А.А. Савельев
Продолжение. Начало см. в журнале «Сделай сам», № 2, 3, 2006.
Косоурные лестницы проще в устройстве, чем лестницы на тетивах. В лестницах по косоурам проступи и ступени чаще всего укладывают на вырезы в косоурах. Если деревянные подплощадочные балки устанавливают после устройства стен, то в стенах предварительно оставляют штрабу (рис. 43) или широкие гнёзда.
Рис. 43. Лестница на деревянных косоурах:
1 — штраба (после укладки балок заделывают); 2 — конец балки, за исключением торца, оборачивают толью или обрабатывают горячей битумной мастикой; 3 — гидроизоляция из двух слоев рубероида; 4 — деревянная площадочная балка
Конец деревянной балки для лучшей отдачи водяных паров делают со скосом, а для предотвращения намокания от стен боковые поверхности оборачивают рубероидом или промазывают горячей битумной мастикой.
Деревянные лестницы обычно не требуют фундамента. Внизу всю лестницу опирают на усиленные балки или плиты перекрытия и закрепляют у конструкций перекрытия. На доски пола лестницы крепить нельзя. Косоуры делают из досок толщиной 50–70 мм, шириной не менее 250–300 мм. Проступи из сплошных одинарных или двух узких шпунтованных досок укладывают на ступенчатые вырезы в косоурах. Толщина проступи зависит от ширины марша. Для ступени длиной 800 мм (1000 мм, 1200 мм) следует использовать доски толщиной 40 мм (50 мм. 60 мм соответственно). Толщина проступи примерно относится к ширине марша как 1: 20. Отклонение от этой пропорции возможно только в сторону увеличения толщины проступи. Подступенки могут быть толщиной 18–25 мм.
Доски, используемые для изготовления проступей, должны быть тщательно остроганы и отшлифованы шкуркой. Торцы ступеней остаются открытыми и требуют тщательной отделки вплоть до облицовки шпоном. Передняя кромка проступи может выступать до 50 мм относительно плоскости подступенка (или на расстояние, равное толщине подступенка). Для удобства пользования лестницей желательно придать этому выступу закругленную форму. С этой же целью стоит обрезать боковые торцы подступенка под углом 45°. К древесине подступенков строгие требования не предъявляются.
Для того чтобы упростить процесс устройства вырезов и обеспечить их одинаковые размеры на протяжении всего косоура, следует использовать трафарет. Его можно изготовить из небольшого листа фанеры и двух деревянных плашек следующим образом: от угла листа фанеры отмеряют расстояния, соответствующие расчетным ширине проступи и высоте подступенка (рис. 44). Полученные точки соединяют прямой, по которой с обеих сторон листа устанавливают и скрепляют гвоздями рейки. Далее по этому трафарету в косоуре размечают и вырезают соответствующие пазы.
Рис. 44. Лестница на деревянных косоурах:
а — расчет для выпиливания ступенчатого косоура с различным расположением подступенков и проступей; б — изготовление шаблона; в — выпиливание косоура; 1 — деревянные направляющие; 2 — лист фанеры
Особое внимание следует уделять надежности косоуров. Из одной заготовки можно выпилить различные по геометрии косоуры. Косоур, не имеющий в нижней части запилов (рис. 45), надежнее, так как в нем меньше ослабленных сечений и отсутствует вероятность скола древесины в месте опирания на площадочную балку. Но такой косоур требует для своей установки более высокой площадочной балки, что уменьшает высоту прохода под лестницей.
Рис. 45. Лестница на деревянных косоурах:
а — возможная конфигурация косоуров; б — глубина установки косоуров; 1 — прямой косоур с нижним запилом; 2 — то же, без запила; 3 — площадочная балка; 4 — деревянные нагели; 5 — ступенька; 6 — верхняя фризовая ступень
Наличие в лестнице фризовых ступеней развязывает руки застройщику при проектировании лестницы. Фризовая ступень может полностью повторять по размерам рядовую ступень, быть _уже ее или вообще отсутствовать (рис 39,б). Другими словами, косоур можно как бы задвигать в площадочную балку, а это означает, что, не меняя уклона лестничного марша, можно варьировать горизонтальными размерами лестницы. И всё было бы замечательно, если бы при этом не росла высота площадочной балки, усложняя узлы крепления и уменьшая подлестничный проход. Поэтому при наличии в лестнице верхних фризовых ступеней чаще применяют косоур с нижним запилом, частично компенсируя таким образом рост высоты плошадочной балки.
Бывает трудно найти широкую, прямую, без сучков доску для устройства косоура. Поэтому существует другое расположение ступеней на косоуре. Поверх косоура устанавливают дополнительные деревянные элементы — кобылки, на которые в свою очередь крепят детали ступеней. Кобылки могут иметь треугольную форму, их можно устанавливать прямо на верхнюю продольную кромку косоура. Крепление кобылок на косоурах осуществляется при помощи шкантов, которые устанавливают в заранее выбранные в прилегающих элементах пазы. Шканты фиксируют в пазах с помощью клея. Но для повышения надежности крепления кобылок к косоурам используют более сложную схему. В этом случае в косоуре выполняют небольшой вырез и используют более сложную форму кобылок (рис. 46). Для крепления кобылок на косоуре по этой схеме также выполняют шканты и применяют клей.
Рис. 46. Лестница на деревянных косоурах:
а — косоур с кобылками; б — крепление проступи с подступенком; 1 — косоур; 2 — шкант; 3 — кобылка; 4 — соединение шурупами впотай; 5 — то же, в паз; 6 — то же, с деревянной треугольной рейкой; 7 — то же, на стальных крепежах; 8 — столярный клей
Проступи и подступенки рекомендуется выполнять из древесины той же породы, что и косоуры. Доски лучше соединять шурупами и клеем, поскольку гвоздевое соединение со временем ослабевает. Проступь и подступенок крепят шурупами впотай, в паз или при помощи дополнительной треугольной рейки. Помимо этого для скрепления деревянных частей лестницы можно использовать всевозможные накладные планки и металлические уголки. Надежное и прочное соединение получается при безгвоздевом соединении (на деревянных нагелях). При сплачивании деревянных деталей из твердых пород дерева используют нагели из мягких пород дерева и наоборот: нагели из твердых пород древесины используют для сплачивания деталей из мягких пород. В противном случае нагель вместо того, чтобы соединить детали, расколет их.
Нижняя часть косоура опирается на балки пола нижнего этажа или, в случае применения двухмаршевой лестницы, — на балки междуэтажной площадки. То есть эта часть лестницы может оказаться как на продольных, так и на поперечных балках. При опирании косоура на поперечные балки узел решается аналогично верхней части, то есть может быть запилен или косоур, или балка (рис. 47,б, в). В случае попадания косоура на продольные балки он может быть оперт в упор к предварительно запиленной в балку и надежно закрепленной балясине. В другом варианте две продольные балки соединяют между собой дополнительным поперечным бруском, в который упирают нижнюю часть косоура аналогично узлам на рис. 47,б, в.
Рис. 47. Лестница на деревянных косоурах:
а — крепление нижней части косоура к параллельной балке в упор к балясине; б — то же, к перпендикулярной балке с запилом косоура; в — то же, с запилом балки
Важно обратить внимание на то, что любые врезки (запилы) деревянных элементов на практике означают ослабление первоначальных сечений. Некачественно выполненный узел может привести к разрушению конструкции. Поэтому, если есть выбор, от врезок лучше отказаться в пользу узлов с применением всевозможных стальных крепежей (угольников, хомутов, болтов и т. д.).
Несколько строк нужно уделить лестничному проему. Если проем расположен в центре помещения, возникает потребность в закреплении висячих концов коротких балок с остальными балками. Балки закрепляют с помощью двух коротких спаренных поперечных балок. Поперечные балки должны иметь толщину и высоту, равные соответствующим параметрам основных балок. Их прикрепляют болтами и угольниками к спаренным балкам, установленным вдоль длинных сторон проема. Чтобы было понятней, достаточно взглянуть на рис. 48,а, из которого видно, что вместо обыкновенных потолочных балок по краям проема устанавливают спаренные балки. К ним крепят поперечные спаренные балки, а к ним, в свою очередь, прикрепляют короткие. Количество коротких балок не должно превышать двух штук.
Если проем расположен рядом с каменной стеной, поперечные балки одним концом заделывают в стену (рис. 48,б).
Рис. 48. Лестница на деревянных косоурах:
а — расположение балок для устройства лестничного проема в центре помещения; б — то же, у стены
Узел опирания балки на кирпичную стену решают аналогично узлу опирания площадочной балки (рис. 43). Посадочное место впоследствии оштукатуривают.
При устройстве лестничного проема для деревянной лестницы в перекрытии из железобетонных плит возникает потребность в устройстве монолитных участков.
Место нахождения лестничного проема должно быть определено заранее, и железобетонные плиты раскладывают с учетом оставления проема с последующим замоноличиванием закрытых участков перекрытия. Контур проема обрамляют стальными профилями: швеллерами, двутаврами или конструкцией из уголков. Стальные балки размещают по перекрытию аналогично деревянным, то есть две несущие балки опирают на противостоящие стены, а между ними вставляют две поперечные балки, формирующие проем (рис. 49).
Рис. 49. Лестница на деревянных косоурах:
а — расположение стальных балок для устройства лестничного проема в центре помещения; б — то же, у стены; 1 — лестничный проем; 2 — монолитный железобетонный участок
Крепление стальных балок между собой чаще всего производят на сварке, направление полок профилей поперечных балок лучше делать внутрь монолитного участка, что упрощает армирование. Направление полок профилей продольных балок не имеет значения. Все стальные балки лучше приподнять на 2–3 см относительно нижней плоскости плит перекрытия. Тогда при устройстве монолитного участка цементное молоко затечет под профили и скроет металл после схватывания бетона. Для того чтобы впоследствии этот слой цемента не отвалился и не обнажил стальной профиль, на его нижнюю полку желательно наварить проволочные коротыши.
Иногда в целях экономии стальных профилей вместо конструкции с продольными несущими балками, приведенной на рисунке 49, используют упрощенную схему — без балок. В такой конструкции продольные балки отсутствуют, а проем оформляют стальными профилями (чаще всего уголками), опирающимися своими полками на лежащие рядом плиты перекрытия. По сути эта конструкция частично переносит вес монолитного участка и лестницы на соседние плиты. Такую конструкцию можно применять при небольших монолитных участках, но только на свой страх и риск, и только после тщательного расчета, а лучше ее избегать.
Армирование монолитного участка (рис. 50) делают по расчету. Обычно используют рифленую арматуру диаметром 20 мм с шагом расположения 20 см. Поперечная арматура (хомуты) не несет на себе нагрузки и используется только для связки рабочей арматуры. Поэтому для нее используют любую стальную проволоку диаметром от 4 до 8 мм.
Рис. 50. Лестница на деревянных косоурах:
а — армирование монолитного участка в железобетонном перекрытии; б — варианты (далеко не все) обрамления лестничного проема; 1 — рабочая (несущая) арматура, назначается по расчету; 2 — конструктивная арматура (хомуты d = 6 мм)
При проектировании лестничного проема нужно не забывать о том, что проем будет отделываться различными материалами (рис. 50,б) Следовательно, толщину обрамления проема нужно заложить в расчет и соответственно увеличить размеры проема.
Лестница с центральным косоуром (рис. 51) не загромождает помещение и может стать украшением интерьера.
Рис. 51. Лестницы на центральном деревянном косоуре:
а — вспомогательная лестница; б — главная лестница
Единственную опору лестницы составляет центральный косоур, сделанный из бруса сечением 340х200 мм. Эту цельную деталь нужно купить. Самостоятельно брус можно сделать, склеив несколько досок и положив их под пресс. Затем склеенные доски укрепляют поперечными деревянными шкантами или болтами. В качестве материала для этой конструкции и ее отделки подходит древесина дуба, лиственницы, сосны. О способах склеивания и соединения деревянных элементов будет рассказано ниже в специальной главе.
При крутом расположении косоура, когда лестница используется в качестве вспомогательной (например, на чердак или антресоли), нижний конец косоура крепят к полу, а верхний при помощи болтов и дюбелей — к балке, поддерживающей площадку Такая лестница не нуждается в запилах, способ ее установки близок к способу установки приставной лестницы-стремянки, то есть главная задача — укрепить низ лестницы от сползания и верх — от заваливания в сторону. При снижении угла наклона косоура нагрузка в верхней части возрастает, поэтому верх лестницы лучше крепить одним из способов, приведенных выше.
Треугольные фрагменты косоура выпиливают по шаблону так, чтобы соблюсти параллельность площадок, на которые будут установлены ступени. Срезы и углы выравнивают рашпилем или шлифовальной машиной. Затем косоур устанавливают на место и прикрепляют к полу и к балке площадки саморасклинивающимися дюбелями и болтами с шайбами, утопленными в дерево впотай.
Для вспомогательной лестницы могут быть использованы ступени «утиный шаг». Ступеньки делают из отфугованных досок. После разметки сверлят отверстия с фасками для крепежа. Каждую ступеньку крепят четырьмя болтами с шайбами к косоуру или к дополнительной поперечной балке, при этом их головки прячут впотай. Поперечную балку в свою очередь крепят к косоуру в запил «полдерева». Для перехватывания выдергивающего момента при возникновении нагрузки на консоли поперечной балки их дополнительно к запилу укрепляют к косоуру четырьмя деревянными нагелями. Фаски с утопленными головками болтов замазывают синтетической мастикой или шпатлевкой по дереву того же цвета, что и основная конструкция, а затем всё сооружение покрывают слоем бесцветного лака.
При недостаточности площадей, выделенных под лестницу, возникает необходимость в устройстве забежных поворотных ступеней. Сложность строительства такой лестницы резко возрастает. По сути эта лестница представляет собой гибрид двух прямых одномаршевых лестниц и элемента винтовой лестницы.
Центральная опорная стойка одновременно является балясиной для ограждения лестницы. Она может быть закреплена как к полу, так и к перекрытию верхнего этажа (в последнем случае ее правильно будет называть центральной опорной подвеской). Забежные ступени врезают узким концом в тело центральной опоры, поэтому размер ее поперечного сечения принимают несколько увеличенным по сравнению с обычными балясинами. Кроме ступеней в центральную опору врезают внутренние косоуры прямых элементов лестниц. Внешние косоуры прямых лестниц и косоуры винтовой лестницы сращивают между собой на зубчатый шип или при достаточной толщине косоура на потайной шип (рис. 52). Все врезки и сращивания деревянных лестниц выполняют с особой тщательностью и обязательно с применением клея.
Рис. 52. П-образная лестница с забежными ступенями:
а — общий вид; б — схема с центральной опорной подвеской; в — то же, с центральной опорной стойкой; 1 — центральная опора; 2 — косоур; 3 — ступень; 4 — угловое соединение на прямой открытый шип; 5 — на шип «ласточкин хвост»; 6 — на зубчатый шип; 7 — потайным шипом
Следует добавить, что практически всё вышесказанное относительно лестниц на косоурах можно применять к лестницам на тетивах и наоборот.
Основные принципы построения лестницы на тетивах не отличаются от построения лестницы на косоурах. Лестничные проемы, опирания тетив на нижнюю и верхнюю балки строят по тем же принципам, что и в лестницах на косоурах. Главное отличие этих лестниц — в способе опирания ступеней. В лестницах с тетивами ступени находятся между двумя досками толщиной 60–80 см, которые нижним концом опираются на пол, а верхним — на промежуточную площадку или на балку междуэтажного перекрытия.
Под действием вертикальной нагрузки на ступени лестницы проступь прогибается вниз и выпрямляется после снятия нагрузки. При этом на ее концах возникают горизонтальные силы — так называемый распор. Чтобы тетивы не разошлись, их обычно соединяют металлическим прутком диаметром 8-12 мм с резьбой на концах и гайками. Либо используют тяжи других конструкций (рис. 53,б).
Рис. 53. Лестница на деревянных тетивах:
а — общий вид; б — тяжи различных конструкций; в — шаблон для разметки ступеней; г — разметка тетивы; 1 — направляющие бруски; 2 — лист фанеры
Наиболее распространенная конструкция — лестница с врезными ступенями. Для ее изготовления в тетиве делают вырезы-пазы глубиной 15–20 мм, в которые вставляют проступи и подступенки. Пазы должны быть выполнены таким образом, чтобы проступь плотно заходила в них, а плоскость в пазах, соприкасающаяся с торцами ступеней, должна быть ровной. Глубина пазов в тетивах должна быть одинаковой, чтобы создать плотное прилегание проступей к тетиве.
Особое внимание следует уделить точности разметки пазов во избежание перекашивания конструкции. Для разметки используют шаблон, практически аналогичный шаблону для косоуров, изготовленный из листа фанеры (см. рис. 53,в). С разницей лишь в том, что деревянные планки в этом случае прибивают не по гипотенузе прямоугольного треугольника, а с отступом в 5 см. Не будь этого отступа, тетива окажется прорезанной до самой кромки и превращена в косоур. Ширина отступа непринципиальна, верхняя часть тетивы работает на сжатие, и, будь над ступенью замкнутое сечение высотой в один или пять сантиметров, не имеет значения. Раздавить это сечение возникающими нагрузками практически невозможно, сломать слабое сечение можно, раздавить (смять) — нет. В процессе разметки помните, что тетивы являются не одинаковыми деталями, а зеркальным отображением друг друга.
Разметку проступей и подступенков осуществляют перемещением шаблона вдоль кромки тетивы. Для этого вдоль длинной кромки тетивы наносят опорную линию на расстоянии 50 мм (или на расстоянии, выбранном вами) от кромки (рис. 53,г). При перемещении шаблона по тетиве карандашом отмечают линию ступеней, вершины которой должны лежать на опорной линии тетивы.
На концах тетивы продленная линия проступи будет соответствовать уровню пола, а с другого конца перпендикуляр к вершине линии подступенка будет соответствовать уровню пола второго этажа или междуэтажной площадки. Эти концы советую сразу отпилить. Но все-таки лучше примерить тетиву по месту, и вполне вероятно, что концы уйдут для врезки в балки перекрытия.
Пазы для проступей можно изготовить ручным инструментом, однако лучше воспользоваться ручной фрезерной машиной. Из какого бы материала ни была изготовлена тетива, из цельной доски или модифицированной (клееной) древесины, в любом случае пазы под ступени придется выбирать наискосок к направлению волокон. Для выполнения качественного паза удобно фрезеровать тетивы по трафарету, изготовленному из фанеры.
Изготовление шаблона для пазов (рис. 54,а): прибейте два бруска к прямоугольному куску фанеры параллельно длинным сторонам так, чтобы расстояние между ними было равно ширине тетивы. Положите этот шаблон на тетиву и нанесите на нем опорную линию. Снимите рейки с шаблона ступени и положите его на шаблон для пазов так, чтобы совпали опорные линии. Проведите линии, соответствующие сторонам ступени. Поставьте проступь на шаблон к линии проступи и обведите ее. При необходимости расширьте размер отверстия на расстояние, равное расстоянию между фрезой и круглым фланцем фрезерной машины.
Рис. 54. Лестница на деревянных тетивах:
а — шаблон для устройства пазов; б — фрезерование пазов; 1 — линия проступи; 2 — опорная линия
С помощью дрели и лобзика сделайте отверстие в шаблоне, вырезав увеличенное отверстие для проступи. Положите тетиву на козлы и установите шаблон на тетиве. Совместите линию первой проступи с линией проступи шаблона и временно прибейте шаблон к тетиве. Пройдите тетиву фрезой на глубину 15–20 мм в два-три прохода (рис. 54,б). В завершение обработайте углы пазов долотом.
Перед соединением торец ступени и паз промазывают клеем. Разновидностей клеев для деревянных поверхностей существует достаточно много. Нет необходимости описывать какой-либо из них — инструкция по применению клея предлагается вместе с ним.
«Не клин бы, да не мох — плотник бы сдох», — гласит народная поговорка. В случаях, если пазы тетивы испорчены и ступени заходят в них недостаточно плотно, применяется метод расклинивания ступеней в пазах или ступени укрепляют штырями, шпильками, болтами, шурупами и т. д.
При устройстве соединения на клиньях нужно паз расширить с уклоном к задней части тетивы таким образом, чтобы он получил форму трапеции. После установки проступи в паз ее снизу расклинивают деревянным клином, прижимая проступь к верхней стороне паза (рис. 55).
Рис. 55. Лестница на деревянных тетивах:
а — сборка лестницы; б — соединение проступи и подступенка в паз; в — то же, без подступенка; г — то же, подступенки и проступи со свесом; д — соединение проступи без подступенка на брусках; е — то же, на клиньях; ж — то же, и проступи, и подступенки на клиньях
Нередко для увеличения надежности соединения проступь с тетивой дополнительно крепят шурупами, которые ввинчивают с наружной части тетивы в проступь. Головки шурупов заглубляют впотай, а отверстие потая закрывают деревянной пробкой, после чего это место тщательно шлифуют.
Вместо гвоздей или шурупов иногда применяют деревянные нагели (кстати, гвоздь — это тоже своего рода нагель, только стальной), устанавливаемые на клею. Отверстия под нагели просверливают сверлом с диаметром, совпадающим с диаметром нагеля, для обеспечения тугой посадки. Соединения на нагелях прочны, надежны и долговечны.
Возможны и другие способы крепления ступеней к тетивам. Проступи крепят к ним с помощью брусков квадратного и треугольного сечения, с помощью прибоин либо на стальных крепежных элементах. В этих случаях тетивы лестницы должны быть выполнены из строганых досок, быть гладкими, без пазов. К ним с внутренней стороны крепят шурупами короткие бруски или прибоины. Ступени крепят непосредственно к ним.
Скрепление проступи и подступенка между собой можно производить несколькими методами (рис. 56), аналогичными соединениям лестниц по косоурам.
Рис. 56. Лестница на деревянных тетивах:
а — соединение ступени с тетивой на прибоинах; б — соединение проступи и подступенка выполняют аналогично лестницам на косоурах; 1 — прибоины
Для увеличения прочности соединения можно дополнительно установить деревянную планку треугольного сечения. Соединение в четверть, в паз (шпунт) заключается в том, что размеры выборки в проступи и подступенке должны соответствовать друг другу, чтобы соединение получилось плотным. Иногда паз в проступи выполняют на всю толщину подступенка. В этом случае шпунт в подступенке не изготавливают. Такие соединения значительно увеличивают жесткость конструкции, а следовательно, ее прочность.
При устройстве поворотов лестницы на тетивах, не имеющих междуэтажных площадок, можно воспользоваться приемом, описанным для лестницы на косоурах, то есть использовать центральную опорную стойку или стыковать тетивы на балясинах ограждения (рис. 57), либо использовать вставные поворотные фитинги.
Рис. 57. Устройство поворотных участков лестницы на деревянных тетивах:
а — сочленение на балясине; б — то же, на поворотном фитинге; 1 — тетива; 2 — балясина, 3 — фитинг тетивы; 4 — поворотный фитинг
Стыкование тетив лестницы на балясинах — красивое и изящное конструкторское решение, которое дает прочное и надежное соединение. Молодое поколение вряд ли знает, а старшее еще помнит, как выглядит лучковая пила, где натяжение ножовочного полотна происходит благодаря верхней конструкции пилы. В конструкции лестницы, состыкованной на балясинах, использован тот же принцип: напряжения, возникающие на тетивах (в нижнем поясе лестницы), переносятся на ограждения лестницы (в верхний пояс).
Сочленение тетив на поворотных фитингах позволяет разнообразить оформление лестницы. По сути этот узел представляет собой усеченный вариант сочленения на балясинах, но без верхнего силового пояса, а поэтому узел предъявляет повышенные требования к качеству врезок и материалу тетив. Чаше всего для тетив применяют модифицированную древесину, а все врезки выполняют на клею. Но нужно учесть, что узлы лестницы на деревянных соединениях (шкант и пр.) — это скрип и постепенное расшатывание. А металлические стяжные метизы могут зафиксировать соединения элементов лестницы на весь срок эксплуатации. Для того чтобы лестница не рассыхалась, используют простой прием: под лестницей или в непосредственной близости размещают растение (например, пальму) с крупными листьями.
На рис. 58 изображена конструкция большой деревянной двухмаршевой лестницы.
Рис. 58. Устройство поворотных участков лестницы на деревянных тетивах с междуэтажной площадкой:
а — сочленение на центральной опоре; б — то же, на балясинах; в — схема расположения консольных балок площадки (балки расположены в разных плоскостях); г — то же, с расположением балок в одной плоскости; 1 — консольные балки площадки; 2 — тетивы; 3 — стена в плане; 4 — скоба
Площадки лестницы поддерживаются деревянными балками, и их покрывают дощатым (5 см) настилом. Марши выполнены по двум тетивам из досок толщиной не менее 70 мм. В тетивах выдолблены пазы глубиной в 2,5–3 см, в которые вставлены ступени из досок в 5 см и подступенки толщиной в 2,5 см.
Тетивы могут опираться непосредственно на площадочные балки (рис. 58,а, б) или их врубают шипом в балясины, опирающиеся на площадочную балку.
В трехмаршевых лестницах площадки делают на консолях, заделанных в стену (рис. 58,в, г). Тетивы трехмаршевых лестниц упирают в площадки.
При установке лестницы в деревянном рубленом доме надо помнить, что стены нового дома дадут усадку на 10–15 см Лестницу лучше устанавливать после завершения усадки.
Гнутые поручни и криволинейные тетивы позволяют придать лестнице индивидуальный и неповторимый вид (рис. 59). Изготовить гнутые элементы лестницы в домашних условиях чрезвычайно трудно.
Рис. 59. Лестница на изогнутых деревянных тетивах:
а — общий вид; б — схема создания криволинейной тетивы; в — общий вид сборки лестницы (снизу); 1 — кондуктор (деревянный барабан); 2 — контур изгибаемого элемента (тетивы); 3 — готовая лестница
Существует несколько методов изготовления гнутых деревянных изделий.
Первый метод заключается в вырезании деревянного элемента по шаблону из цельного куска древесины. Этот метод имеет существенные недостатки. Волокна древесины при изготовлении деревянной детали перерезаются, что существенно отрицательно сказывается на прочности изготовленного изделия в целом. Кроме этого, данная технология требует повышенного расхода древесины.
К качеству древесины заготовок для гнутья предъявляют повышенные требования: рационально раскраивать древесину по предварительной разметке, не допускать в заготовках дефектов, вызывающих брак гнутья. Заготовки необходимо вырезать только из здоровой древесины. Отклонение направления волокон от оси бруска (косослой) не должно превышать 5-10°. При раскрое следует добиваться, чтобы продольные резы шли по возможности вдоль волокон обреза доски.
При обычных методах гнутья в заготовках совершенно не допускаются сучки, в том числе и здоровые, вполне сросшиеся с древесиной. Древесина осенней заготовки более гибкая, чем зимней. Установлено, что в наибольшей степени гибкость дерева проявляется в его среднем возрасте. Одни древесные породы считаются более, другие — менее гибкими (упругими). Гибкая порода легко гнется, но трудно ломается. Следует знать, что по гибкости сосна уступает липе, а ольха — березе. Липа, береза, ильм, осина являются наиболее гибкими; затем следуют дуб, бук, ель, ясень, клен; наименее гибкими считаются лиственница, ольха, граб, пихта, сосна. Гибкость дерева во многом зависит от места его произрастания, наличия в почве различных питательных элементов, окружения, в котором растет дерево (в гуще леса или на открытом месте), наличия сучков и т. д. Пластичность древесины при производственной влажности (6-10 %) и комнатной температуре незначительна. В таком состоянии древесина требует для изгибания больших усилий и не допускает больших деформаций. Деформации получаются в основном упругими, то есть исчезающими после прекращения действия вызвавших их сил
При гнутье древесины очень важным является такое ее свойство, как вязкость. При высокой вязкости дерево гнется по всем направлениям, не ломаясь, но и не принимая прежней прямолинейности. Таким качеством обладают клен, вяз, можжевельник, орешник, береза, ясень, лиственница, бук, молодой дуб и т. д.; хрупкими породами считаются ольха, осина, ель и др.
В большой мере на вязкость и хрупкость древесины оказывает влияние почва, на которой растет дерево. Так, если сосна и бук росли на влажной почве, то их древесина будет иметь высокую вязкость, а если на сухой — то среднюю. Дуб имеет высокую хрупкость, если произрастает во влажной или слишком сухой среде. Для получения однородной вязкости заготовки перед обработкой предварительно пропаривают, насыщая древесину влагой, а затем подвергают гнутью.
Второй метод состоит в размягчении деревянных изделий посредством нагрева (кипячения или пропаривания в металлических формах). Горячее гнутье древесины пригодно для получения гнутых деталей из цельных, а также склеиваемых многослойных заготовок. Оно основано на свойстве древесины резко увеличивать пластичность при нагревании до 80-120 °C, если влажность древесины при этом близка к пределу гигроскопичности (25–35 %). Это объясняется тем, что часть веществ, входящих в состав клеток древесины, при нагревании переходит в состояние коллоидного раствора, в результате чего снижается жесткость клеток, а следовательно, и всей массы древесины. Если влажную древесину высушить в деформированном состоянии, то находившиеся в растворенном состоянии коллоидные вещества затвердеют и сохранят приданную заготовке форму. Пластифицированные заготовки изгибают по шаблону, закрепляют в зажимных устройствах, просушивают до влажности 10–15 % и охлаждают. При гнутье выпуклая сторона заготовок растягивается, а вогнутая сжимается. Предельные значения усадки для древесины твердых лиственных пород равны 25–30 % первоначальной длины, для хвойных и мягких лиственных пород — 5–7 %, предельные значения удлинения равны соответственно — 2–3 (для бука — до 5–6) и 1–1,5 %. Основным показателем горячего гнутья является отношение толщины заготовки h к радиусу изгиба г. При h/r меньше 0,05 горячее гнутье можно производить без особых приспособлений; при h/r больше 0,05 появляется опасность разрыва древесины на растянутой стороне заготовки. Для предупреждения этого применяют различные приспособления, описание которых выходит за границу темы данной статьи.
Чаще всего деревянную заготовку помещают в емкость с кипящей водой и выдерживают несколько часов, поддерживая кипение воды. После этого конструкцию сгибают. Изогнутый элемент фиксируют в таком положении до полного его высыхания. После просушивания изгиб остается при снятых фиксаторах. Волокна древесины, изогнутой таким образом, принимают форму элемента, и его физико-механические свойства практически не отличаются от прямого куска древесины. Если необходимо изготавливать несколько одинаковых гнутых элементов (тетивы лестницы или поручни), используют специально изготовленные кондуктора. В противном случае добиться «одинаковости» практически невозможно. Недостаток проварки в горячей воде состоит в том, что она ведет к неравномерному увлажнению древесины и перенасыщению водой наружных волокон. Получить путем проваривания равномерную влажность и температуру нагрева всего бруска очень трудно. Поэтому проварка в горячей воде может быть рекомендована только в некоторых случаях.
Заготовки, полученные при склеивании водоупорными клеями, можно проваривать. Заготовки, полученные при склеивании белковыми клеями, можно только пропаривать, причем только наружную сторону, подвергающуюся растяжению. Если изгибают только часть заготовки, при выгибании углов, пропаривать следует только ту часть, в которой будет сделан загиб.
Если честно сказать, не стоило бы вам затеваться с этим делом в домашних условиях… Горячая вода — это практически кипяток, процесс замачивания займет несколько часов. У вас есть подходящая посудина, которая вместит в себя доску нужной длины на это время? Как поддерживать кипение в емкости таких объемов? Для сгиба толстой доски нужен станок, называемый гнутарным (напоминает ручной трубогиб). Естественная сушка займет не менее 10–12 дней (а может, и несколько месяцев — в зависимости от толщины профиля).
Третий метод заключается в наклеивании на деревянный брусок тонких полосок древесины в местах, соответствующих выпуклой части элемента. Многослойное наклеивание с последующей механической обработкой позволяет придать деревянному элементу любые, даже самые затейливые, формы. Этот метод довольно трудоемок и длителен.
В промышленных условиях чаще всего используется древесноклееная конструкционная древесина.
Конструкционная древесина — наиболее простой тип строительных пиломатериалов. Этот тип продукции является высокотехнологичным и постепенно получает самое широкое применение в строительстве.
Для изготовления прямолинейных элементов процесс изготовления начинается с сушки досок до уровня влажности, который не должен превышать 15 %. При этом необходимо следить за тем, чтобы в процессе сушки древесина не деформировалась. Высушенные доски острагивают, а затем сортируют по прочности. В это же время маркируют и вырезают дефекты. Затем производят клеевое сращивание заготовок по толщине доски и по длине на зубчатый шип. Это процесс производства теоретически бесконечной клееной доски. Подле высыхания клея заготовки опять остругивают и торцуют по длине.
Холодное гнутье древесины — широко распространенный (четвертый) способ получения многослойных гнутоклееных деталей. Оно основано на природной гибкости древесины. Для получения детали заданной формы и сечения необходимое количество смазанных клеем сухих (влажность 7-12 %) деревянных пластин (доски, планки, листы или полосы шпона или однослойной фанеры) укладывают в виде пакета в пресс-форму, зажимают и выдерживают до полного схватывания клея. Процесс затвердевания клея может быть ускорен прогревом пакета. Это способствует также удалению из древесины внесенного с клеем излишка влаги. Форма у деталей, полученных холодным гнутьем, сохраняется лучше, чем у деталей, изготовленных горячим способом. Устойчивость формы при этом тем выше, чем больше количество входящих в склеиваемый пакет пластин и, следовательно, чем тоньше каждая из них. Малая толщина слоев пакета позволяет, кроме того, получать гнуто-клееные детали крупного сечения с очень небольшим радиусом кривизны. Допустимое отношение h/r при холодном гнутье слоистых заготовок, набранных из тонких (2–5 мм) пластин, достигает 0,05 и даже 0,2. Это становится возможным потому, что отношение толщины отдельной изгибаемой пластины к г очень мало и не превышает 0,02-0,01. Выкраивать заготовку следует с учетом припусков на последующую обработку.
Что происходит, когда мы пытаемся согнуть деревянный элемент? При изгибе внутренние слои заготовки сжимаются, внешние растягиваются, а где-то в середине проходит линия с нулевым напряжением и нулевой деформацией. Таким образом, при изгибе внешняя сторона бруска получает приращение длины, а внутренняя наоборот становится короче. При напряжениях, больше допустимых, на внутренней стороне появляются наплывы толщины в виде гармошки, а на внешней — разрывы древесины. В самом деревянном элементе возникают силы, которые пытаются сдвинуть слои древесины относительно друг друга. Напряжения сдвига достигают такой величины, что могут вызывать скалывание вдоль волокон. А теперь просто задумаемся, зачем нам гнуть толстый брусок, не проще ли его распилить (в идеале расколоть) по длине, согнуть каждый тонкий элемент по отдельности и всё это склеить. Благо, современные клеи позволяют сделать и не такое. В итоге этой нехитрой операции мы практически полностью снимаем внутренние напряжения, направленные на сдвигание слоев древесины, и значительно уменьшаем напряжения, направленные на разгиб деревянного элемента, так как приращение длины растянутой поверхности и укорочение сжатой будут теперь происходить ступенчато.
В качестве примера можете попытаться согнуть простую деревянную ученическую линейку. Вы убедитесь, что у тридцатисантиметровой линейки без труда можно направить концы перпендикулярно друг другу. А если склеить несколько загнутых линеек и высушить в таком положении, они не будут разгибаться — энергия разгиба поглощается клеевыми прослойками.
Полученный криволинейный элемент должен состоять из нескольких слоев пиломатериалов, склеенных между собой так, чтобы волокна всех слоев были приблизительно параллельны (рис. 60).
Рис. 60. Изготовление криволинейных деревянных элементов:
1 — изгибаемый элемент; 2 — кондуктор; 3 — струбцина
Важным моментом технологии изготовления древес но клееных конструкций является сушка материалов. Она определяет прочность гнутого элемента. Во избежание появления в элементах внутренних напряжений важно, чтобы склеиваемые слои имели одинаковую влажность или чтобы разница по влажности слоев не превышала 5 %.
Лестницы, изготовленные из прямой или гнутой клееной древесины, по своим физико-механическим и эстетическим качествам не уступают, а по многим параметрам превосходят изделия, выполненные из цельной древесины.
Известны четыре типа винтовых лестниц.
Первый тип представляет винтовую лестницу, состоящую из простых клинообразных ступеней, которые опираются своим широким концом на окружающие стены, а узким концом — на средний опорный столб. Средний опорный столб может быть выложен из каменной кладки или составлен из концов самих ступеней (рис. 61,а).
Второй тип представляет винтовую лестницу, отдельные ступени которой консолеобразно выступают из среднего монолитного опорного столба. Этот тип не нуждается в периметральных стенах (рис. 61,б).
Рис. 61. Винтовые лестницы:
а — с опорой на периметральные стены и внутренний столб; б — с консольным защемлением на внутреннем столбе; в — в качестве внешних и внутренних опор используются гнутые тетивы или больцы; г — на внутренней опорной стойке (внешняя опора — гнутый косоур, тетива или больцы); д — детали лестниц; 1 — стеклянная ступень с металлическим каркасом; 2 — стальная ступень; 3 — вместо больцев — деревянные фитинги; 4 — нижняя опора центральной стойки; 5 — деревянная ступень; 6 — больцы
Третий тип отличается от предыдущих типов отсутствием внутреннего опорного столба. Ступени этого типа аналогично бескосоурным прямым лестницам, плотно заделывают в периметральные стены на глубину 12–25 см, или вместо периметральных стен может быть использовано само ограждение винтовой лестницы (рис 61,в).
Четвёртый тип представляет собой стальную винтовую лестницу с внутренним опорным стержнем (рис. 61,г).
Это наиболее традиционный и часто используемый тип винтовой лестницы. Поскольку центральная стойка является несущей конструктивной основой лестницы, её нужно выполнить из толстостенной металлической трубы диаметром не менее 75 мм.
При проектировании винтовых лестниц следует исходить из того, что ширина проступи на линии движения (то есть посередине марша) не может составлять менее 200 мм, а на расстоянии 150 мм от центральной стойки должна быть не меньше 100 мм.
При использовании винтовой лестницы в качестве основной проступь выполняют длиной не менее 900 мм, а проем в перекрытии должен иметь диаметр от 2000 мм. Увеличенная ширина проема относительно диаметра лестницы обусловлена тем, что в этот проем должна поместиться не только сама винтовая лестница, но и ограждение с поручнем (рис. 62).
Рис. 62. Винтовая лестница: прохождение поручней через проем
Если расстояние между поручнем и кромкой проема (просвет) будет менее 10 см, за поручень будет невозможно держаться, рука в оставленную щель либо не пройдет, либо будет покалечена.
Если винтовая лестница играет роль дополнительной, то длина проступи в 550–600 мм вполне достаточна и требует проема до 1400 мм. Такая конструкция винтовой лестницы в основном применяется для доступа в чердачное помещение.
Высота прохода по лестнице не может быть меньше 1900–2000 мм.
Центральная стойка винтовой лестницы должна располагаться строго вертикально — это контролируется с помощью строительного отвеса. Особое внимание необходимо уделить креплению центральной стойки к полу, поскольку место крепления воспринимает сжимающие и изгибающие нагрузки от веса лестницы и перемещающихся по ней людей. Опорная стойка может быть забетонирована в пол на крестовине (по аналогии с новогодней елкой) или зафиксирована с помощью анкерных болтов.
Далее будет описано практически пошаговое строительство винтовой лестницы, на примере которой можно построить любую другую деревянную. Детальное описание строительства винтовой лестницы выбрано еще и потому, что наиболее часто задаваемые вопросы относятся именно к этой конструкции. Вероятно, она занимает промежуточное положение по сложности своего изготовления, то есть не самая простая, но и не самая сложная для того, чтобы её не смог построить человек далекий от плотницкого искусства.
Прежде всего следует определить габариты проема в перекрытии (от этого зависит длина проступи) и расстояние между этажами (это определяет количество ступеней). Также необходимо установить угол поворота винтовой лестницы.
При прохождении полного круга по винтовой лестнице вы заканчиваете движение в той же точке по горизонтали, откуда и начали. Если вы строите вашу лестницу посередине помещения, выход и вход не должны быть проблемой. Однако если вы планируете установку лестницы в углу или против стены, обратите внимание на направление вращения и определите точку входа и выхода с лестницы. Вполне вероятно, что вам придется отказаться от 360 градусов вращения лестницы и взять за основу другой угол. В домах мансардного типа нужно учесть высоту до перекрытия, чтобы не уворачиваться головой от конструкций мансарды как при движении по лестнице, так и при выходе с нее.
Предположим, что мы проектируем винтовую лестницу с углом поворота 360°, то есть окончание марша параллельно его началу.
Следует учитывать, что оптимальный путь передвижения по винтовой лестнице проходит примерно посередине марша. При этом должна быть обеспечена возможность опоры на перила (рис. 63,а) Из этого следует, что длина ступени в винтовой лестнице имеет конечные размеры, ограниченные длиной руки.
Перед строительством лестницы нужно составить проект, в котором в первую очередь нужно определить длину проступи и количество ступеней.
Предположим, стоит задача вписать в помещение лестницу диаметром 2 м, тогда получается, что длина проступи равна 1 м Однако это не так, часть длины проступи «съест» центральная опорная стойка, другую часть — стойки ограждения. Реальная длина проступи останется 80–90 см. Все ступени винтовой лестницы (забежные и расположенные веером), а следовательно, проступи той стороной, что находится у центральной стойки, будут нависать друг над другом. Эта часть также непригодна для хождения. Потеряется еще 30 % длины проступи. Другими словами, длина проступи, используемая для хождения, реально составит около 50–60 см. Если есть возможность увеличить диаметр лестницы, нужно делать это не задумываясь. Увеличение диаметра лестницы возможно до 3 м, дальнейшее увеличение нецелесообразно, так как при таких размерах будет более разумным размещение нормальной лестницы.
После определения диаметра лестницы нужно определить высоту этажа (от пола, до пола) и подсчитать требуемое количество ступеней. Допустим, при высоте этажа 3 м рационально принять высоту шага (подступенка) равной 15 или 20 см, тогда количество ступеней будет соответственно 20 или 15 шт.
Предположим, что остановились на варианте лестницы диаметром 2 м с 15 ступенями.
Приступаем к проектированию. Делим соответствующим числом радиусов окружность на чертеже (в масштабе). Для тех, кто подзабыл школьную геометрию, напомним: с достаточной точностью можно делить окружность на любое число равных частей, пользуясь формулой для подсчета длины хорды L = 2∙R∙sin α/2 (рис 63,г). Расчет длины хорд в проектировании винтовой лестницы является определяющим фактором. Грамотно пользуясь этой формулой, лестницу можно вообще не рисовать, а вычислить все параметры ступени на «кончике пера». Угол а определяется очень просто: если лестница образует собой замкнутый круг, то есть имеет поворот на 360°, значит нужно разделить 360° на количество ступеней. Если поворот лестницы составляет 270°, значит 270° делим на количество ступеней и т. д. Чтобы не утомлять читателя сложными подсчетами, составлена таблица для полной окружности (360°), характеризующая параметр, sin α/2.
Коэффициенты для подсчета длины хорды
Число частей n ∙ Коэффициент sin α/2
7 ∙ 0,434
8 ∙ 0,383
9 ∙ 0,342
10 ∙ 0,309
11 ∙ 0,282
12 ∙ 0,259
13 ∙ 0,239
14 ∙ 0,223
15 ∙ 0,208
16 ∙ 0,195
17 ∙ 0,184
18 ∙ 0,174
19 ∙ 0,165
20 ∙ 0,156
21 ∙ 0,149
Теперь зная, на какое число (n) следует разделить окружность, находят по таблице коэффициент sin α/2. При умножении коэффициента на диаметр окружности D получают длину хорды L, которую циркулем откладывают на окружности n раз.
В нашем случае необходимо окружность диаметра D = 2000 мм разделить на 15 равных частей. Количеству частей окружности n = 15 соответствует коэффициент к = 0,208. Подсчитав длину хорды L = D∙sin α/2 = 2000∙0,208 = 416 мм, ее циркулем откладывают на окружности 15 раз (рис. 63, б).
Рис. 63. Проектирование винтовой лестницы:
а — средняя линия движения по лестнице; б — деление окружности на равное количество частей; в — иллюстрация «нахлеста» ступеней; г — расчет проступи; д — иллюстрация «нахлеста» ступеней при разной геометрии проступи; 1 — хорда
На первый взгляд, мы имеем перед собой изображение нашей винтовой лестницы сверху, однако это опять не так.
Как уже говорилось, конструкции винтовой лестницы проступи располагаются «внахлест» и в плане перекрывают друг друга (рис 63,в). На средней линии движения радиус лестницы составит 50 см. Значит, хорда в этом месте будет составлять L = 208 мм, то есть меньше 250 мм, полученных из формулы (2). Следовательно, хорду по средней линии движения следует увеличить на 42 мм (по 21 мм в каждую сторону).
Далее проверяем длину хорды в самой узкой части ступени. Строительные правила гласят, что узкий конец забежных ступеней должен быть не менее 100 мм. Но нужно отметить, это расстояние регламентировано СНиПом для того, чтобы на забежную ступень можно было опереться при ходьбе (для обеспечения прочности ступеней существует масса других решений). В случае винтовых лестниц опереться на эту часть ступени просто не представляется возможным. Тем не менее норма такая существует, значит, ее необходимо формально соблюсти. Для подсчета самой короткой хорды ступени винтовой лестницы ее обычно определяют в 15 см от центра лестницы. Таким образом, длина самой короткой хорды ступени составит L = D∙sin α/2 = 300∙0,208 = 62 мм, то есть и этот размер нужно увеличивать до нормы. В итоге мы получили три размера хорд: в самой широкой части ступени, в самой узкой ее части и по средней линии движения.
Здесь нужно оговориться, строительными правилами предписано, что ширина ступени в самой широкой своей части не должна превышать 40 см. У нас получилось 41,6 см. По правилам размер нужно уменьшить, но нужно ли это делать? В конструкции винтовой лестницы стойки ограждения соединяют две ступени и, следовательно, часть длины ступени не используется для хождения и «уходит» под ограждение. Таким образом, ступень, пригодная для хождения, не будет превышать установленных норм. Да и вообще не стоит задумываться о каких-то полутора сантиметрах в ничего (в данном случае) не значащем параметре.
Соединяем все точки и получаем форму ступени, отвечающей всем правилам (рис. 63,г) Осталось только определить размеры конечной части ступени, опирающейся на центральную опорную стойку. Ступени обычно нанизывают на стальную трубу диаметром 75 мм. Для увеличения жесткости трубы и фиксирования ступеней на определенной высоте между проступями вставляют стальные гильзы и выточенные на токарном станке шайбы. Следовательно, общий диаметр центральной опорной стойки будет увеличен примерно в два раза и составит 150 мм. Более точно этот размер можно определить, имея в наличии все металлические детали, из которых будет собрана опорная стойка. Пририсовываем этот круг к ступени. Теперь мы получили полную картину ступени со всеми размерами. Все вычисления можно производить сначала на бумаге, а можно и непосредственно на доске, подготовленной для изготовления ступени.
Проступь выполняют из прочной древесины, она и имеет толщину, как правило, 50 мм.
И все-таки чаще проступи изготавливают более простой формы (рис. 63,г).
Если интересно, попробуйте просчитать «нахлест» проступей различных по геометрии ступеней. В итоге окажется, что уменьшить «нависание» проступей по средней линии движения практически невозможно (рис. 63,д). А расхождения в результатах говорят только о погрешности построения чертежей. Впрочем, расчет можно и не делать, математика и здравый смысл говорят о том же.
Вывод: так как любая форма ступени винтовой лестницы неудобна для ходьбы, выбирают ту, которую проще сделать.
Проступи типа «утиный шаг», в какой бы лестнице они ни применялись, в обычной или винтовой неудобны вдвойне. Они в какой-то мере помогают регулировать ширину проступи. Но если кому-то доводилось пользоваться такими лестницами, могут подтвердить, что хождение по ним возможно строго по средней линии, все попытки изменить направление движения чуть влево или вправо этой лестницей пресекаются. А человек не умеет ходить по строгим траекториям. Вот и приходится идти по лестнице «враскоряку».
Теперь нужно подготовить под лестницу проем в перекрытии верхнего этажа. В идеале этот проем должен быть запроектирован в процессе изготовления чертежей всего дома и оставлен открытым в процессе строительства. Если этого по каким-либо причинам не произошло, проем выпиливают непосредственно в перекрытии. Форма проема может быть как квадратной, так и круглой. Главное условие, размер «в свету» оставляемого или выпиливаемого проема должен быть больше диаметра лестницы минимум на 20 см, то есть по 10 см с каждой стороны.
Разметьте планируемый проем на нижней поверхности пола (рис. 64), добавив со всех сторон необходимую толщину для отделки, и перенесите разметку с помощью отвеса на потолок. Установите регулируемые дом кратные стойки, как показано на рисунке. В центре проема просверлите сквозное отверстие снизу вверх.
Рис. 64. Винтовые лестницы, разметка проема:
1 — место проема; 2 — деревянные подкладки; 3 — домкратные стойки; 4 — отвес; 5 — карандаш
Перейдите наверх и найдите просверленное отверстие. Вставьте в отверстие штырь и с помощью шпагата и карандаша очертите круг, обозначающий проем с учетом толщины балки, обрамляющей проем. Сделайте сквозные отверстия для пропускания пилы лобзика и выпилите пол по контуру проема. Выбейте выпиленные куски досок пола. Несущие балки перекрытия пока не трогайте: их выпилим, когда будет готова отделка проема.
Для устройства балки проема, имеющего форму окружности, нужно произвести загиб пиломатериалов. Загиб можно сделать любым из перечисленных выше способов, но наиболее простой способ гнутья, доступный в домашних условиях, — «холодноклеевой». На большом и ровном столе, обитом кровельной жестью (обивка стола жестью не допустит приклеивания изготавливаемого элемента к поверхности стола). Устанавливают стальные или деревянные кружала, образующие требуемый диаметр (рис. 65).
Рис. 65. Изготовление гнутой балки проема для винтовой лестницы:
1 — балка проема; 2 — деревянные упоры; 3 — клинья; 4 — кружало
К кружалам на расстоянии, чуть большем, чем толщина гнутого элемента, устанавливают деревянные или стальные упоры. Для обеспечения хорошего обжима высоту упоров и кружал выбирают больше, чем требуется для данного элемента. Оттого, как хорошо будут изготовлены кружала, зависит качество изгибаемой конструкции. Вместо упоров и клиньев могут быть использованы струбцины или другие обжимающие конструкции.
Затем в кондуктор последовательно вставляют предварительно промазанные клеем полосы древесного, шпона и обжимают клиньями. Первая и последняя полосы шпона должны быть полной длины и загибаться в кольцо, середина может быть заполнена более короткими кусками. Все полосы шпона должны быть на 0,5–1 см большей высоты, чем требуется, для последующей острожки и шлифовки полученного изделия. Для дополнительного обжима допускается использовать шурупы, вкручиваемые впотай, которые навсегда оставляют в балке и зашлифовывают при отделке.
Шпоном называется тонкий лист древесины. В зависимости от способа изготовления различают лущеный, колотый и пиленый шпоны. Лущеный шпон встречается наиболее часто, листы бывают больших размеров. Шпон изготовляют толщиной от 0,25 до 1,66 мм.
Качества лущеного, колотого и пиленого шпонов примерно одинаковы.
Процесс изготовления гнутой балки в зависимости от ее толщины может быть выполнен в один или несколько приемов, то есть в кондуктор можно зарядить весь пакет шпона или только часть, например половину толщины, а после просушки — следующую половину. Для достижения более высокого качества работ можно заряжать в кондуктор по одному слою, обжимать, сушить и вставлять следующий слой. Скорость работ заметно упадет, но повысится качество обжима, а следовательно, всей балки. Но при этом не следует забывать о правиле, изложенном выше: все склеиваемые слои должны быть примерно одной влажности. Иначе процесс изготовления балки можно так затянуться по времени, что это правило будет нарушено и вместо качественной балки получим брак.
Весь процесс склейки можно сравнить с изготовлением пресс-папье.
После склеивания и просушки изогнутую балку обрамления проема устанавливают в перекрытие. Для этого в перекрытии выпиливают несущие балки и закрепляют обрамление (рис. 66,а, б).
Рис. 66. Винтовые лестницы:
а — выпиливание балок перекрытия; 1 — балки перекрытия; б — установка обрамления проема; 1 — обрамление проема; в — окончательная отделка проема; 1 — изогнутый плинтус
Закрепляют обрамление с помощью стальных угловых накладок (рис. 48).
Для окончательной отделки проема нужно изготовить два закругленных плинтуса и установить их на шурупах сверху и снизу проема (рис. 66,в). Плинтусы изготавливают в том же кондукторе с единственной разницей в том, что их делают чуть шире балки и значительно ниже. Используемый шпон с учетом последующей острожки и шлифовки будет не выше 2,5–3 см.
Теперь приступаем к изготовлению ступенек. Наиболее привлекательный материал для изготовления лестницы — дуб. Но могут быть использованы и другие, более доступные, породы дерева, такие как ель или сосна. Толщина изготовленной ступени после отделочных работ должна быть не менее 5 см для лестницы диаметром до 2 м, и не менее 6 см с диаметром до 3 м. Для изготовления лестничных элементов, ступеней, тетив, косоуров и т. д. не рекомендуется применять пиломатериалы в первозданном их виде, то есть использовать доски или бруски без предварительной обработки. Например, если для изготовления ступени для винтовой лестницы взять широкую доску и вырезать из нее ступень, то эта ступень, будучи установлена в лестницу, будет подвергнута неравномерным сушке и увлажнению. Лестница соединяет два этажа и, по определению, находится в зоне непрерывных движений воздуха. Ступень из целого куска дерева, скорее всего, изменит свою геометрию и выгнется в форму лотка или пропеллера. Как показывает практика, предварительная сушка древесины только частично снимает эту проблему. Поэтому для строительства лестниц чаще всего применяют модифицированную древесину, а конкретно — клеевую.
Для изготовления заготовок под ступени берут остроганные бруски и собирают в пакет таким образом, чтобы направления их годовых колец смотрели в противоположные стороны Затем бруски промазывают клеем, сплачивают и обжимают струбцинами или в вайме клиньями. После высыхания клея обжим снимают, и клеевые щиты готовы для дальнейших работ (рис. 67).
Рис. 67. Изготовление ступеней для винтовой лестницы:
а — сборка клеевого щита; б — фанерный шаблон ступени; в — раскрой щита; 1 — бруски; 2 — струбцины; R — радиус лестницы; D — диаметр отверстия равен диаметру центральной опорной стойки (обсадной трубы)
Способов сборки клеевых щитов достаточно много, некоторые варианты приведены ниже.
Ваймой называют кондуктор наподобие того, что изображен на рис. 65, только форма его в данном случае прямоугольная.
Так как все размеры ступеней были заранее нами просчитаны, можно из листа фанеры или плотной бумаги изготовить шаблон и перенести его на изготовленные щиты. Далее ступени размечаются с припуском на последующую обработку, выпиливают и обрабатывают на строгательных и шлифовальных станках или обрабатывают вручную.
Таким образом, по единому шаблону должны быть изготовлены все ступени лестницы, кроме самой верхней. В нашем случае по одному шаблону должны быть изготовлены 14 ступеней. При использовании шаблона дублируйте остающиеся ступени настолько близко, насколько возможно, особенно размер широкой части и отверстие под стойку.
Отверстие под центральную опорную стойку делают специальной фрезой после изготовления всех ступеней. Желательно выполнять сверление не каждой отдельной ступени, а пакетами. Тогда получится более точная сверловка, и лестница будет проще в сборке.
После изготовления четырнадцати ступеней можно предварительно проверить и оценить качество проведенных работ. Для этого все изготовленные ступени укладывают на ровном полу так, чтобы они смыкались своей широкой частью. Разложенные ступени должны образовывать замкнутый круг, недостающую пятнадцатую ступень можно временно одолжить из противоположной части круга.
Теперь нужно разметить и выпилить место под стойки ограждения. Для простой лестницы в качестве стойки используют обычный, а лучше склеенный из нескольких деревянных полосок, брусок произвольного сечения (чаще всего 5х5 см).
Разметку и распиловку выреза производят так, как показано на рис. 68.
Рис. 68. Изготовление ступеней для винтовой лестницы:
1 — фрагмент общего вида лестницы; 2 — разметка радиуса; 3 — разметка запила под стойки ограждения; 4 — разметка прямого угла; 5 — вид широкого конца ступени, подготовленного для установки ограждения; 6 — шаблон для обрезки стойки ограждения, для придания перилам соответствующего уклона; а, b — ширина и толщина стойки ограждения
Глубина врезки стойки в ступень зависит от сечения бруска и должна обеспечить зацеп в половину сечения. Для этого из центра отверстия ступени проводят радиусы, на которых линейкой откладывают ширину бруска стойки ограждения. Из отмеченной точки откладывают прямой угол и в ступени делают вырез.
Всё это «колдовство» приведет к тому, что при устройстве запила в стойках ограждения не нужно будет делать сложных расчетов, а просто выпилить их на половину толщины, после чего они точно встанут на свое место.
Верх стоек опиливают по другому шаблону, характеризующему уклон лестницы.
Верхняя 15-я ступень служит для перехода на верхний этаж и является своеобразной площадкой, соединяющей пол верхнего этажа и лестницу. Не лишним будет еще раз напомнить, что промеры помещений и высот должны быть выполнены с особой тщательностью, так чтобы верхняя пласть последней ступени получилась «заподлицо» с отметкой чистого пола верхнего этажа. Размер верхней ступени делают несколько увеличенным по сравнению с рядовыми ступенями. Вспомните, мы увеличили размер лестничного проема для прохождения поручня ограждения. Вот на это расстояние и должен быть увеличен радиус последней ступени. При желании этот размер может быть еще более увеличен. Тогда ступень своим широким концом будет оперта на конструкцию перекрытия, что придаст лестнице дополнительную прочность. Кроме увеличения размера по длине ступени, может быть увеличена ее ширина, что значительно улучшит ее эксплуатационные качества. Увеличение ширины ступени возможно до тех пор, пока расстояние между нижними ступенями, которые она будет перекрывать, и нижней пластью верхней ступени будет не менее 2 м.
В нашем случае при высоте этажа 3 м и шаге ступеней 20 см, возможно перекрытие нижних ступеней вплоть до пятой.
Узкий конец ступени и отверстие под центральную стойку оставляют почти без изменений.
Формы верхней ступени могут быть самыми разнообразными, например такими, как на рис. 69,а. Для изготовления этой ступени могут быть, использованы обрезки брусков, оставшиеся после изготовления рядовых ступеней (рис. 69,б).
Рис. 69. Изготовление ступеней для винтовой лестницы:
а — общий вид верхней ступени (площадки); б — изготовление верхней ступени из клеевого щита; в — различные формы ступеней; 1 — рядовая ступень; 2 — верхняя ступень (площадка); 3 — клееный щит; 4 — раскрой щита для верхней ступени; 5 — накладывание шаблона рядовой ступени, на щит и выкраивание площадки
Центральную стойку винтовой лестницы будем делать из стальной трубы диаметром 75 мм.
Для начала нужно определить способ крепления стойки к нижнему перекрытию. Возможны два способа крепления; непосредственно к конструкции перекрытия и к верхней поверхности пола. Крепление лестницы к конструкции перекрытия дает более надежный узел, спрятанный в пол. Такое конструктивное решение практически не нуждается в верхнем креплении лестницы. Узел, расположенный на поверхности пола, применяется тогда, когда конструкция пола полностью выполнена и разборка пола нежелательна. В этом случае пяту центральной опорной стойки закрепляют к полу, предотвращая только горизонтальное смещение лестницы. Основной силовой узел, принимающий на себя изгибающие моменты, размещают в верхней части лестницы, прикрепляя ее к верхнему перекрытию.
Самой простой в изготовлении и надежной будет конструкция пяты, сделанная в виде крестовины и спрятанная в пол. Такой узел примет на себя изгибающие моменты, возникающие в лестнице, и благодаря длинным опорам будет хорошо гасить выдергивающие силы, стремящиеся опрокинуть лестницу. Кроме того, этот узел несложно закрепить на любом виде перекрытия. На железобетонных плитах перекрытия его можно пристрелять строительными дюбелями или присверлить. В монолитных полах его можно просто утопить в стяжку. На деревянных перекрытиях большие консоли узла позволят перенести вес лестницы на 2–3 балки. Конструкция узла может быть совсем не такой, как изображена на рис. 70, швеллера могут быть заменены на уголки или стальной лист круглого или прямоугольного очертания.
Рис. 70. Изготовление центральной опорной стойки винтовых лестниц:
1 — обсадная труба; 2 — опорная труба пяты; 3 — крестовина; 4 — сгон; 5 — фаска; 6 — сварной шов
Для деревянного перекрытия по балкам лучше применять стальные уголки и направлять их полками вниз, тогда узел можно будет спроектировать так, что уголки будут охватывать балки. Длина консолей крестовины зависит от надежности крепления всего узла к перекрытию, но в любом случае она должна быть не менее половины радиуса лестницы. Тогда верхнее крепление будет чисто символическим. В противном случае верхний узел крепления лестницы должен быть сделан очень надежным.
Анкерные крепежные изделия можно использовать в случае крепления опорной стойки к полу. Для применения анкеров нижний конец стойки должен быть оборудован фланцем с отверстиями (рис. 71).
Рис. 71. Металлические детали винтовой лестницы:
1 — нижний опорный узел; 2 — обсадная труба; 3 — стальная втулка; 4 — шайба; 5 — обжимная труба (стойка ограждения); 6 — поручень ограждения (верхний опорный узел); 7 — декоративная деревянная накладка; 8 — шуруп; 9 — резьба (сгон)
На укрепленные в полу анкерные болты устанавливают фланец и затем на болтах затягивают гайки.
Особое внимание нужно уделить опорной трубе узла пяты. Её высота должна обеспечить вертикальный шаг ступеней. В зависимости от того, утоплен узел в конструкцию пола или установлен на его поверхности, высота опорной трубы должна быть скорректирована. Высоту опорной трубы необходимо измерять по внутренней поверхности трубы, так как в разных конструкциях узлов она может не совпадать со своей наружной частью. Лучше трубу сделать чуть ниже, чем нужно, тогда высоту можно будет добрать шайбами. Если трубу сделать выше, чем нужно, то вертикальный шаг ступеней исправить будет невозможно.
Диаметр трубы подбирают таким, чтобы центральная опорная стойка (труба) входила в неё свободно, но без видимого зазора. И опять лучше, если трубы будут входить друг в друга «внатяг», чем с большим зазором. Тугую натяжку труб можно исправить, смазав их маслом, а соединение с зазором можно исправить только расклиниванием труб, при котором сбивается центровка и снижается прочность всей лестницы в целом
Устанавливать опорную пяту нужно строго вертикально, но так как узел имеет незначительную высоту, сделать это крайне сложно. Для придания узлу вертикальности возможны два способа:
1. Выставить весь узел по строительному уровню. Для этого уровень устанавливают на верхнюю грань опорной трубы. Для этого способа труба при ее подготовке должна быть отрезана на токарном станке (только так можно добиться ровной линии реза).
2. Не устанавливая опорный узел, вставить в него центральную стойку. И уже после этого устанавливать всю конструкцию в целом. Из-за того, что высота всей конструкции значительно вырастет, вертикальность проверяют строительным отвесом или уровнем, приставляя его к боковой поверхности трубы. При малых высотах, если бы проверять этим методом вертикальность только опорного узла, погрешность контроля очень высокая.
Весь опорный узел устанавливают с максимально возможной точностью в центр подготовленного под лестницу проема. Центр проема находят с помощью отвеса, вывешенного из центра проема верхнего этажа.
Размер обсадной трубы определяют, исходя из высоты этажа и расстояния, на которое труба погрузится в опорный узел. Точных рекомендаций по этому поводу быть не может. Всё зависит от конкретной ситуации, но каких-либо сложностей в определении высоты трубы для центральной опорной стойки возникнуть не должно. Но и здесь есть один момент, на котором необходимо заострить внимание.
Верхняя часть обсадной трубы должна заканчиваться резьбой. Эта резьба необходима для того, чтобы после сборки лестницы навернуть на нее муфту и обжать ступени для придания им статической устойчивости. Лестница не заканчивается после того, как она достигла верхнего этажа. Конечная ступень (площадка) должна быть ограждена. Значит, необходима стойка ограждения, место размещения которой совпадает с центральной опорной стойкой. Поэтому в большинстве случаев обжимную муфту не ставят, заменяя ее ещё одной трубой, наворачиваемой на резьбу. Таким образом, эта труба служит и обжимной муфтой, и стойкой ограждения. А в случае со слабым нижним опорным узлом — еще и деталью верхнего узла крепления лестницы. К ней крепят деревянную пластину, соединяющую верхнюю часть лестницы и верхнее ограждение проема. Эта пластина также выполняет двойную функцию: она служит поручнем ограждения и силовым элементом (связью) верхнего узла.
Резьба в верхней части трубы должна обеспечить обжим ступеней. Следовательно, она должна начаться где-то под нижней пластью лестничной площадки или в ее теле и закончиться на 7–8 витков выше верхней пласти. Если высота трубы определена верно, то на ее верхнем конце просто нарезают резьбу леркой, и на этом собственно заканчивается работа по подготовке центральной опорной стойки. Но все-таки чаще резьбу не нарезают, а приваривают.
Для этого приобретается готовый сгон (так сантехники называют кусок трубы с резьбой), с конца трубы и конца сгона снимают фаску, и обе детали сваривают между собой. Фаску при этом виде работ нужно снимать обязательно, хоть напильником, но надо. После сварки, если фаска была не снята, сварной шов нельзя будет обработать (снять наплывы напильником или наждаком). А следовательно, с установкой ступеней возникнут проблемы: их можно будет надеть на трубу только снизу, что не всегда удобно. Снятая с концов труб фаска позволит обработать сварной шов и придать трубе опрятный вид. И еще одно замечание, при сварке двух деталей опорной стойки необходимо соблюсти их соосность, то есть проследить, чтобы сгон не завалился в сторону относительно трубы. Сварка — процесс горячий, кусок трубы в руках не удержишь. Поэтому перед основной проваркой шва сгон прихватывают к коротышам из уголка и надевают на основную трубу, или обе детали просто насаживают на деревянный кол и прихватывают. Потом кол вынимают и проваривают весь шов; деревяшка, конечно, загорится, но она нам и не нужна больше.
Теперь необходимо разместить проступи на должном расстоянии друг от друга по вертикали. Для решения такой задачи применяют втулки, имеющие размер, соответствующий высоте подступенка или вертикальному шагу ступеней за вычетом толщины доски, из которой выполнена проступь (см. рис. 71). Кроме того, между втулкой и проступью располагают металлическую шайбу, которая служит прослойкой между деревянными деталями винтовой лестницы и предохраняет их от деформации в местах соприкосновения.
Толщину шайб следует учитывать при изготовлении втулок. Если этого не сделать, то реальная высота винтовой лестницы может превысить проектную на несколько сантиметров.
Втулки выполняют из стальной трубы. Они имеют внутренние отверстия диаметром, соответствующим внешнему диаметру центральной стойки. Все втулки делают одинаковыми за исключением нижней, при изготовлении которой следует учитывать особенности места крепления опорной стойки к полу. Перед установкой втулки окрашивают (хромируют, никелируют и т. д.) или оклеивают самоклеящимися обоями под дерево, либо фанерным шпоном.
Шайбы вытачивают на токарном станке или вместо шайб применяют стандартные фланцы. Практически все стальные трубы при производстве сантехнических работ можно стыковать на фланцевых соединениях, а следовательно, эти стандартные фланцы могут быть нами использованы не по прямому своему назначению в качестве шайб.
Верхнюю опорную стойку ограждения делают из той же трубы, что и втулки с внутренней резьбой на нижнем конце. Либо из той же трубы, что и стойку, но с внешней резьбой. Тогда соединение производят через резьбовую втулку.
После всех приготовлений предварительно собирают лестницу. Устанавливают пяточный узел, центральную стойку. На нее надевают втулки, шайбы и ступени. Ступени разворачивают в окружность и обжимаются верхней трубой. Такая сборка лестницы вчерне поможет выявить недостатки в работе и по возможности исправить их.
К собранной вчерне лестнице примеряют стойки ограждения и просверливают крепежные отверстия под болты. Первая балясина должна доходить нижним концом до пола и упираться в него — таким образом обеспечивается дополнительное крепление свободного конца ступени и всей лестницы в целом. Для обеспечения еще большей стабильности до пола могут быть опушены все балясины лестницы.
Болтовое крепление ступеней и балясин отнюдь не единственный вариант. Таких вариантов может быть множество. Здесь (рис. 73) он представлен как один из наиболее простых, надежных и знакомых читателю по мебельным стенкам. Описывать узел нет необходимости.
Рис. 73. Детали ступеней винтовых лестниц:
а — узел крепления стойки ограждения к ступени (вариант); б — устройство противоскользящей накладки из ковролина; 1 — стойка ограждения (балясина); 2 — разметка отверстий под дополнительные стойки; 3 — шайба; 4 — деревянная заглушка; 5 — болт
Единственная сложность, которая может появиться, — изготовление гнутой стальной шайбы. Её лучше всего делать из куска трубы подходящего диаметра, зажимая в тиски и разрезая «болгаркой». Отверстия в шайбах просверливают заранее в трубе или в готовых шайбах, кому как удобнее. В любом случае без тисков не обойтись.
После анализа недостатков лестницы, собранной вчерне, и разметки (сверловки) крепежных узлов лестницу разбирают и готовят к отделке.
Для соблюдения норм строительных правил на снятых ступенях размечают и просверливают отверстия под шурупы (рис. 72) для крепления промежуточных стоек ограждения.
Рис. 72. Предварительная сборка винтовой лестницы:
а — общий вид лестницы; б — добавление в ограждение одной балясины; в — то же, двух балясин; г — разметка верхнего поручня; 1 — поручень; 2 — верхняя ступень
Кстати, нормы, регламентирующие делать такой частокол из балясин, придуманы совсем не «с потолка». Расстояния между центрами балясин в 15 см сделаны для того, чтобы между ними не просунул голову ребенок и не застрял там. Если расстояние увеличить, голову ребенок и просунет, и вытащит без посторонней помощи. Но, как многим известно по собственному опыту, где пролезет голова, пролезет и весь ребенок; а значит, возможен несчастный случай (падение ребенка с лестницы). Так что, хотим мы того или нет, а частокол из балясин делать нужно.
Второе правило регламентирует делать ступени лестницы нескользкими. Этого можно добиться креплением к ним материалов, предотвращающих скольжение. Как вариант может быть использовано решение, представленное на рис. 67 (наклеивание на ступени ковролина).
После выявленных в результате пробной сборки недостатков и вытекающих из этого доработок ступеней, балясин, распорных втулок и шайб приступают к их окончательной отделке. Деревянные изделия шлифуют (обрабатывают шкуркой) и покрывают лаком для полов (морилкой, краской и т. д., кому что нравится). Металлические — окрашивают, хромируют или оклеивают. Все отделанные детали оставляем на просушку, подвешивая их на проволочках или веревках к центральной стойке, уложенной временно на козлы. С подвешиванием деталей для просушки проблем не возникнет — дырок в них мы понаделали предостаточно.
А пока детали лестницы сохнут, делаем заготовку под перила.
Перила будем делать из фанерного шпона с высотой полос не более 3 см. Такая малая высота перил обусловлена тем, что нам придется гнуть заготовку не только по горизонтали, но и по вертикали при их установке на лестницу. Причем, если горизонтальный изгиб мы будем осуществлять в кондукторе в процессе изготовления клеевой заготовки, то вертикальный изгиб должен быть произведен насухую в ходе установки перил на балясины. Следовательно, высота и длина перил должны обеспечить необходимый радиус изгиба. А поскольку длина перил — величина постоянная и корректированию не подлежит, мы можем изменять только высоту заготовки. Таким образом, уменьшение высоты перил дает возможность вертикального изгиба насухую.
Рис. 74. Перила винтовых лестниц
Сначала слегка переделываем кондуктор, использовавшийся для изготовления гнутых балок перекрытия и гнутых плинтусов для отделки проема. Устанавливаем в кондукторе внутренние кружала на расстоянии длины радиуса до балясин. В нашем случае, при диаметре лестницы 1 м и толщине балясин 5 см, минимальный радиус до внутренних кружал кондуктора составит 95 см, при условии, что толщина перил будет равна толщине балясин, то есть составлять 5 см. Если перила будут чуть шире, чем балясины (например, можно сделать по сантиметровому свесу в обе стороны), расстояние до внутренних кружал кондуктора составит 94 см, до внешних — 101 см. Более разумным в этой ситуации будет сопоставить размеры, полученные в результате расчетов, с размерами реальной лестницы, собранной вчерне.
Процесс изготовления клееной заготовки не отличается от выше описанных, и останавливаться на нем не будем. Гораздо важнее высчитать длину изгибаемого элемента.
Если посмотреть на лестницу сверху, перила образуют замкнутый круг с диаметром, равным диаметру лестницы. Казалось бы, достаточно изготовить такой элемент и растянуть его по лестнице. Однако это не так. При растяжке перил по лестнице этой длины окружности не хватит. Вспомните, как выглядит прямоугольный треугольник: гипотенуза длиннее катета, то есть сколько ни тяни катет вверх, в длину гипотенузы его не вытянешь. Следовательно, длина перил ограждения должна быть увеличена на угол подъема лестницы. То есть нужно пересчитать длину окружности с учетом косинуса угла наклона. Но можно поступить еще проще.
Нам известна длина окружности лестницы. Она считается как число «пи», умноженное на диаметр, в нашем случае длина окружности составит 3,14∙2 м = 6,28 м. Нам известна высота лестницы. Она равна высоте этажа — 3 м. Нужно рассчитать длину гипотенузы, то есть возвести оба числа в квадрат, сложить полученные цифры и извлечь из них квадратный корень. В нашем случае длина перил в грубом пересчете составит около 7 м. Это длиннее первоначальной окружности почти на 70 см. В большинстве случаев читателю не обязательно заниматься подобными расчетами. Достаточно увеличить длину перил на 0,7–1,2 м относительно первоначальной длины окружности перил, а после установки перил лишнее отпилить. Другими словами, при изготовлении клеевой заготовки под перила кольцо их должно перехлестываться своими концами примерно на метр длины.
В процессе изготовления заготовки под перила детали лестницы подсохнут. Можно приступать к окончательной сборке лестницы. После сборки на лестницу устанавливают перила. Их начинают устанавливать с самой верхней балясины, притягивая к балясинам двумя шурупами. Так, постепенно перемещаясь сверху вниз, закрепляют весь поручень, который потом ошкуривают и подвергают отделке, идентичной отделке ступеней или балясин. Если по каким-либо причинам поручень будет сопротивляться вертикальному изгибу всухую, его нужно утончить, то есть уменьшить высоту путем острожки. Либо попытаться сделать влажный загиб, который возможен, если для изготовления поручня были применены водостойкие клеи. Для влажного загиба поручень оборачивают мокрыми тряпками и целлофаном, оставляют на сутки (или более) и уже после насыщения древесины влагой повторяют попытку растягивания поручня по балясинам.
В итоге у нас должна получиться красивая лестница (рис. 75), которой мы будем гордиться.
Рис. 75. Окончательный вид винтовой лестницы:
а — вид сверху; б — вид сбоку (промежуточные балясины не изображены); в — вид сверху на лестницу с прямоугольными очертаниями; г — то же, вид сбоку; д — деталь крепления поручня ограждения
Винтовой лестнице, расположенной в углу помещения или в специально оставленной под нее нише, можно придать прямоугольное очертание. Чаще всего поворот в таких лестницах осуществляется на 180 градусов. Эта лестница может быть использована как укрупненный элемент более сложной лестницы. Достаточно взглянуть на рис. 75,в, г, и убедиться, что к верхней ступени лестницы можно легко пристроить простую однопролетную лесенку на косоурах или тетивах.
Для этого добавьте под верхнюю ступень дополнительную балку, опертую одним концом на стену, другим — на центральную опорную стойку.
В винтовых лестницах может быть применено металлическое ограждение, так как сформировать изогнутый спиралью деревянный поручень в домашних условиях довольно сложно. Кроме того, при помощи металлического поручня можно перенести нагрузку с консолей ступеней на ограждение. Соединение стоек и металлического поручня выполняют при помощи электросварки. Поручень для придания ему эстетического вида впоследствии облицовывают деревянными или пластиковыми материалами.
Стандартные лестничные площадки изображены на рис. 76.
Рис. 76. Схемы расположения площадок с заходом на винтовую лестницу по часовой стрелке:
а — круглые; б — квадратные; 1 — ограждение проема; 2 — ограждение лестницы; 3 — край лестничного проема; 4 — верхняя ступень (площадка)
Примечание: лестницы с заходом против часовой стрелки — зеркальное отображение этого рисунка
Вместо спирального поручня можно установить поручень с прямолинейными участками, соединенными между собой под определенным углом.
Приведенный пример изготовления винтовой лестницы является далеко не единственным. Обилие разновидностей и\ настолько велико, что не поддается описанию в объеме статьи. Все зависит от уровня мастерства исполнителя, его технологических возможностей и изобретательности. Например, лестницу можно дополнить несущими изогнутыми тетивами или косоурами, что несомненно придаст ей большую привлекательность. И многократно повысит сложность ее изготовления. А может быть, лестницу проще купить?
Продолжение следует