Спиральная лестница, виды и нюансы сооружения

Проектирование и расчет основных размеров винтовой лестницы

Хотя схема винтовой лестницы кажется сложнее, ее можно построить самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов. Для этого, прежде всего, нужно сделать правильные расчеты, без этого невозможно возведение ни одной надежной конструкции. Стоит внимательно отнестись к проектированию металлической винтовой лестницы и заранее определить основные ее параметры:

• высоту;
• диаметр;
• количество ступеней;
• ширину проступи;
• высоту подступенка.

Высота лестницы

Высота всегда ограничена высотой потолков, то есть расстоянием от пола до потолка. Этот параметр легко измерить и применить для последующих расчетов.

Диаметр лестницы

Диаметр лестницы равен длине ее ступеней, умноженной на два, плюс ширина опорного столба (если возводится конструкция на больцах). Для нежилых помещений, вроде чердака или мансарды, можно построить данное сооружение с небольшим диаметром, где длина ступеней будет в пределах 50-60 см. Для перемещения между жилыми этажами здания стоит выбрать ширину лестничного марша от 80 см. Такой подъем будет более удобен для ежедневного использования.

Количество ступеней и высота проступка

Чтобы правильно рассчитать количество ступеней, нужно выбрать высоту проступка (или подступенка). В соответствии с ГОСТом, для комфортного подъема это значение должно находиться в пределах от 15 до 19 см.

Для начала расчетов нужно выбрать подходящее для себя значение высоты подступенка. Затем высоту лестницы разделить на это число. Поскольку полученное значение будет не целым, нужно его округлить и теперь уже разделить высоту на округленное количество ступеней. Новое число и будет равно высоте проступка.

Поскольку функции верхней ступени выполняет площадка верхнего этажа, число их самих, которые нужно будет установить между этажами, будет на единицу меньше рассчитанного.

Иногда высота проступка равна числу с сотыми долями, которые не очень удобно измерять. В этом случае округляют значение до десятых, но изменяют высоту нижней ступени. Например, для возведения винтовой лестницы высотой 260 см нужно построить 15 проступков высотой 17,33 см. Округлив это значение до 17,3, получим 14 ступеней с такой высотой (14 x 17,3 = 242,2 см), а нижнюю – высотой 17,8 см (260 – 242,2 = 17,8).

Это интересно: какая оптимальная высота ступеней.

Ширина ступеней

Чтобы рассчитать ширину проступка по внутреннему и внешнему краю, придется воспользоваться некоторыми математическими формулами. Поскольку ступени для винтовой лестницы будут иметь клиновидную форму и станут расширяться от центра к краям, точно задать значения ширины не получится без расчетов.

Не забываем рассчитать ширину ступеней

Значение глубины проступи у внутреннего края может быть выбрано произвольно, но не меньше 10 см, а ширина ступени по линии движения не должна быть меньше 20 см. Для того чтобы узнать ширину с наружной части, нужно посчитать длину окружности по этой внешней линии по формуле: L = 2πR, где: L – длина окружности, R – радиус окружности по внешнему краю, π = 3,14).

Если угол поворота лестницы на 360 градусов, и она не представляет собой полную окружность, то полученное значение длины окружности умножают на отношение угла поворота спроектированной конструкции к 360 градусам (например, для 270 градусов это будет 270 / 360 = 0,75). Получив длину окружности по внешнему краю лестницы, разделить полученное число на количество ступеней.

Полученное значение – это ширина проступка по внешнему краю, но чтобы убедиться в том, будет ли данная лестница удобна для перемещения по ней, нужно рассчитать их ширину по линии подъема, которая находится на 2/3 R.

Рассчитав все величины, нужно выполнить чертеж будущей винтовой лестницы из металла, чтобы можно было своими руками воплотить проект в жизнь.

Как сделать винтовую лестницу своими руками

В целях достижения долговечности, надежности и повышения безопасности следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Винтовая конструкция, у которой внутренняя кромка горизонтальной плоскости является свободной, уменьшает опасность соскальзывания при подъеме и спуске по узкой части степеней. Подобный вариант называют лестницей без вертикальной плоскости, и она имеет более высокие показатели безопасности.
2. Передвижение по лестнице обычно происходит по середине ступеней, поэтому рекомендуется делать их шириной около 20 сантиметров. Уже в 15-ти см от центральной опоры ширина ступеней должны быть не меньше 10-ти см.
3. Длина ступеней зависит от назначения лестницы. В случае редкого использования можно ограничиться размером в 0,6 м при диаметре 1,4 м. Оптимальный размер несколько больше: ступени – 0,8 м, диаметр – около 2 м.
4. При расчете проектных данных следует предусмотреть, чтобы высота для прохода человека обеспечивала возможность передвижения по следующему витку, что составляет около двух метров.
5. Для центральной опоры оптимальным представляется использование толстостенной металлической трубы (диаметром около 50 мм), что придает всей конструкции необходимую крепость. Опора должна устанавливаться точно вертикально, а точка, на которую она опирается, должна обладать способностью нести всю нагрузку.
6. При деревянном покрытии вертикальная стойка монтируется с помощью анкерных болтов и необходимого крепежа. Возможен вариант крепления путем заливки бетоном с применением растяжек.
7. Чтобы закрепить ступени на центральной стойке, с узкой стороны ступени сверлят отверстия с диаметром, который равен диаметру стойки. Ступеньки устанавливаются посредством втулок, их высота должна быть такой же как высота вертикальной плоскости. Горизонтальные плоскости и втулки необходимо проложить шайбами, предохраняющими дерево от деформации. Размер втулок следует рассчитывать, прибавляя размер всех шайб, иначе высота всего сооружения получится больше предварительных данных.
8. Длина ступеней прямо соотносится с размером проема в перекрытии, а их число получим, разделив высоту лестницы на 18-20 см (расстояние между ступнями), не забывая прибавить толщину ступенек.
9. Для придания конструкции прочности последующие ступени укладывается с небольшим нахлёстом на предыдущие и закрепляются кронштейном, который ставится между смежными краями ступеней в их широкой части.

Как сделать винтовую лестницу своими руками

Монтаж винтовой лестницы

Сборка винтовой лестницы ведется в следующей последовательности: установка несущей стойки, установка в нужном порядке проступей и втулок. Далее следует монтаж ступеней, учитывая их точное начальное и конечное положение, в конце выполняется закрепление кронштейнов. Завершается монтаж крепежом верхней ступени к перекрытию. Остается только поставить перила и сделать поручни.

Как правильно рассчитать размеры винтовой лестницы в частном доме на второй этаж

Рассмотрим, как происходит расчет конструкции винтовой лестницы со стандартными размерами. Допустим, угол поворота винтовой лестницы составляет 360°, диаметр равен 2000 мм, а высота — 3000 мм.

Во-первых, необходимо определить длину окружности по средней линии движения. Расчет размеров винтовой лестницы своими руками должен производиться по формуле: L = 2mR, где г = 2R : 3. Следует помнить, что средняя линия движения отстоит от радиуса лестницы на две трети. После преобразования формула выглядит следующим образом: L = 4wR: 3. Подставляем результаты, получаем: 4 х 3,14 х 1000 : 3 = 4187 мм.

Во-вторых, нужно определить высоту шага ступеней. При высоте этажа 3000 мм данный размер в конструкции винтовой лестницы на второй этаж может быть равен 150 или 200 мм, т. е. число подъемов будет составлять 20 или 15.

Ширина пятнадцатой ступени может быть равной ширине 2-4 основных ступеней. Но следует учитывать, что при подъеме на первую ступень общая высота сокращается на высоту ступени, т. е. на 200 мм, что соответствует 15 подъемам. При этом в винтовых лестницах с поворотом 360° над головой располагается площадка. Следовательно, при высоте этажа 3000 мм необходимо соорудить площадку шириной в 4 ступени. Это означает, что на четвертой ступени общая высота сократится на 800 мм, но при этом над головой будет сохраняться безопасный промежуток более 2000 мм.

При правильном расчете винтовой лестницы на второй этаж важно определить ширину проступи по средней линии движения. Здесь применимы следующие формулы: 2h + b = 600-650 мм и h + b = 460 мм

Преобразовав формулы (b = 600-650 мм — 2h и b — 460 мм — К) и подставив в них значение высоты ступени (200 мм), можно вычислить ширину проступи, которая, исходя из первой формулы, будет составлять 200-240 мм, а согласно второй — 240 мм.

Теперь необходимо проверить, соответствуют ли эти значения тем, которые есть на самом деле. При делении длины развертки 4187 мм на 14 ступеней получаем 299 мм. Такая ступень является слишком широкой. Если в проекте указать проступи с подобным параметром, то возникнет необходимость в увеличении ширины шага. Для проверки следует произвести расчеты по первой формуле. Получаем: 2 х 200 + 299 = 699 мм вместо средних 620 мм. Это означает, что нужно увеличить число подъемов с 15 до 17, что включает 16 ступеней и одну площадку.

После вычислений станет ясно, что ширина проступи будет 262 мм (4187 мм : 16 подъемов), а высота подъемов — 177 мм (3000 мм : 17 ступеней), причем первый подъем необходимо уменьшить на 9 мм, чтобы уложиться в общую высоту этажа (168 мм+ 16×177 мм = 3000 мм). При таких размерах ступеней винтовой лестницы появляется возможность спроектировать верхнюю площадку шириной в 5 ступеней, так как они составят 1000 мм, что при общей высоте 3000 мм создаст нужный запас в 2000 мм.

В целом подбор количества ступеней осуществляется следующим образом: необходимо разделить общую высоту этажа на определенное число подъемов и сопоставить полученные высоту и ширину ступеней с тем, подходят ли они ширине среднего шага человека. Если при подсчетах будет образовываться остаток, то следует увеличить или, наоборот, сократить высоту первой ступени. Возможная разница составит менее 10 мм, что в результате практически не будет заметно. Такое допущение оправдано тем, что изменить высоту этажа нельзя, ее можно только скорректировать за счет укладки напольного покрытия, чтобы при делении ее на высоту подъемов получалось целое число.

Не менее важно при расчете размеров винтовой лестницы на второй этаж своими руками определить ширину ступени в ее узкой части. В качестве опоры забежных ступеней винтовой лестницы выступает центральная стойка в виде обсадной трубы диаметром 50 мм, на которую нанизываются ступени

Для того чтобы стойка стала более жесткой, а ступени были надежно зафиксированы, между ними необходимо вставить гильзы с шайбами. В этом случае произойдет увеличение диаметра трубы. Кроме того, в узкой части каждой ступени следует просверлить отверстие диаметром 50 мм. Для большей прочности ступени ее нужно расширить, сделав больше поверхность вокруг отверстия на аналогичную величину (на 50 мм). Становится понятно, что ширина узкой части ступени равна 150 мм.

Таким образом, можно определить все параметры проступи, ширина которой в узкой части составляет 150 мм, по линии движения — 262 мм, а в широкой части — 393 мм.

Руководствуясь полученными размерами, можно изготовить ступень, но обычно поступают гораздо проще, соединив разметку в узкой и широкой частях. Благодаря этому проступь становится шире, хотя после монтажа она не превышает расчетной ширины, потому что ступени являются забежными.

Далее представлена пошаговая инструкция по возведению винтовой лестницы в доме своими руками.

Преимущества винтовых лестниц

У винтовых лестниц несколько преимуществ перед маршевыми:

1. Рациональное использование площади. Чаще всего экономия пространства является главной причиной выбора такого типа лестницы — нужен проем с минимальным диаметром окружности 2 м.
2. Экономия материалов и затрат. Для правильно рассчитанной винтовой конструкции необходимо меньше составляющих элементов, что снижает ее стоимость и требует меньше времени на монтажные работы.
3. Эксклюзивность и акцент в интерьере. Этот фактор часто стоит на первом месте у владельцев больших домов. В жилом помещении с низкими потолками витая лестница визуально их поднимает.

Ее оригинальное исполнение является акцентом и украшением жилья с небольшой площадью. Подходит для дачи и маленьких загородных домиков.

Рекомендации

Компактная и уютная винтовая лестница – это вовсе не реклама с обложки журнала или фантазия дорогостоящего дизайнера. Специалисты хранят несколько действенных секретов, помогающих воплотить все это в жизнь с минимальными материальными затратами. Единственное, что потребуется в максимальной степени, это желание, старание и скрупулезное выполнение инструкций. А чтобы легче было справить с этой задачей самостоятельно, перечитайте главные рекомендации к этому процессу.

Длина одного витка лестницы должна составлять не менее двух метров, чтобы она была комфортна для передвижения по ней человека любого роста.
При финальной обработке деревянных конструкций, особое внимание уделите процессу окрашивания. Если же естественный рисунок материала вас более чем устраивает, тогда можно обойтись двух- или трехслойным покрытием яхтенным или паркетным лаком.

Прежде чем приступить к окрашиванию или лакированию поверхности, обязательно очистите ее от строительного мусора, пыли и прочих видов загрязнения

Тогда у вас получится долговечное качественное покрытие.
Обращайте внимание на угол наклона ступеней. В идеале они должны быть параллельны полу, чтобы не возникало риска соскальзывания ног и травматизма.
Материалы для изготовления лестницы должны быть качественными, прочными и долговечными

При подборе пристально присмотритесь ко всем составляющим и комплектующим.

• Пожарная безопасность – превыше всего. Все материалы должны иметь жаростойкую пропитку и обработку.
• Влага также плохой спутник для винтовых лестниц различных материалов. Поэтому следует сразу уточнить вопрос на этапе выбора, обработана ли конструкция специальным влагостойким покрытием.

• Крепежные инструменты все должны находиться на своих местах и быть надежно вкрученными, вбитыми, зафиксированными. Плоскость ступеней должна быть идеально гладкой без каких-либо неприятных торчащих дополнений.
• В процессе разметки и создания чертежей будущей конструкции, обязательно делайте все измерения по несколько раз, перепроверяйте себя. Неверно указанные размеры могут привести к некомфортной эксплуатации: перекосу, скрипу, быстрому износу составляющих.

• В случае возникновения необходимости в замене ступени, крепежного элемента, перил, балясины и прочего сделайте это незамедлительно. В противном случае может пострадать как вся конструкция в целом, так и сам человек, взбирающийся или спускающийся по ней.
• Постоянно осуществляйте уход за своей винтовой лестницей: вовремя очищайте, подкрашивайте, ремонтируйте при необходимости.

Особенности винтовой лестницы

Решившись на установку, нужно помнить, что такой вид конструкции для перемещения между этажами, хоть и отличается изяществом линий, не очень практичен в применении. Форма не позволит поднять по ней громоздкую объемную мебель (диван или широкий комод), а из-за небольшой ширины два человека вряд ли разойдутся при одновременном спуске и подъеме.

У данной лестнице имеется ряд нюансов

В зависимости от того, на каких элементах держится вся конструкция, их делят на три типа:

• лестница на косоурах – несущим элементом является балка (или несколько), на которую крепятся ступени, при этом их торцы остаются открытыми;
• лестница на тетивах – края ступеней закрываются двумя несущими балками, расположенными по бокам;
• лестница на больцах – несущей балки в такой конструкции нет, а ступени крепятся или к стене, или к центральной опоре, а между собой соединены специальными элементами – больцами.

Сооружение винтовой лестницы для улицы отличается тем, что готовая конструкция не нуждается в дополнительной отделке и декорировании. В этом случае главное – ее функциональность и безопасность. Ступени можно снабдить противоскользящим покрытием или выполнить из дерева, чтобы в мокрую или морозную погоду облегчить подъем по ним.

Обязательно обеспечить металлическую подъемную конструкцию ограждениями и поручнями. А для защиты ее от осадков можно соорудить козырек, благодаря которому срок службы металла увеличится в несколько раз.

В данном видео вы узнаете, как сделать винтовую лестницу:

Красивые примеры

Простая деревянная винтовая лестница экономкласса, полностью созданная руками хозяина. Классическая прямоугольная конструкция с одним пролетом. Используется для спуска в подвал.

Еще одна простая недорогая конструкция, имеющая спиралевидную форму. Основные материалы, использованные при производстве составляющих: дерево и металл. Винтовая лестница опирается на центральную ось, выполненную в виде завитой трубы, имеет металлические перила-прутья. Такая конструкция весьма безопасна и проста в установке.

Межэтажная винтовая лестница из древесины S-образной формы, не имеет перил, но оснащена высоким плинтусом по всей длине. Нижняя и верхняя ступени отличаются по своей форме от остальных. Они чуть шире и более устойчивы. Небезопасна для использования маленькими детьми.

Спиральная винтовая лестница из металла для маленьких проемов. Окрашена в яркий красный цвет, по стилю сочетается с интерьером помещения. Основная опора – металлический столб и угловые стены. Тоже одна из вариаций экономкласса.

Компактные винтовые конструкции из дерева и металла подойдут для использования не только в малогабаритных многоуровневых квартирах. Такая модель также является идеальным вариантом для дачи, для помещений, в которые не имеется большого и постоянного потока людей.

Оригинальная космическая винтовая лестница со ступенями-лепестками из металла. Опора – только центральная труба, на которую нанизаны ступени. Не рекомендована для использования маленькими детьми и пожилыми людьми.

Классическая модульная винтовая конструкция. Состоит из деревянных ступеней и металлической основы. И также очень удобная для использования в узких потолочных проемах. Пригодна только для перемещения человека вверх или вниз.

Ажурная винтовая лестница, выполненная с использованием ковки. Винтажная конструкция станет не только функциональным, но и очень красивым приобретением. Внесет свой шарм в отделку помещения в классическом или ретростиле.

Чугунные винтовые лестницы встречаются довольно редко. Обычно они используются в интерьерах в стиле лофт. Эта оригинальная черная конструкция со ступенями, похожими на ступени в поезде, создает приятную атмосферу, когда все находится на своих местах. Несмотря на свою громоздкую конструкцию, чугунная лестница смотрится довольно легко и непринужденно.

Еще один оригинальный вариант для маленьких проемов в стиле лофт. Ограждение имеет монолитную конструкцию и выполнено в виде перфорированной стали.

Конструкции нового стилевого андеграундного направления производятся не только из металла. Существуют также вариации с деревянными ступенями темного окраса, а также с каменными комплектующими.

Невесомые футуристичные модели в стиле хай-тек не оставят равнодушными любителей оригинальных и практичных интерьеров. Зачастую такие конструкции имеют довольно большой диаметр, соседствуют с панорамными окнами и просторными помещениями.

Основными материалами, используемыми для изготовления винтовых лестниц в стиле хай-тек, являются металл, стекло и пластик. Все те основные сырьевые комбинации, которые так прочно укоренились в современном строительном мире.

Простые бетонные конструкции сегодня также можно встретить повсеместно в интерьерах лофт, хай-тек и модерн. Они очень громоздкие, тяжелые, но винтовая лестница из такого материала прослужит так же долго, как площадки в стандартных подъездах многоквартирных домов.

Нежная винтовая лестница в японском стиле. Способ крепления – на тетивах. Материал изготовления – пластик и дерево. Высокие монолитные перила позволяют уверенно держаться на ней. Белый цвет и оригинальный японский рисунок не оставят вас равнодушными.

Винтовая лестница как центральный предмет интерьера. Массивные деревянные марши, уложенные по спирали. Прозрачные стеклянные поручни. И нижние ступени как пьедестал для постамента. Все указывает на широту размаха и модернистский уклон помещения.

Еще одна конструкция родом из будущего. Парящие в воздухе стеклянные ступени, обрамленные практически невидимой опорой из такого же материала, упираются в периметральные стены помещения. Несмотря на кажущуюся хрупкость всей конструкции, данная винтовая лестница является очень прочной и устойчивой к механическим повреждениям. Одним из нюансов является возможность скольжения ноги по ступеням, который легко устраняется при помощи специальных силиконовых или резиновых накладок.

Подробнее о винтовых лестницах вы узнаете из следующего видео.

Расчетные работы

Одни из важных этапов составления проекта является пункт о том, как рассчитать винтовую лестницу. Если место и вид лестницы уже определены, тогда исходя из этого, можно приступить к конкретным цифрам

Чтобы конструкция была безопасной, важно предусмотреть правильную ширину ступеньки. В той части, где чаще всего ступает нога – посередине – ширина должна быть более 20 см

Если центральная стойка будет выполнена из металлической трубы, тогда ее диаметр должен быть не меньше, чем 50 мм. В отличие от обычных конструкций, на винтовых не должно быть горизонтальной поверхности или подступеньки. В таком случае уровень безопасности будет выше, ведь носок может свободно выходить за пределы ступеньки для лучшей опоры.

Общая высота всей конструкции будет зависеть от того, какая высота потолков. Но она также должна быть удобной для каждого жильца. Поэтому расстояние между пролетами или витками должно быть больше роста самого высокого человека. Это необходимо, чтобы подниматься можно было в полный рост без риска удариться головой. Как правило, на один виток предусматривается 12 ступеней. Обладая этими показателями, уже можно примерно набросать эскиз будущей конструкции. Для комфортного перемещения человека средних габаритов будет достаточно ширины в 70 см. При необходимости его можно увеличить до 1 м.

Теперь можно вычислить общую ширину изделия. Для этого необходимо сложить ширину прохода и диаметр опорного столба. При ширине прохода в метр, а опорной части в 40 см, диаметр получиться 2,4 м. Обозначить получившийся размер будет просто на проекции конструкции сверху. Лучше выполнить рисунок в масштабе. Для этого можно начертить окружность с диаметром в 24 см. На ней необходимо обозначить опорную конструкцию. В середине чертится еще один круг с диаметром в 4 см. Благодаря этому чертежу появляется возможность вычислить количество ступеней в оном витке. Для этого необходимо знать длину траектории движения. Она проходит примерно посередине между краем опоры и опорной стеной, если она есть. Чтобы узнать требуемую цифру, необходимо вычислить половину радиуса опорной конструкции и радиус окружности прохода.

Первая в конкретном случае равна 20 см, а вторая 100 см. Теперь их сумму необходимо разделить на два. Получится 60 см – это радиус окружности движения. Чтобы узнать количество ступеней, необходимо вычислить длину окружности траектории движения. Для этого необходимо воспользоваться формулой 2πr. В результате получится 376,8 см. Эту цифру необходимо разделить на ширину той части ступеней, которая будет приходиться на траекторию движения человека. Середина ступени равна примерно 25 см в ширину. Поэтому количество ступеней с округлением в большую сторону равно 15 штукам на один виток. Теперь можно вычислить высоту одного витка. Если за основу взять 2 метра, то к ним необходимо прибавить толщину всех ступеней в витке. Если одна ступень будет толщиной в 25 мм, тогда общая цифра получится 2,4 м. При высоте потолка в 2,5 метра будет достаточно одного витка, чтобы подняться на второй этаж.

Особенности винтовой конструкции

Конструкция такой лестницы, благодаря радиальному размещению ступеней, по структуре похожа на нарезной винт, что и отражено в названии. Главной ее особенностью является компактность. Отсутствие маршей существенно уменьшает площадь, требуемую для установки. Есть много видов винтовых лестниц. Они отличаются:

• типами опор;
• материалами;
• размерами элементов;
• количеством витков и др.

У конструкции может быть одна центральная опора. Если позволяет планировка, ступени могут фиксироваться на стенах. Устанавливаются винтовые лестницы с несколькими опорами, сооружения без стоек.

Винтовая лестница позволит сэкономить пространство

Сейчас в монтаже конструкций используется много различных материалов. Выбор зависит от величины нагрузки, особенностей интерьера, финансовых возможностей. Индивидуально подбирается и структура сооружения, длина и ширина ступеней. Однако есть разработанные нормы для винтовых конструкций. Ими необходимо руководствоваться в проектировании. Это позволит изготовить безопасную, надежную лестницу.