Лестницы. Кружева. Древесина в столярно-плотничном ремесле и прикладном искусстве...("Сделай сам" №2∙2006)

Лестницы

А.А.Савельев

В 1624 году английский поэт, архитектор и дипломат сэр Генри Уоттон в своей работе «Элементы архитектуры» писал: «Сделать хорошую лестницу — сложная архитектурная задача». Он дал несколько мудрых советов, рекомендуя «всегда хорошо освещать лестницу, чтобы никто не мог случайно упасть или споткнуться», оставлять достаточно места над головой, «чтобы поднимающемуся по ней человеку хватало воздуха, дабы не удариться головой», и подчеркивал огромное значение широких ступеней и небольшого уклона, «так как ноги наши сильнее устают при подъеме, чем при спуске».

Типичная ошибка многих застройщиков в том, что обычно о лестнице «вспоминают» на последнем этапе строительства. Обычно оставляют проем 1,5x1,5 метра и считают, что в такой проем можно вписать комфортную и удобную лестницу. Это неверно. В такой проем можно разместить только неудобную и не очень красивую лестницу.

Еще более неразумно делать узенькую декоративную винтовую лестницу в доме, где хозяева отличаются крупным телосложением и немалым весом.

Проект лестницы необходимо увязывать с проектом дома. То есть с самого начала заложить лестницу в проект и не так, как это делают некоторые доморощенные архитекторы — чертят символ, обозначающий лестницу, а потом оказывается, что начерченный символ к лестнице никакого отношения не имеет, поскольку вписать ее в оставленное место просто невозможно.

На лестницах происходит больше несчастных случаев, чем на скользких полах бассейнов и ванных комнат. Чаще всего люди получают травмы из-за дефектов ступеней, большой крутизны лестниц и отсутствия надежных перил.

Необходимо учитывать и другие опасности, обусловленные недостатками конструкции лестниц: слишком узкие лестничные марши, по которым не могут разминуться два человека; двери, которые открываются на ступеньки, а не на лестничную площадку; плохое освещение. И не должно быть очень длинных лестниц без промежуточных лестничных площадок, на которых, как писал сэр Генри, «можно остановиться и перевести дух».

Типов лестниц не так уж мало, есть из чего выбрать. Главное — учесть основные рекомендуемые параметры, для собственной же безопасности. Удобство и безопасность спуска и подъема по лестнице вам обеспечит соблюдение следующих простых рекомендаций.

Угол наклона стационарной лестницы не должен превышать 45°, иначе спуск с такой лестницы будет возможен только «вперед спиной». Это правило не распространяется на винтовые конструкции.

Чем круче подъем, тем больше внимания нужно уделить перилам, сделав их широкими и прочными.

Выбирайте удобные широкие ступени. Если они выполнены из скользких материалов (металл, камень, плитка), желательно сделать сверху накладки из материалов с повышенным коэффициентом трения (дерево, резина, ковровое покрытие, специальная «шершавая» плитка).

При устройстве лестницы надо помнить и о том, что лестница существует не только для того, чтобы по ней подняться и спуститься. Здесь вам придется проносить громоздкие вещи, поднимать и спускать мебель. Лестница не должна становиться препятствием для подобных действий.

Обратите внимание на расположение и размер лестничных площадок между лестничными маршами. Необходимо, чтобы на площадке мог в полный рост уместиться и легко повернуться взрослый человек.

Материал, используемый для изготовления лестницы, и ее конструкция влияют на дизайн и внешний вид интерьера. В этом смысле конструкции из дерева — безусловные фавориты современных застройщиков, но есть один минус — они пожароопасные. Поэтому в большом доме желательна лестница из негорючих материалов.

Ряды последовательно уложенных ступеней лестницы называют лестничным маршем. Марш — это функциональный и конструктивный элемент, соединяющий две лестничные площадки и опирающийся на них. Каждый марш составляют из нескольких одинаковых ступеней и двух ступеней особенной конструкции, служащих переходом к горизонтальным площадкам. Эти ступени называются верхней и нижней фризовыми ступенями.

Горизонтальную плоскость ступени называют проступью, а расстояние между двумя соседними проступями — подступенком, который равен высоте ступени (рис. 1,а).

Рис. 1. Основные элементы, применяемые в лестничных конструкциях:

_{а — в любых типах лестниц; б, в — в криволинейных типах лестниц; 1 — нижняя фризовая ступень; 2 — рядовая ступень; 3 — подступенок; 4 — проступь, 5 — верхняя фризовая ступень; 6 — обсадная труба; 7 — забежная ступень}

Лестницы в доме занимают много места, поэтому их стараются сделать более компактными. Для этого лестницы проектируют с поворотом без промежуточной площадки с несколькими или всеми так называемыми забежными ступенями. Эти клиновидные в плане ступени как бы забегают одна под другую.

В винтовых лестницах ступени располагаются вокруг центральной стойки — обсадной трубы (рис 1,б) — и не нуждаются в дополнительной опоре. А при необходимости дополнительных опор винтовая лестница может крепиться на косоурах или на больцах.

В обычных лестницах на уровне каждого этажа обязательно делают так называемые этажные площадки, куда выходят двери из обслуживаемых лестницей помещений. Кроме того, между этажами могут быть сделаны промежуточные междуэтажные площадки, которые служат для перехода с одного марша на другой.

В большинстве лестниц в пределах одного этажа располагают два, реже три марша; такая лестница называется двухмаршевой и трехмаршевой (рис. 2).

Рис. 2. Основные элементы, применяемые в лестничных конструкциях:

_{а — двухмаршевая лестница; б — трехмаршевая лестница; 1 — междуэтажные площадки; 2 — этажные площадки}

Марши, служащие для обслуживания основных этажей здания, желательно делать одинаковыми, то есть с одним уклоном и одинаковым количеством ступеней. Такие марши называются нормальными. Кроме того, во многих лестницах делают более крутые и узкие марши для сообщения с чердаком и подвалом; такие марши называются чердачными и подвальными.

В зависимости от объемно-планировочного решения жилого дома лестницы делятся на: входные, расположенные в заглублении (нише) дома; основные — для постоянного сообщения между этажами; вспомогательные, например, ведущие в подвал, а в домах высотой более 10 м — пожарные, обычно расположенные на фасаде и ведущие на крышу.

Нередко марши группируют в лестничную клетку и ограждают стенами.

Ступени марша опираются на одну или две наклонные балки. Эти балки могут быть расположены либо под ступенями — тогда они называются косоурами, либо сбоку — тогда их называют тетивами. Косоуры и тетивы опираются на балки, поддерживающие площадки, называемые поэтому площадочными балками (рис. 3,а, б).

Рис. 3. Основные элементы, применяемые в лестничных конструкциях:

_{а — лестница на косоурах; б — то же, на тетивах; в — то же, на больцах (подступенки в некоторых конструкциях лестниц необязательны); 1 — косоур; 2 — тетива; 3 — больц}

Альтернатива традиционным конструктивным решениям — лестницы на больцах. Немецким словом bolz (bolzen — болт, штырь, шкворень, палец) обозначается крепежный элемент, позволяющий «подвесить» лестницу с одним косоуром или тетивой, либо вовсе без них. Лестница на больцах — замечательное конструктивное изобретение. Ее ступени крепятся к навесам-балясинам, то есть практически держатся на поручнях. В других конструктивных решениях ступени и ограждение лестницы крепятся с помощью больцев к стене, висят на закрепленных в потолочной балке тяжах, либо лежат на стальных стержневых опорах. Ступени лестниц на больцах несмотря на внешнюю легкость выдерживают вес до 1800 кг (рис. 3,в).

Средней линией марша называется воображаемая линия, которая в прямолинейных маршах проходит посередине ширины марша, а в криволинейных лестницах — на расстоянии 40–50 см от края пролета, для винтовых лестниц — по оси центральной опоры.

Составной частью лестниц являются ограждения. Делают их из металла, дерева, стекла, камня или из комбинированных материалов. Лестничные площадки между маршами, а также балконы, террасы и антресоли часто обносят балюстрадами — ограждениями, состоящими из балясин. Нередко балюстрады украшают вазами и скульптурами. Балясины представляют собой фигурные столбики, которые поддерживают перила с поручнями. Фасон балясин может быть самым разным: их точат на токарном станке, фугуют, набирают из деревянных и металлических элементов. К примеру, стойки перил, изготовленные из стальных полированных трубок, пластика или стекла, смотрятся исключительно современно, а художественная ковка, литье, хромированные или золоченые детали украшают лестницу, выполненную из металла. Металлические конструкции красят современными полимерными материалами, делая лестницу очень нарядной.

В ограждениях, изготавливаемых из сборных элементов, применяется большое количество соединительных деталей, которые объединяются одним словом — фитинги. Со всевозможными добавлениями, типа — горизонтальные, вертикальные, наклонные фитинги. А некоторые из них имеют собственные имена, например фитинг-волюта и полуволюта (рис. 4).

Рис. 4. Основные элементы, применяемые в лестничных конструкциях:

_{а, б — ограждение лестниц; в — балюстрада; 1 — опорная балясина; 2 — поручень; 3 — рядовая балясина; 4 — фитинг-полуволюта; 5 — наклонный фитинг; 6 — финишная балясина; 7 — фитинг-волюта; 8 — стартовая балясина; 9 — косоур; 10 — балюстрада; 11 — тетива}

Форма лестниц зависит от назначения и местонахождения их и от архитектурного оформления сооружения, в котором они находятся. Чаще всего применяется обычная двухмаршевая лестница. Она, в пределах каждого этажа, состоит из двух площадок: одной этажной и одной промежуточной и двух, обычно одинаковых, маршей.

Двухмаршевые лестницы просты по конструкции, занимают мало места и экономичны по сравнению с другими видами лестниц. Уменьшения длины (а потому и площади) лестничной клетки можно достигнуть, запроектировав в пределах промежуточной площадки несколько косых (забежных) ступеней.

Такое их расположение позволяет одновременно устроить разворот и набирать высоту подъема. Если поворотная площадка — это как бы одна ступень, то при веерном повороте на месте площадки можно устроить несколько ступеней. Кроме того, разворот с забежными ступенями дает возможность сделать основные марши более пологими. В ряде случаев забежные ступени дают возможность вписать лестницу в такой проем, в который лестница с прямыми площадками просто не вписывается. Такие лестницы применяются там, где надо сэкономить место, но все-таки есть возможность установить не винтовую лестницу, а с прямыми маршами (рис. 5).

Рис. 5. Форма лестниц:

_{а — Z-пролет; б — Г-образная лестница с междуэтажной площадкой; в — П-образная лестница с междуэтажной площадкой; г — П-образная лестница с двумя междуэтажными площадками; д — прямой пролет; е — П-образная лестница с забежными ступенями}

Конструкция винтовой лестницы имеет как достоинства, так и определенные недостатки. Основным преимуществом винтовой лестницы является меньшая (по сравнению с лестницей прямой) площадь, ею занимаемая (рис. 6).

Рис. 6. Форма лестниц:

_{а — винтовая лестница с центральной стойкой, поворотом на 360°; б — винтовая лестница с центральной стойкой, поворотом на 270°; в — спиральная лестница поворотом на 180°; г — С-пролет, приспосабливаемые углы; д — Г-образный пролет, изогнутый снизу; е — Г-образный пролет, изогнутый сверху; ж — С-пролет; з — прямая лестница с междуэтажной площадкой}

В большинстве случаев винтовая лестница умещается в окружность, центром которой служит опорная стойка, а радиус определяется длиной ступени. При длине ступени 1000 мм и одинаковой высоте подступенка винтовая лестница занимает места примерно в полтора раза меньше, чем прямая. Но уже при длине ступени 1500 мм, при равных прочих характеристиках, площади, занимаемые винтовой и прямой лестницами, сравниваются. Дальнейшее увеличение длины ступени приводит к значительному увеличению площади, на которой располагается винтовая лестница.

Следует также учитывать, что оптимальный путь передвижения по винтовой лестнице проходит примерно по середине марша. В связи с этим выявляется главный недостаток винтовой лестницы — слишком малая ширина проступи на линии движения. Именно этим определяется распространенная практика выполнения ступеней без подступенков.

Для увеличения ширины проступи, пригодной для опирания стопы, центральная стойка лестницы не ставится, а ее диаметр как бы расширяется. Такие лестницы носят название спиральные или криволинейные. Они также могут быть производными от Г-образных, П- или Т-образных лестниц.

Криволинейные лестницы являются одними из сложнейших в технологии изготовления и установки. Они, в свою очередь, делятся на циркулярные и лекальные лестницы.

Криволинейные циркулярные лестницы проектируют и производят от одного центра, криволинейные же лекальные лестницы могут иметь несколько радиусов. Поэтому их трехмерный расчет — это сложнейший процесс, которому предшествует проектирование для дальнейшего изготовления тетивы и поручней по готовым чертежам.

Комбинированные лестницы (рис. 7) в интерьере частного дома становятся все более модными и востребованными.

Рис. 7. Комбинированные лестницы

С точки зрения формы комбинированными можно назвать лестницы свободной пространственной конфигурации, сочетающие в себе элементы маршей и различные спиралевидные конструкции. Практически все лестницы, не являющиеся строго маршевыми или винтовыми, можно считать комбинированными.

При выборе геометрии лестницы нужно не забывать об одном простом правиле: чем интереснее выглядит лестница на рисунке, тем сложнее она в строительстве и в эксплуатации.

По конструкции различают следующие основные виды лестниц:

1) лестницы из сборных железобетонных или каменных ступеней и плит по стальным балкам и косоурам;

2) то же по сборным железобетонным балкам, косоурам и плитам;

3) сборные из крупных железобетонных элементов (блоков);

4) монолитные железобетонные лестницы;

5) деревянные лестницы;

6) металлические лестницы;

7) комбинированные лестницы, которым и принадлежит пальма первенства в домах усадебного типа.

Многообразие применяемых материалов позволяет использовать лестницу как элемент оформления практически любого помещения в любом стиле. Для изготовления лестниц могут использоваться различные породы дерева, металл, разные типы стекол, в том числе каленое и триплекс, пластик, натуральные камни, агломераты, керамические изделия, и т. д. Лестницам можно придать строгий аскетический вид или украсить их, например, изящным литьем или цветными витражами.

Практически каждая из вышеперечисленных категорий может быть разделена на несколько подкатегорий. Так, например, лестницу с деревянными ступенями по сборному стальному хребтовому косоуру можно отнести и к деревянным, и к металическим лестницам. Такие лестницы чаще всего относят к виду комбинированных лестниц.

Другими словами, все современные малогабаритные и модульные лестницы, сделанные из разных материалов, являются комбинированными.

При пожарах лестницы являются основным путем эвакуации, поэтому к лестницам предъявляется ряд важных противопожарных требований. С каждой лестницы должен быть выход наружу; лестницы должны ограждаться огнестойкими стенами с четырех сторон. Парадные главные лестницы в виде исключения могут оставляться открытыми, но в этом случае прилегающие перекрытия в пределах капитальных стен должны быть огнестойкими или полуогнестойкими.

Все элементы лестницы огнестойких зданий должны быть также огнестойкими. Однако в практике последних лет допускаются полуогнестойкие несущие элементы лестниц (балки, косоуры).

В деревянных зданиях допускаются лестницы сгораемые в полусгораемых лестничных клетках, а в каменных зданиях, в виде исключения, сгораемые лестницы устраивают в пределах одной квартиры или одного помещения.

В южных районах в сгораемых или полусгораемых зданиях высотой в 2 этажа допускается устройство наружных деревянных галерей и лестниц.

Конструктивные элементы лестниц должны быть стандартизированы; лучше всего, если лестница собирается из готовых стандартных элементов. Если сборка здания будет производиться мощным краном, то лестницу следует собирать из укрупненных элементов (целый марш со ступенями и косоурами, готовая площадка и т. д.). Монтаж таких элементов требует наименьшего количества времени.

С целью сведения к минимуму отделочных процессов следует проектировать лестницы из готовых элементов с нанесенным на них отделочным слоем.

Для изготовления лестниц используют прежде всего, конечно, дерево. С успехом применяют металл, мрамор, гранит, бетон, стекло и их всевозможные комбинации. И все-таки сборные лестницы с бетонными массивными или облегченными ступенями и площадками на металлических прямых или хребтовых косоурах и площадочных балках являются наиболее рациональными с точки зрения дизайна и пожарной безопасности.

Лестницы на больцах и винтовые лестницы тоже дают большие возможности строителям. Их можно сделать из дерева и стали, стали и стекла, стали и камня и т. д.

Сборные (рис. 8) железобетонные лестницы на бетонных косоурах или плитах являются вполне рациональными при наличии кранового оборудования для сборки.

Рис. 8. Фрагмент сборной железобетонной лестницы

Особенно целесообразны для скоростного строительства сборные лестницы из крупных железобетонных элементов (целых маршей). Лестничные марши и площадки поступают с заводов на стройку с полностью отделанными ступенями.

В практике строительства жилых зданий наибольшее распространение получили типовые железобетонные лестницы с уклоном маршей 1:2. Однако, кроме них, в коттеджах широко применяются и более крутые лестницы (с уклоном 1:1,75; 1:1,5 и даже еще круче), которые занимают существенно меньше площади.

Марш состоит из двух косоуров и уложенных на них ступеней, которые отформованы на заводе железобетонных изделий в один укрупненный элемент. Лестничные площадки с торцевых сторон обычно имеют специальные консольные выступы-«ушки», которыми эти площадки опираются на гнёзда в боковых кирпичных стенах лестничной клетки. В другом случае рёбра контуров площадки лежат на специально установленных в стены стальных «столиках».

Железобетонные лестницы могут быть как сборными, так и монолитными. Опалубки монолитных лестниц сложны. Они настолько затрудняют производство работ, что в последнее время почти не применяются.

Сборные железобетонные лестницы можно делать по сборным косоурам или тетивам (рис. 9).

Рис. 9. Фрагмент сборной железобетонной лестницы

Наконец, железобетонную лестницу можно сделать уложив ступени на гладкую наклонную железобетонную плиту. Расположение железобетонных балок и косоуров двух- и трехмаршевых лестниц целиком повторяет рассмотренные ниже схемы лестниц со стальными косоурами. Ступени в этом случае делаются по большей части сборными. В сравнении со сборными на косоурах лестницы на тетивах имеют существенное преимущество: более простое и надежное соединение тетив с площадочной балкой.

Лестницы на стальных косоурах и тетивах, в основном применяются под наборные железобетонные ступени. Стальные балки имеют небольшой вес, их удобно обрабатывать, собирать и соединять между собой. Для придания им огнестойкости и из эстетических соображений их часто обтягивают сеткой и оштукатуривают; штукатурка производится на месте и представляет довольно трудоемкую операцию. Из стальных балок могут быть сделаны лестницы с косоурами и с тетивами.

Тетивы располагают сбоку от ступеней, поэтому их необходимо делать из швеллеров, опирая ступени на их нижнюю полку. Высота швеллера должна быть такова, чтобы внутри профиля поместилась ступень. В лестницах со стальными тетивами можно легко применить деревянные или полимерные ступени по уголкам.

Косоуры располагают под ступенями. Поэтому их можно сделать из двутавров минимальной высоты, которые к тому же легче швеллеров, эквивалентных им по прочности.

Лестницы с косоурами требуют меньшей затраты металла и поэтому чаще применяются в нашей строительной практике. За границей стальные тетивы применяются часто, причем там тетивы делают из специальных штампованных швеллеров, имеющих большую высоту и малый вес.

Главное достоинство таких лестниц — высокая огнестойкость и относительная простота сборки.

На рис. 10,а изображена нормальная схема укладки балок и косоуров в двухмаршевой лестнице. Под каждой площадкой уложены две площадочные балки и под каждым маршем — два косоура. Все они выполнены из металлических двутавров. Марши образуются укладкой по косоурам наборных ступеней, а площадки — укладкой по балкам сборных площадочных плит или устройством монолитного железобетонного участка и уже по ним пола. Сопряжение косоуров и площадочных балок производят либо сваркой, либо уголками (примерно 65х65х6 мм), либо болтами (12 мм). Концы уголков обрезают прямо или косо параллельно наклону косоура.

Рис. 10. Лестницы на стальных косоурах и тетивах:

_{а — лестница на стальных косоурах с железобетонными сборными ступенями; б — лестница на стальных тетивах с заполнением сборными железобетонными ступенями; 1 — вариант ступеней по уголкам}

Лестницы могут иметь и только один косоур под каждым маршем как для бетонных, так и для деревянных ступеней (рис. 11).

Рис. 11. Лестницы на стальных косоурах:

_{а — лестница на двух стальных косоурах с деревянными (полимерными) ступенями; б — лестница на одном стальном косоуре; 1 — косоур; 2 — стальная пластина; 3 — болт; 4 — ступень; 5 — деревянная пробка на клею; 6 — электродуговая сварка}

В случае с железобетонными ступенями их одним концом укладывают на косоуры, а другим опирают на выступ кладки стены или заделывают в стену. Устройство в стене наклонных борозд или выступов для ступеней затруднительно, поэтому чаще ступени опирают на два косоура без заделки в стены. Что нельзя сказать о междуэтажных площадках: их часто опирают одним концом на балку, а другим на стену.

В домах коттеджного типа лестницу не всегда стоит заключать в лестничную клетку. Более рациональными могут быть открытые лестницы различных габаритов и форм. Всё большим спросом пользуются лестницы, занимающие минимум пространства благодаря особой форме и специальной обшей конструкции, то есть самонесущие лестницы (рис. 12,а), а также лестницы с преимущественным использованием стекла, что зрительно освобождает интерьер и создает впечатление абсолютной легкости и воздушности.

Рис. 12. Модульные лестницы:

_{а — легкая лестница из стальных водопроводных труб с несущей пространственной конструкцией; б — лестница на хребтовом стальном косоуре}

Экономичные и в то же время легкие в изготовлении и монтаже модульные лестницы (рис. 12,б) на хребтовом косоуре. Они состоят из отдельных модулей, соединяемых друг с другом путем последовательной вставки одного элемента в другой. По внешнему виду такая лестница напоминает лестницы на сложном сварном косоуре. Отличие состоит в том, что элементы лестницы не свариваются друг с другом, а просто удерживают один другой благодаря самой их конструкции. Такая конструкция обладает одним существенным преимуществом — каждый элемент ее можно повернуть относительно другого. В результате можно получить лестницу, не просто напоминающую винтовую, а свернутую по спирали или напоминающую змейку, повторяющую геометрию криволинейной стены.

Совсем недавно на рынке появилась так называемая «лестница на болтах». Ступени этой четкой и экономичной конструкции крепят к навесным балясинам. Практически они держатся на поручнях. Лестница не скрипит, почти не занимает места и не затемняет помещения — вот ее главные достоинства.

В отличие от лестниц с внешним косоуром у лестниц на больцах (рис. 13) система крепежа ступеней невидимая. Такая лестница не имеет каркаса как такового. Его роль отводится ступеням и больцам. Глядя на такую лестницу, создается впечатление, что лестница висит в воздухе.

Рис. 13. Лестницы на больцах:

_{а — лестница на вертикальных больцах и тетиве (или косоуре); б — лестница на вертикальных и горизонтальных больцах}

Устроена она так: в стену вставляют резиновые прокладки и стальные больцы (болты), на которые крепят ступеньки. Резиновые прокладки нужны для того, чтобы уменьшить передачу ударной звуковой волны на стену. Поручень связан со ступенями балясинами. В другом варианте ступени лестницы одной стороной крепят к косоуру или тетиве, а противоположной подвешивают к перилам на вертикальных больцах.

Лестницы на больцах удобные, прочные и легкие, экономят пространство в помещении. Это особенно актуально, если дом или квартира не очень большого размера. Кроме того, такие лестницы удобно ремонтировать: если одна из ступеней повреждена, ее можно без проблем снять, не затронув соседние.

В кирпичных и деревянных двухэтажных (иногда трехэтажных) коттеджах часто применяются открытые деревянные лестницы, которые красиво вписываются в интерьер дома, выполняя роль не только коммуникационного, но и художественно-композиционного элемента.

Лестница на основе косоуров (рис. 14) является наиболее простой по своей конструктивной схеме и наименее трудоемкой в изготовлении, так как требует выполнения минимального количества технологических операций.

Рис. 14. Лестница на деревянных косоурах:

_{а — на трех косоурах; б — на двух косоурах; в — на одном косоуре}

Возможно изготовление лестницы на одном надежном и мощном косоуре, но на практике (особенно если ширина лестничного марша превышает 250 см), наоборот, для повышения прочности приходится добавлять третий, центральный косоур.

Маршевые деревянные лестницы могут быть на косоурах или на тетивах. Лестницы с тетивами можно встретить в любом стиле: от модерна до классики. Они могут быть одномаршевыми, двухмаршевыми, прямыми, поворотными, с прямыми и забежными ступенями. Всё большую популярность, несмотря на более сложную технологию изготовления, приобретают в последнее время лестницы с использованием тетив и косоуров в одной конструкции одновременно (рис. 15), при этом в некоторых случаях интерьер становится более выразительным.

Рис. 15. Лестница на деревянных тетивах и косоурах:

_{а — на деревянных тетивах; б — на деревянных тетивах и дополнительном косоуре; в — с одной тетивой и одним косоуром}

При изготовлении деревянных лестниц чаще всего употребляется древесина дуба и сосны (применяются и другие хвойные породы — кедр или лиственница). Влажность применяемой для изготовления лестницы древесины должна соответствовать влажности помещения, в котором она будет находиться. Дуб имеет более высокую плотность и, соответственно, более надежен в эксплуатации. Хвойные породы заметно мягче дуба, но более удобны в обработке. Однако древесина хвойных пород дерева мало подходит для изготовления ступеней, так как она слишком мягкая и быстро изнашивается. Особенно не рекомендуется применять для изготовления ступеней древесину из ели. Хороша для изготовления лестниц древесина тропических пород: махагониево (красное) дерево; орегонская сосна; араукария (бразильская сосна).

В любом случае при выборе материала для изготовления лестницы необходимо тщательно отбирать доски, желательно без сучков, текстура дерева должна быть хорошо видна. Такие лестницы после покрытия их лаком или морилкой (которые хорошо подчеркивают рисунок), имеют отличный вид и являются украшением интерьера квартиры. А лучше всего использовать модифицированную — специально подготовленную клеевую древесину.

Лестницы можно располагать не только по тетивам и косоурам, но и по несущим подпорным стенам. Пространство под лестницами используют под подсобные помещения, кладовки и т. д. В качестве подпорных стен применяют кирпичные и деревянные стены, либо крепкие перегородки на фундаменте. Ступени лестницы выполняют из дерева, камня или металла, либо сборными железобетонными с фасонным профилем или в виде плиты.

Лестницы по подпорным стенам (рис. 16) могут быть любой формы — прямыми одномаршевыми, повортными двухмаршевыми с междуэтажной площадкой или забежными ступенями вплоть до винтовой лестницы с консольными ступенями.

Рис. 16. Лестницы на безбалочных опорах:

_{а — выполненная по конструкции стен; б — монолитная лестница на песчаном основании по грунту}

Монолитные железобетонные лестницы хороши с точки зрения прочности и огнестойкости. Однако их выполнение на месте кустарным способом трудоемко. Необходима сложная опалубка и длительное твердение бетона. Монолитные железобетонные лестницы применяют главным образом в качестве входных лестниц, либо в зданиях с монолитным каркасом. Устройство монолитной входной лестницы имеет преимущество по сравнению с такой же междуэтажной лестницей, так как отпадает необходимость в нижней опалубке и транспортировании бетонной смеси на высоту.

Еще одна лестница может быть построена без каких-либо видимых несущих элементов, этого достигают при консольной заделке ступеней в стену. Такие лестницы (рис. 17) называют консольными.

Рис. 17. Лестница с консольными ступенями, ступени устанавливают методом защемления в конструкцию стены

Ступени заделывают в кирпичную стену на 12,5 см (1/2 кирпича) или на 25 см (1 кирпич). При заделке на минимальную глубину (12,5 см) каждая пятая ступень должна быть заделана на глубину 25 см, а все ступени своими свободными концами должны соединяться между собой больцами. Это делается для того, чтобы частично перераспределять давление с нагруженных ступеней на не нагруженые. При максимальной заделке ступеней в стену и правильном армировании какие-либо дополнительные меры, направленные на безопасность лестницы, не предусматриваются.

Замечание: несущую (рабочую) арматуру в железобетонных конструкциях устанавливают в растянутой зоне. В данном случае: в ступенях — вверху, в плите — внизу.

Площадки консольных лестниц могут быть такие же, как и при косоурных или тетивных лестницах, то есть лежать на балках или на стенах, либо и на стене, и на балке.

Несмотря на конструктивную простоту консольные лестницы применяются редко, так как при заделке ступеней в стену требуют ювелирной работы с вертикальными и горизонтальными размерами.

Винтовые лестницы редко используются в качестве основных. Во вновь строящихся домах такие лестницы проектируют, главным образом, из соображений эстетики или для экономии места. Они хороши для перемещения в мансарду или, наоборот, в цокольный этаж многоуровневого дома. Могут использоваться как вспомогательные лестницы, ведущие к техническим выходам из помещения (рис. 18). Недостаток винтовой лестницы — в переменной ширине ступеней. Это замедляет и затрудняет движение.

Рис. 18. Закручивающиеся лестницы:

_{а — винтовая с центральной опорной стойкой; б — спиральная без центральной стойки (на больцах, тетивах или косоурах); 1 — косоур или тетива; 2 — центральная стойка (обсадная труба)}

Несущей центральной опорой винтовой лестницы обычно служит металлическая труба, к которой по окружности через интервалы 150–200 мм консольно приваривают клиновидные проступи длиной 700 мм и более или последние крепят другим способом. Например, каждый элемент такой лестницы представляет собой трубчатую часть с приваренной к ней металлической ступенькой. Трубчатые элементы вставляют один в другой и фиксируют, набирая необходимую высоту. Ступени поворачиваются вокруг центральной оси на определенный угол, образуя единый лестничный марш. Винтовые лестницы могут иметь не только круглую форму, но и в точности повторять геометрию стен лестничного проема. Делается это прежде всего благодаря изменению геометрии ступеней. Конструкция и геометрия металлического основания в этом случае практически не изменяются.

Материалами для изготовления винтовых и круговых лестниц служат дерево, архитектурное и специальное стекло, металл, камень, бетон, композитные материалы.

Спиральные, или веерные (терминология не определена, в различных источниках одни и те же лестницы называют по-разному) лестницы выполняют на тетивах, косоурах (деревянных, стальных, железобетонных) и больцах. В самой простой конструкции ступени веерной лестницы (деревянные, бетонные, из стекла и металла) располагаются вокруг кирпичного столба, опираясь на него узким торцом, а широким — на ограждающие лестницу стены.

Рис. 19. Спиральные лестницы (веерные; криволинейные циркульные, или лекальные)

Различия между винтовыми лестницами и спиральными весьма незначительны, поскольку эти конструкции заимствуют друг у друга некоторые элементы. И всё же… спиральные лестницы имеют круглую шахту посередине, а у винтовых лестниц с центральной стойкой ступени нанизываются на одну опору.

В удобстве спиральные лестницы выигрывают по сравнению с винтовыми тем, что их ступени более приспособлены для ходьбы, но начисто проигрывают им в технологии строительства. Спиральные лестницы архисложны и в проектировании, и в изготовлении.

Наружную лестницу следует располагать под крышей (козырьком) и желательно изготавливать из камня (кирпича).

Вследствие того, что вес здания и вес примыкающей к нему входной лестницы несопоставимы, а также в результате воздействия сил морозного пучения грунта, часто происходит деформация входной лестницы. Для предотвращения деформаций лестницы крыльцо лучше всего строить по истечении срока, позволяющего зданию осесть из-за естественного уплотнения грунта. Между стеной здания и крыльцом нужно выполнить деформационный шов. А коробку входной двери следует устанавливать с пороговым бруском, который не позволит заклиниться двери о площадку крыльца.

В простых случаях, когда входная лестница невелика, расположена около стены и имеет не более двух ступеней, достаточно выпустить из стены несколько рядов кирпичей или камней в виде консолей для поддерживания этих ступеней.

Если входная лестница состоит более чем из двух ступеней (рис. 20) и, кроме того, имеет площадку, то обязательно устройство отдельного фундамента для нее.

Рис. 20. Наружные лестницы на подпорных стенках:

_{а — каменных; б — деревянных; 1 — из кирпича по щебеночно-песчаной засыпке.; 2 — из сборных железобетонных ступеней по кирпичным подпорным стенкам; 3 — деревянные подпорные стенки; 4 — фундамент}

Такие фундаменты делают в виде самостоятельной опорной стены, параллельной стенам здания, или же в виде отдельных перпендикулярных к зданию фундаментов-бычков, на которые опирают ступени и площадки. Для лестницы шириной до 1,5–2,0 м достаточны две такие стены под концами ступеней, но при увеличении ширины лестницы число опор должно быть соответственно увеличено.

Из деревянных входных наиболее рациональна лестница на консольных балках (рис. 21,г). Площадка таких лестниц находится на консолях, то есть неподвижна по отношению к дому, а нижняя часть опирается на фундамент. В результате сезонного колебания уровня грунта нижняя часть лестницы будет перемещаться вместе с фундаментом, не оказывая никакого влияния на площадку, и почти незаметно.

Рис. 21. Наружные лестницы:

_{а — на тетивах; б, в — на косоурах; г — на консольных балках и косоурах (или тетивах); 1 — тетива; 2 — косоур; 3 — консольные балки}

Со всех ступеней наружных лестниц должен быть предусмотрен отвод воды. При небольшом размере лестницы и небольшом количестве ступеней допустимо укладывать последние с небольшим уклоном наружу. Более рационально отводить воду по специальным лоткам, которые устраивают около боковых ограждений лестницы. Такие лотки устраивают в виде открытых или закрытых решетками углублений в ступенях. Для сбора воды ступени должны быть уложены с уклонами по направлению к лоткам.

Ограждение наружных лестниц обычно делают в виде сплошной массивной стенки из камня, или в виде решетчатых металлических перил, или балюстрады.

При статическом расчете элементы лестницы расчленяют на статически определимые балки — консольные или однопролетные — и рассчитывают по соответствующим формулам. Так как лестницы подвержены воздействию динамических нагрузок, к жесткости несущих элементов предъявляются повышенные требования: прогиб их не должен превышать 1/400 пролета. При расчете лестниц, кроме собственного их веса, учитывают временные нагрузки: в жилых домах — 300 кг/м².

При подъеме человек затрачивает примерно в два раза больше энергии, чем при движении по горизонтали. Практикой установлено: лестница удобна и безопасна, если удвоенная высота подступенка, сложенная с шириной ступени (проступью), равняется среднему шагу человека. Длина шага человека на плоскости составляет примерно 60–64 см. Исходя из этого, проступь и подъем определяют по одной (любой) из формул (рис. 22):

Рис. 22. Геометрические размеры ступеней:

_{а — размеры ступенек должны соответствовать средней длине шага взрослого человека; б — размеры проступи могут быть увеличены устройством на ступенях валиков; в — ширина проступи забежных ступеней или ширина проступи трапециевидных ступеней в узкой части; г — уклоны лестниц}

или

где: а — высота ступени; b — ширина проступи.

Наиболее удобные углы подъема (спуска) находятся в диапазоне от 23° до 37°. Чем лестница круче, тем меньше ей надо места для установки в доме, и, соответственно, чем лестница удобнее (положе), тем больше места необходимо для нее предусмотреть. Если угол меньше 23° — лестница переходит в разряд пандусов, если больше 45° — в разряд приставных (раскладных). Наиболее сложным процессом при крутизне более 40° является спуск с лестницы, а при углах более 45° спуск можно осуществлять только спиной вперед.

Угол подъема марша можно (и проще) установить графически, зная местоположение лестницы в плане и высоту помещения (рис. 23).

Рис. 23. Геометрические размеры ступеней:

_{а — в зависимости от того, как верхние фризовые ступени примыкают к лестничной площадке, лестничный пролет может менять свои размеры, причем уклон лестницы и геометрические размеры ступеней остаются неизменными}

Количество ступеней зависит от высоты потолка и угла наклона лестницы. Например, при высоте потолка 2 м 60 см и угле наклона 45° в лестнице будет 13 ступенек высотой 20 см (260 см разделить на 20). При расчете количества ступеней их ширина значения не имеет. И только после того, как вы определили высоту ступеней и их количество, высчитывается ширина проступи (рис. 23, таблица) по формулам (1) или (2).

Ширина проступи должна обеспечивать опирание ноги полной стопой, то есть быть не меньше 24 (критическая величина) и не больше 32 см. Лучше всего, если ширина ступеньки будет соответствовать 45-му размеру ноги (примерно 30 см). При сильном увеличении этого размера вы непременно собьетесь с шага, а при сильном уменьшении затруднится спуск.

В винтовых и полукруглых лестницах существует правило, что минимальная ширина ступеней с узкого конца должна составлять 10 см. Оптимальный угол подъема — 25–35 градусов.

Число подъемов в одном марше между площадками (за исключением криволинейных лестниц) должно быть не менее 3 и не более 16. В одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа, допускается не более 18 подъемов. Однако на практике встречаются марши с большим их количеством, если есть необходимость в экономии места. Ширина лестничного марша должна быть не менее ширины выхода на лестничную клетку.

Ширина лестничного марша определяется пропускной способностью лестницы, то есть количеством человек, которые могут пройти в самом узком ее месте (рис. 24).

Рис. 24. Ширина лестничного марша в домах постоянного проживания:

_{а — минимально допустимая; б — рекомендуемая; в — комфортная}

Ширина внутриквартирных лестничных маршей должна быть не менее 0,9–1 м, в домах повышенной комфортности — 1,25-1,5 м. В садовых домиках допускается ширина марша 0,7–0,8 м. Ширину 80 см лестница может иметь при условии, что конфигурация ее проста, она сооружена вдоль одной стены и позволяет поднимать сколько-нибудь габаритные предметы. Шириной менее 80 см могут быть вспомогательные лестницы, например лестница в подвал или на мансарду.

В винтовых лестницах расстояние от центральной стойки должно быть не менее 1,1 м.

Проем в перекрытии над лестницей следует конструировать одновременно с лестницей, а лучше на стадии проектирования дома в целом. Проем должен соответствовать безопасному проходу по всему подъему.

Замечено, что человек ростом 180 см легко проходит по проходу высотой 185 см, но он обязательно будет инстинктивно наклонять голову и испытывать от этого дискомфорт. Нормальное расстояние между ступенью и потолком не должно быть менее 190–200 см. По мере подъема по лестнице этот размер должен сохраняться.

Для обеспечения правильного тепло- и воздухообмена размещение лестницы в общей комнате или гостиной допустимо только в тех случаях, когда постоянно отапливаются помещения и первого и второго этажа (мансарды) В других случаях лестницу нужно размещать в «холодном» помещении на веранде или в специальной лестничной клетке.

Уклон лестницы должен быть постоянной величиной и не должен изменяться на протяжении средней линии лестничного марша. Высота каждой ступени должна быть строго одинаковой; неодинаковая высота ступеней является причиной многих травм, полученных на лестницах.

Тип лестницы и место ее расположения определяются, исходя из назначения здания или помещения, в котором она должна быть установлена.

Рис. 25. Высота проема над лестничным маршем в домах постоянного проживания:

_{а — междуэтажная лестница; б — лестница на мансарду}

При проектировании лестниц, как правило, принимают во внимание следующие основные условия и требования: какого типа движение должна обеспечивать лестница, будучи при этом безопасной и удобной; какова разность уровней; какого размера и какой формы имеется пространство для размещения лестницы; какая строительная технология применима в данных условиях; где и в какой степени лестничные конструкции могут иметь опоры, должны также учитываться нагрузки, которые будет воспринимать лестница в процессе эксплуатации; а также то, каким эстетическим требованиям должна отвечать лестница в зависимости от своих функций и окружающего интерьера. Выбрав тип лестницы, определяют ее параметры (рис. 26), а именно: количество маршей, полезную ширину, длину горизонтального заложения каждого марша, количество и длину лестничных площадок.

Рис. 26. Наиболее часто встречающиеся виды лестниц. Стены вокруг лестниц показывают минимальный размер помещения, в которое лестницы того или иного типа можно установить. Указанные размеры рассчитаны для лестниц шириной 1 м и со ступеньками Ь = 30 и а = 15 см. Ширина площадки равна ширине лестницы

Ограждения лестницы должны выдерживать боковую нагрузку примерно 100 кг, чтобы взрослый человек мог на них опереться. Балясины устанавливают с шагом максимум 15 см (расстояние между осями), при их толщине менее 5 см нужно поставить по две балясины на ступени, такой своеобразный частокол (рис. 27) не позволит травмировать ребенка.

Рис. 27. Нормативные размеры ограждений лестницы

При ширине лестницы более 110 см желательно сделать дополнительное ограждение по стене, используя пристенный поручень. Рекомендуемая высота ограждения — 90 см, при высоте лестницы более 6 м — 110 см.

При проектировании криволинейных лестниц с забежными ступенями может возникнуть трудность в определении геометрических размеров ступеней. Проще всего решить эту проблему графическим способом.

Рис. 28. Графический способ определения размеров ступеней забежных лестниц:

_{а — по средней линии и внутреннему контуру помещения; б — по средней линии и внешнему контуру; в — по двум контурам; 1 — средняя линия; 2 — контур лестницы; 3 — полученный чертеж лестницы}

1. На миллиметровке в масштабе вычерчивают среднюю линию лестничного марша, каждый отрезок которой равен ширине проступи, определенной по формулам (1), (2).

Затем вычерчивают контур помещения, в котором будет размещаться лестница, измеряют внешнюю или внутреннюю линию периметра контура. Полученные результаты делят на количество ступеней. Таким образом на внешней или внутренней линии контура получают отрезки одинаковой длины. Концы этих отрезков соединяют с вершинами средней линии и продлевают до противоположной стороны. Полученное изображение ступеней измеряют и переводят к натуральным размерам коэффициентом масштабирования.

2. Вычерчивают только контур помещения без средней линии. Измеряют внешнюю и внутреннюю линии и делят на количество ступеней. Вершины противоположных отрезков соединяют между собой.

Не следует забывать, что в некоторых конструкциях лестниц допускается располагать проступи «внахлест» и тогда в плане они перекрывают друг друга.

Продолжение следует