Винтовые металлические лестницы: виды и конструктивные особенности

Винтовые металлические лестницы: виды и конструктивные особенности

Винтовая лестница из металла – далеко не новое изобретение. Миру знакомы кованые, украшенные ажурными элементами шедевры времен барокко и модерна, лестницы в башнях храмов и минаретов.

Старинная чугунная лестница

Именно с появлением стиля модерн такие конструкции стали использовать в интерьере жилых домов, часто делая их самым значимым, центральным элементом дизайна.

Виды винтовых лестниц из металла

Помимо конструкции винтовые металлические лестницы также подразделяются в зависимости от типа металла. Используя разный металл и разные технологии изготовления конструкции, в результате получим лестницы с разными характеристиками, в первую очередь по нагрузкам.

В зависимости от технологии и типа металла лестницы подразделяются:

• кованые;
• литые;
• сварные

Самыми простыми в изготовлении и монтаже являются сварные лестницы. Что касается кованых и чугунных (литых) винтовых лестниц, то для них потребуется специальное оборудование и опыт изготовления. Давайте рассмотрим подробнее каждый из этих видов.

Кованые

Кованые лестницы могут использоваться в реализации таких стилей, как классический, модерн, барокко, ренессанс, ампир, хай-тек, консерватизм и техно, в зависимости от узора, наличия или отсутствия изгибов или орнаментов в изделии.

Для удешевления изготовления металлических винтовых лестниц часто используют дерево. В таком варианте конструкция и ступени изготавливаются из дерева, а перила делаются коваными. Такая реализация позволяется сэкономить не только на материалах, но и на работе и тем самым сохранить оригинальность дизайна.

Чугунные

Самыми сложными и дорогими в производстве являются литые, в нашем случае чугунные, винтовые лестницы.

Сложность производства заключается в следующем:

• Каждый элемент лестницы предварительно изготавливается из гипса с идеальной формой.
• С помощью подготовленных деталей изготавливается форма для заливки.
• После этого в подготовленную форму заливается расплавленный металл.

Несмотря на всю сложность и дороговизну производства, чугунные винтовые лестницы не теряют своей популярности. Причиной тому являются уникальный дизайн и формы, повторить которые невозможно любым другим способом.

Технология литься позволяет создать любой узор и форму для будущей лестницы.

Сварные

К сварным относятся все винтовые лестницы из метала, элементы которых соединяются при помощи сварки.

Такого рода лестницы возможно изготовить под любой дизайн и в любом исполнении, главное — наличие навыка и точно поставленной задачи.

Сварные лестницы хорошо сочетаются со многими материалами, как с деревом, так и стеклом. Со стеклом идеально сочетаются каркасы из нержавеющей стали.

Маршевый и поворотный вариант

Этот вид сооружения считается самым востребованным и простым в изготовлении. Чтобы создать такую конструкцию, рекомендуется составить чертеж своими силами или осуществить заказ в строительных фирмах.

Более сложная конструкция — это поворотная модель лестницы. Она имеет несколько маршей, которые разделяются площадками. В основном применяются для многоэтажных домов.

Надо понимать, что строительство подобной конструкции требует точного расчета. Если сделать все неправильно, то появится риск обрушения, что может повлечь за собой разные последствия. И если есть сомнения по поводу сооружения подобной системы, то лучше обратиться за помощью к инженерам, которые произведут точный расчет.

Уникальность лестниц винтового типа и их применение

Традиционно винтовые лестницы для дачи были самыми популярными и распространёнными много лет. Это легко объяснить ещё тем, что такие дома довольно часто строятся с низкими потолками и места в них не так много как хотелось бы. С помощью таких конструкций в любом небольшом частном домике можно было заметно увеличить пространство и дополнить интерьер . Они не только радуют глаз с эстетической точки зрения, но и весьма функциональны в любом небольшом помещении, так как небольшой диаметр конструкции даёт возможность уместиться ей практически везде. Одной из отличительных черт такой лестницы является то, что каждая ступень конструируется радиально только относительно центральной оси. Именно поэтому, если детально рассматривать схему, то можно увидеть, что в разрезе она выглядит как многоугольник, состоящий из отдельных частей. Благодаря своей необычности, простоте и изысканности, их так часто можно встретить в частных домах и двухуровневых квартирах. Это всегда модно, красиво и практично, а если воспользоваться помощью опытных дизайнеров, то это может быть ещё изысканно и стильно.

Размеры типовых винтовых лестниц

Строить лестницу своими руками хлопотно, расчет параметров не так прост, но есть фирмы, специализирующиеся на проектировании и изготовлении винтовых лестниц по типовым и индивидуальным проектам из различных материалов. Производители массовой продукции предлагают готовые типовые конструкции, предусматривающие изменение базовых размеров в каких-то пределах и комплектующие к ним.

Самая простая и дешевая конструкция – винтовая со ступенями, которые закреплены на центральном столбе и на балясинах винтовых поручней, и может проектироваться так, чтобы движение по ней происходило против часовой стрелки и по ходу. Она выполняется из металла с различными видами покрытия и деревянными ступенями.

В паспорте на изделие обычно указываются стандартные размеры (обозначения могут быть другими, но суть от этого не меняется):

• диаметр лестницы D = 2R = 1200, 1400 или 1600 мм ;
• высота лестницы в базовой комплектации H = 2860 мм ;
• высота, до которой можно поднять конструкцию за счет изменения расстояния между ступенями H’ = 3090 мм ;
• высота за счет дополнительной секции H» = 3320 мм ;
• расстояние между ступенями C = 220 — 238 мм;
• толщина ступени Z = 35 мм ;
• количество ступеней N = 16;
• количество ступеней за счет дополнительной секции N ‘ = 17;

и в зависимости от количества ступеней и диаметра проема разные значения угла оборота марша γ и длину ступени h.

Если указан угол γ = 450°, значит, количество оборотов лестницы n = γ /360°= 450/360=1,25.

Изучить алгоритм расчета размеров всей конструкции и ее ступеней стоит хотя бы затем, чтобы, выбирая типовую винтовую лестницу, можно было представить, впишется она в существующий проем или нет, насколько она удобна (хотя бы теоретически, походить по ней можно не во всяком магазине) и безопасна, соответствует ли основным параметрам эксплуатации таких сооружений. А заказывая индивидуальный проект, можно будет практически на равных и со знанием дела обсуждать со специалистами параметры будущего украшения интерьера.

Расчет параметров винтовой лестницы

При проектировании винтовой лестницы указываются ее параметры, которые в первую очередь зависят от того, какой она является: основной или дополнительной. Основная должна иметь ступени с минимальной длиной 90 см, а диаметр проема для нее должен на 20 см превышать две длины ступеней и составлять минимум 200 см.

Это обусловлено необходимостью устройства перил, которые должны устанавливаться с зазором 10 см между ними и проемом. Так обеспечивается комфортность их использования.

Если винтовая лестница является дополнительной, то размер проема может быть от 140 см, а длина ступеней — 60 см. Лестничная конструкция с такими габаритами чаще всего устраивается для подъема на мансардный этаж или чердак и спуска в подвал или погреб.

У витых лестниц ходовая часть проступей меньше их длины. При общей длине ступеней 90 см их фактическая длина уменьшается до 80 см за счет ограждения, которое устанавливается с противоположного от опорного столба края.

Поскольку ступени винтовой лестницы являются забежными, их части, крепящиеся к колонне, нависают друг над другом. Поэтому пригодная для ходьбы длина ступеней уменьшается еще на 25%. Соответственно, ступени длиной 90 см имеют ходовую часть примерно 50 см.

Можно увеличить ходовую часть и сделать перемещение по ступеням более комфортным, расширив проем. Возведение винтовой конструкции с диаметром более 3 м нецелесообразно, поскольку площадь под нее позволяет установить удобную маршевую лестницу.

Видео о готовой винтовой лестнице на больцах

Посмотреть, как выглядит построенная предложенным нами способом лестница, можно посмотреть в следующем видео.

Надеемся, что наши советы помогут вам построить надежную винтовую лестницу, которая будет служить вам на протяжении долгих лет. Удачного вам ремонта!

Лестницы винтовые: кованные

Если лестницы для дома или двухэтажной квартиры кованы, это всегда смотрится привлекательно и оригинально. Первая кованая винтовая конструкция появилась в средние века. Тогда это была просто красивая замена обычной лестничной конструкции. Время не стоит на месте, однако кованые лестницы до сих пор актуальны. Замки сменились частными домами, и лестницы не теряют своей актуальности.

Благодаря художественной ковке лестничные конструкции вписываются в любой интерьер, делая его:

• Изящным;
• Оригинальным;
• Сбалансированным.

Ковка сделает даже из самого заурядного дома некий замок, а его хозяев заставит чувствовать себя немного королями. Потому что качество и эстетичность такой лестничной конструкции будут 100% королевскими. Кованые конструкции не только очень, роскошные, но и долговечные, устойчивые к механическим повреждениям. Но, ухаживать за кованой лестницей всё-таки нужно. Кованые лестницы – идеальное украшение для дома.

Расчеты и алгоритмы – пример

Первый шаг к изготовлению лестницы – выбор своего варианта конструкции. Деревянная винтовая лестница чертеж которой разработан и составлен посторонними специалистами, требует проверки и уточнения результатов расчетов. Тем более что для каждого конкретного решения будут свои, индивидуальные, условия строительства. Так, при варианте лестницы с боковой опорой понадобится оборудовать «колодец», в боковые плоскости которого будут жестко встраиваться ступеньки. «Колодец» – механизм технически сложный, и сделать его самостоятельно можно, но предпочтительнее остановиться на варианте с несущей балкой на главном стержне. Винтовая конструкция на опоре

В качестве примера можно предоставить самостоятельный расчет винтовой модели, в которой опорной балкой служит металлическая труба с толщиной стенок 5 мм, Ø основной трубы – 48 см. Металлические уголки будут служить креплением консолей сваркой, ступеньки – из массива дерева. Идеальная винтовая конструкция – это правильная окружность с диаметром, равным габаритам входного проема в помещение. Простая, но точная формула для вычисления окружности лестницы:

L = 2πR х n; или L=2πR х (γ / 360);

Где:

• R – радиус окружности конструкции;
• R₁ – внутренний радиус лестницы (диаметр трубы);
• γ – лестничный оборот, значение отражает разницу по высоте между ступенями лестницы;
• L – длина окружности.

Практическая реализация модели, рассчитанной по этой формуле, показала, что комфортное передвижение по такой лестнице будет осложнено тесными проемами, потому радиус передвижения должен быть 2R / 3. Окончательная и рабочая формула:

L = 2π х 2R/3 х n = 4πR / 3 х n Данные для расчета спиральной лестницы

Из сравнительной схемы выше видно, что лестница спиралевидной конструкции отличается от прямой модели другой формой ступеней, более специфической. Консоль спирального изделия – это лепесток с округлым торцом и с специфическими характеристиками и значениями:

• h – длина одной проступи, отражающая разницу R и R₁. Если длина одной ступени выбирается меньше 1 м, то консоль можно изготовить из твердых пород дерева без каркаса;
• W₁ – ширина проступи;
• W₂ – ширина ступени;
• Α – угол поворота ступени.

Расчет количества ступенек

Чтобы узнать общее количество ступенек, необходимо высоту проема разделить на подъем, стандартная и комфортная величина которого принимается в 15-30 см. Угол рассчитывается по

• α= γ / количество ступенек;

Имея расчетные значения ширины и угла, можно рассчитать максимальную ширину проступи:

• W₁ = R х sin_α

Средняя ширина проступи будет равна:

• W = R х sin_α= (2R х sin_α) / 3

Важно! Чертежи рекомендуется выполнять в горизонтальной и вертикальной проекциях и в двух развертках.

Типы винтовых лестниц

Винтовая модели – не обязательное решение. Ее обустраивают, если в помещении мало места для маршевой конструкции. Дизайн таких изделий может быть совершенно любым – от классики до модерна или хай-тек. Например, кованая лестница подойдет для любого интерьера, если отдельные детали и элементы отделать деревом или камнем. Спиральные модели работают и как вспомогательные конструкции – чердачные, подвальные, и т.д. Разные конструкции лестниц

Недостатки винтовых спиралевидных конструкций внутренних лестниц:

1. По винтовой поверхности подниматься труднее, чем по маршевой – из-за тесноты и круговой конструкции существует опасность получить травму, особенно рискуют дети и пожилые люди;
2. По винтовому изделию неудобно поднимать/опускать предметы мебели и другие объемные вещи;
3. Сложная геометрия ступеней затрудняет быстрое передвижение по ступеням, так как ступеньки для левой и правой ноги будут иметь разные размеры;

Но внешний вид такой модели чаще всего перевешивает все ее недостатки –конструкция выглядит легкой и воздушной, хотя она очень прочная и надежная. Поворотные лестничные системы также считаются винтовыми, так как имеют в устройстве забежные ступени. Поворотные лестницы бывают следующими:

1. Криволинейной сложной конструкции;
2. Полуоборотные поворотные модели;
3. Устройства в четверть оборота;
4. Модели изогнутой формы.

Расчет четвертьоборотной модели

При сборке и установке поворотной модели ее укрепляют вдоль несущей стены, с поручнем снаружи. Минусом таких конструкций считается некомфортный подъем по ступеням.

Особенности монтажа лестницы винтового типа

Сборка винтовых лестниц осуществляется в определенной последовательности, нарушение которой может ослабить конструкцию:

1. Расчет параметров для конкретных условий эксплуатации;
2. Выбор места для опоры, монтаж опорного нижнего фланца;
3. Крепление первой ступеньки к полу с заходом во фланец;
4. Набор втулок на опорную стойку, крепление остальных ступеней;
5. Крепление всего каркаса к стене, или монтаж конструкции к перекрытию при помощи верхней ступеньки;
6. Крепление верхнего торца опоры;
7. Выбор конструкции и дизайна перил и других защитные элементов.

Лестница в ¾ оборота

Чтобы рассчитать, где устанавливать опорный металлический стержень, на втором этаже по месту монтажа лестницы натягиваются по диагонали два строительных шнура. В месте пересечения шнуров крепится отвес, и на первом этаже отмечается центр оси, которая будет основной осью нахождения лестницы. Труба для стержня должна быть ≈ 50 мм в диаметре, если это металл. Деревянный столб должен быть как минимум в два раза толще.

Для безопасной эксплуатации винтовой лестницы на второй этаж, чердак или мансарду опору рекомендуется заливать бетоном – для этого обустраивается отдельная подушка из бетона. Крепить опору к бетону можно анкерными болтами или турбовинтами через металлический фланец с крепежными отверстиями.

Ступеньки на главной опоре крепятся по меньшему размеру. Высота подступени должна быть равной высоте гильзы минус толщина шайбы, которая вкладывается между втулками и проступью. Шайбы должны быть металлическими, чтобы минимизировать их износ в процессе эксплуатации. Угол наклона и подъема

По желанию в элементы деревянных винтовых лестниц вставляются детали из других декоративных прочных материалов – стекла, камня, пластика, мрамора и т.д. От материала, из которого будет изготовлен основной несущий стержень, зависит срок эксплуатации лестницы и степень ее прочности. Поэтому предпочтение отдается таким стройматериалам, как асбоцемент, бетон или металл. Ступени крепятся разными способами: на асбоцемент или бетон – болтами или анкерами, на металл – сваркой или резьбовыми соединениями. Иногда в качестве основной опоры используют кирпичную, деревянную или каменную колонну.