные, пластиковые, стеклянные, а также смешанного типа. Металлические крепятся путем приваривания одной детали к другой.

Самая безопасная из всех винтовых лестниц – лестница без подступенков. Но такие конструкции выполняют обычно в больших помещениях, где скапливается много людей сразу. Такие конструкции больше напоминают медленно восходящую или нисходящую нескользкую горку, в которой немного выделяются ступеньки.

В частном доме такая лестница не планируется из-за своих неоправданно больших размеров, превышающих действительные нужды проживающих там людей. Если хозяин располагает местом для лестницы размерами от трех метров, то целесообразней и безопасней делать прямую классическую лестницу, а не винтовую.
Дом оглашают детские крики – тогда не стоит вообще планировать круговую лестницу. Маленькие любознательные озорники стараются везде побегать, поэтому сложная и травмоопасная винтовая лестница противопоказана в таком случае.
Не стройте винтовую лестницу в своем жилом доме, если вы ведете активный, подвижный образ жизни. Она не является практичной для деловых людей. Если голова итак идет кругом от множества дел и проблем, то винтовая лестница только добавит головной боли. А вот для респектабельных людей, ведущих размеренный образ жизни и без маленьких детей такие лестницы – находка.

47 фото идей винтовой лестницы:

чертежи с размерами, инструкция по изготовлению, сборке и монтажу, установка дополнительных элементов + фото и видео

Опубликовано: 12 октября 2017

Содержание

1 Устройство и расчет винтовой лестницы
- 1. 1 Чертежи и размеры лестничных маршей
- 1.2 Форма ступеней
- 1.3 Вычисление расстояния до перекрытия
2 Как сделать проем в перекрытии потолка
3 Пошаговая инструкция по изготовлению лестницы на второй этаж
- 3.1 Ступени из дерева
- 3.2 Установка балясин
- 3.3 Монтаж перил
- 3.4 Изготовление тетивы
- 3.5 Сборка и установка конструкции
- 3.6 Видео: монтаж винтовой лестницы Юта
- 3.7 Другие технологии установки (с фото)
- 3.8 Фотогалерея: варианты дизайна лестниц в интерьере

Винтовая лестница на второй этаж – одна из самых популярных конструкций для сообщения между этажами. Способна сэкономить место и украсить интерьер любого помещения. Могут устанавливаться на самых маленьких площадях, в квартире, загородном доме или даче. Также известна как поворотная, круглая или радиальная конструкция.

Устройство и расчет винтовой лестницы

Устройство винтовых лестниц имеет ряд недостатков, например, они не всегда удобны, особенно, для пожилых людей и маленькие детей. В этом случае в качестве основной межэтажного подъема предпочтительнее использовать обычную маршевую, а закругленная конструкция идеально подойдет в качестве служебной или технической, так как она не занимает слишком много места.

Чтобы избежать падений и травм, необходимо тщательно подготовить проект винтовой лестницы. Только в случае выполнения всех требований (ГОСТ и СНиП) и правил постройки, изделие получится удобным и практичным.

Чтобы рассчитать лестницу, необходимо прежде всего ознакомиться с основными размерами, а также с ограничениями, которые на них накладываются.

Чертежи и размеры лестничных маршей

h – высота подступенка – расстояние, на которое можно подняться, преодолев одну ступень. Считается, что наиболее удобной является высота от 12 до 22 см;
h₁ – глубина проступи. Должна быть достаточной для того, чтобы при спуске нога не соскальзывала со ступенек, а при подъеме обеспечивала надежную опору для ступни. Рекомендуется брать значения от 25 до 40 см. У центральной опоры глубина ступени проступи должна быть 10 см и больше;

Чтобы передвижение было удобным, круговая лестница должна соответствовать условию:
2 h + h₁ = 60..65 см (1)

R – внешний радиус лестничного марша;
R₁ – радиус основной линии подъема. Очень важный параметр. Движение вверх или вниз, как правило, происходит именно по линии подъема, которая отстоит от края лестницы, примерно, на треть общего радиуса (R). В этом месте ширина проступи должна быть самой удобной;
r – радиус внутренней опоры;
ω – угол закручивания. Показывает величину угла, на который повернут вход на лестницу относительно выхода. Например, если угол закручивания 360°, то точка выхода находится над точкой входа.

Круглая лестница шириной менее 1,5 метра должна быть обязательно оборудована перилами, высотой 90 см и более.

Проектирование конструкции начинается с расчета основных размеров. Допустим, что расстояние до пола второго этажа (H) равняется 3 м. Ширина лестницы (R) будет 1,2 м. Место входа находится строго под выходом (т.е. угол закручивания равен 360°).

Н = 3 м, R = 1,2 м, ω = 360°;

Для начала надо рассчитать количество ступеней (n). Предположим, что высота ступени h = 18см, тогда

n = H / h, 3000 / 180 = 16,7

Округлив значение в большую сторону, мы получим ответ – 17. Но поскольку последняя ступенька является полом второго этажа, то на нашей лестнице будет 16 ступеней.

Длина лестницы (L_о) по основной линии подъема рассчитывается следующим образом:

L_о = 2πR₁, где R₁ = 2/3 R, следовательно

L_о = 4/3πR, подставив в формулу значение R = 1,2м, получаем

L_о = 4/3 * 3,14 * 1,2 = 5 м

Далее разделив L_о на количество ступенек (n), становится понятно, что глубина проступи составляет 29см.

h₁ = L / n = 5 / 17 = 0,29 м = 29 см

Проверив наши вычисления по формуле (1), получаем число 65. То есть поворотная лестница с такими параметрами будет вполне удобна для ходьбы.

Форма ступеней

Зная количество ступеней, можно рассчитать их форму. Принимаем глубину проступи у обсадной трубы за 10см (меньше нельзя), а у внешнего края вычисляем по формуле – внешняя длина лестницы, деленная на количество ступеней.

h₁внутр = 10см

h₁внеш = L_в / n, где

L_в = 2πR = 2 * 3,14 * 1,2 = 7,536 м подставляем значение

h₁внеш = 7,536 / 17 = 0,44 м = 44 см

Получилось, что глубина проступи у внешнего края равна 440мм.

Разумеется, при расчетах очень редко получаются целые числа, за счет чего появляется погрешности и форма ступеней искажается. Чтобы это нивелировать, размеры ступеней можно немного изменить, например, сделать первую чуть ниже остальных. Таким образом оставшиеся ступеньки останутся одинаковыми.

Поворотные лестницы, как правило, делаются без подступеней. Это объясняется тем, что передвигаться по такой конструкции удобнее. Поэтому высота ступенек может иметь небольшой огрех.

Вычисление расстояния до перекрытия

Поднимаясь на каждую ступень, мы приближаемся к перекрытию на высоту подступенка (h). В нашем случае это 18 см . Преодолев 4 ступени, мы поднимемся на 72 см. Если принять толщину перекрытия (h_п) за 20 см, то для четвертой ступени:

Н₁ = H – 4h – h_п = 300 – 72 – 20 = 208 см

Это вполне допустимо, так как данный параметр должен быть не менее 2м.

При подъеме же на пятую ступень, потеря высоты составит уже 90 см и Н₁= 190 см, при таком значении высокий человек может удариться головой.

Исходя из этого, длина площадки верхнего этажа по средней линии в нашем случае не должна превышать глубины четырех проступей, то есть 1,16 м.

Более наглядно это видно на рисунке, на котором изображена круглая лестница, вид сверху. Белым цветом выделена площадка. Пунктиром – ступеньки, которые находятся под ней. Начало лестничного марша совпадает с точкой выхода. Подъем происходит против часовой стрелки.

Данные расчеты носят приблизительный характер и не учитывают толщину материала, из которого будут изготавливаться комплектующие для винтовых лестниц, например, обшивка ступеней и некоторые другие нюансы, которые обязательно надо брать во внимание.

Как сделать проем в перекрытии потолка

Лестничный проем в перекрытии второго этажа лучше всего готовить сразу, при постройке частного дома. Если это было упущено, то в случае деревянных потолков, его надо выпилить перед установкой межэтажной конструкции.

Проем могут иметь округлую или прямоугольную формы в зависимости от того, будут устанавливаться круглые или квадратно-винтовые лестницы.

Главное, что при этом должно соблюдаться основное условие: размер проема должен быть больше, чем диаметр винтовой лестницы на 10 см с каждой стороны. Это необходимо для того, чтобы не поранить руки о стены при использовании перил на последних ступенях .

Если предполагается круглый проем для лестницы, следует выполнить его чертеж на полу нижнего этажа, а затем перенести на потолок.

По центру окружности просверливается сквозное отверстие. Затем на полу второго этажа в данное отверстие вставляется штырь и с помощью веревки, длина которой соответствует радиусу проема, и привязанного к ней карандаша намечается отверстие, которое необходимо выпилить.

Как вариант, участок, где предполагается сделать площадку второго этажа, можно не удалять. Это сэкономит время на ее обустройство. Кроме того, стоимость винтовой лестницы будет несколько ниже. Но при этом нужны самые тщательные расчеты, чтобы не ошибиться с местоположением площадки.

Лестничный проем облицовывается балкой, изготовленной из шпона, в форме окружности. Балка состоит из нескольких слоев, изогнутых с помощью стального кружала и упоров. Первый и последний слои должны быть из цельных отрезков шпона. Для изготовления промежуточных слоев допускается использование более коротких кусков.

Оформление проема будет выполнено более качественно, если слои изготавливать по одному, затем просушивать, проклеивать и вставлять в следующий слой.

Готовая балка устанавливается в проем для винтовой лестницы и закрепляется угловыми накладками. Чтобы придать более эстетичный вид, дополнительно монтируются декоративные плинтуса.

Отделка лестничного проема, который имеет форму квадрата, требует минимум усилий и навыков по причине отсутствия закругленных деталей.

Пошаговая инструкция по изготовлению лестницы на второй этаж

Изготовление винтовых лестниц начинается с выбора материалов для несущих элементов, комплектующих и обшивки. В качестве центральной стойки можно использовать либо железную трубу, либо прочную деревянную балку большого диаметра. Ступени и поручни, как правило, выполняют из массива, перила и ограждения из нержавеющей стали или опять же из древесины.

Ступени из дерева

Деревянные ступени, как правило, изготавливаются из дуба, бука, клена и прочих твердых пород. Как вариант, можно купить готовые ступени для лестницы или использовать самодельные, обрезав доски до нужных размеров своими руками.

Например, прямоугольную доску можно распилить по диагонали и получить 2 трапециевидные проступи. Затем необходимо закруглить им края, обработать кромки и покрыть лаком в 3 слоя – ступени готовы.

Установка балясин

Вырезать балясины своими руками можно из металлических прутьев или деревянных стержней. При изготовлении стоек некоторые нужно сделать несколько большего размера. Они пойдут на первую и последнюю ступени и на края площадки. Это усилит прочность всей конструкции и придаст лестнице законченный внешний вид.

Резные балясины можно попробовать сделать своими руками. Для этого нужен токарный станок. А для того, чтобы просверлить ровные отверстия в торцах стоек, сойдет обычная дрель. Приспособьте ее, примерно, как на фото:

Ровные отверстия очень важны, ведь именно они обеспечивают строго вертикальное положение балясин.

Монтаж перил

Для изготовления перил понадобятся деревянные балясины двух видов: крупные стойки, которые устанавливаются на углах, и мелкие – для каждой ступени.

На верхушке мелких балясин отмечаем угол, равный углу наклона лестничного марша и отрезаем его. Позже на эту поверхность будет устанавливаться поручень.
На другом конце балясины из дерева сверлим отверстие для шканта.
Шкант — деревянный гвоздь цилиндрической формы, предназначенный для соединения элементов конструкции.
Далее займемся лестницей. В местах для балясин, сверлим отверстия и забиваем в них шканты. Для дополнительной прочности можно использовать клей, который заполнит свободное пространство и предотвратить расшатывание шкантов.
Установка балясин на шканты по всему периметру лестницы. Не забывайте по углам ставить большие стойки.
Установка поручней. Если вы купили комплект поручней и балясин в магазине, то на нижней стороне поручня будет паз в 5 мм, который закроет верхушку балясины, ведь при работе с деревом довольно часто по краям отслаиваются волокна и возникают сколы, что выглядит не аккуратно.
Проверяем уровень поручней и крепим их саморезами. Осталось только обработать дерево защитным покрытиями.
Важно: саморезы должны войти в дерево заподлицо, так, чтобы нельзя было поранить руки.

Изготовление тетивы

Чтобы согнуть тетиву для лестницы, заготовку из дерева вымачиваем в кипятке до полного размягчения, после этого выгибаем её в нужных местах, закрепляем в изогнутом положении и оставляем сохнуть.

Есть и более современный способ – склеивание множества тонких ламелей между собой. Винтовая лестница на тетиве, изготовленной подобным образом, может принимать самые крутые формы.

Сборка и установка конструкции

Металлическая винтовая лестница проста в изготовлении и отлично впишется в интерьер загородного дома или дачи. Самой популярной является конструкция с консольной опорой ступеней на обсадную трубу. На данном примере мы и покажем как своими руками сооружается лестница с поворотными ступенями.

Монтаж винтовой лестницы начинается с установки центральной стойки, которая представляет собой толстостенную стальную трубу, диаметром не меньше 5 см. Закрепив металлическую опору, на нее нанизываются ступени. После каждой ступени одевается гильза.

Затем ступеньки разворачиваются как веер. При этом необходимо очень точно рассчитать, где находится начало и конец лестницы. После того, как марш готов, каждая ступень соединяется с помощью опорных кронштейнов, которые устанавливаются рядом с внешним краем. В последнюю очередь собираются перила – монтируются стойки (балясины) ограждения и поручни.

Таким образом у нас получилась компактная винтовая лестница. Если же изделие имеет служебное или техническое назначение, то можно сделать ступени чуть уже, и на этом сэкономить еще немного места. Например, на даче, такие деревянные конструкции могут быть использованы для подъема на чердак, вместо традиционных складных.

Видео: монтаж винтовой лестницы Юта

Другие технологии установки (с фото)

Если планируется расположить изделие возле стены, то лучше подойдет винтовая конструкция, у которой форма ступеней изменяется от прямоугольной до трапециевидной, в зависимости от части марша, – квадратная винтовая лестница.

Также существуют виды винтовых лестниц без центральной опоры. В таком случае ступени с одной стороны соединяются больцами, а с другой монтируются прямо в стену или скрепляются косоуром, тетивой. Построить эту конструкцию гораздо сложнее. Зато внешний вид она имеют просто потрясающий.

Фотогалерея: варианты дизайна лестниц в интерьере

Винтовые лестницы в интерьере дома или дачи прекрасно дополняют общую дизайнерскую композицию. За счет необычной конструкции изделие придает помещению изысканности.

Это не только система коммуникаций между этажами, но и еще один способ воплотить свой творческий потенциал.