Конструирование лестниц

Изготовление лестниц с тетивами

В лестницах с тетивами ступени находятся между двумя досками толщиной 60-—80 см, которые нижним концом опираются на пол, а верхним на промежуточную площадку (в случае двух маршевой или многомаршевой лестницы) или на балку междуэтажного перекрытия (в случае одномаршевой лестницы).

Для повышения надежности ступени лестниц укрепляют в тетивах клиньями, штырями, металлическими шпильками или болтами, шурупами и т.д.

Проступи либо врезают в тетивы, либо крепят к ним с помощью брусков квадратного сечения, как показано на рисунке.

Чтобы тетивы не разошлись, их обычно соединяют металлическим прутком диаметром 8-г 12 мм с резьбой на концах и гайкой.

Наиболее распространенная и надежная конструкция — лестница с врезными ступенями. Для ее изготовления в тетиве делаются вырезы-пазы с глубиной 15 мм, в которые вставляют проступи и подступенки . Для того, чтобы конструкция лестницы не получилась перекошенной, необходимо точную разметку для пазов в тетиве под подступенки и проступи.

Для проведения точной разметки изготавливается шаблон треугольной формы (рис. 17 и 18). Шаблон (рис. 17) изготавливается из фанеры прямоугольной формы. На одной стороне прямого утла наносится высота подступенки 2, а на другой стороне — ширина проступи 3. Соединив эти точки между собой получаем опорную линию 4, а затем на расстоянии 50 мм от опорной линий проводится вторая линия 5 параллельно опорной, которая будет соответствовать кромке тетивы.

Изготовление. Рис. 17. Изготовление шаблона.
1 — лист фанеры; 2 — высота подступенка; 3 — ширина проступи;
4 — опорная линия; 5 — линия, обозначающая кромку тетивы;
6 — рейки.

К фанере прибиваются две рейки 6 с двух сторон, края которых должны совпадать с линией 5, обозначающей кромку тетивы за рейками. Фанера обрезается и получается пщблон для разметки тетивы. Далее начинаем размечать саму тетиву.

Изготовление. Рис. 18. Изготовление шаблона для тетивы.
1 – совмещенная опорная линия тетивы и шаблона; 2 – проведенная
разметка подступенков и проступей; 3 – шаблон; 5 – проведенная линия
проступи; 6 – ширина паза для шаблона; 7 – бруски шаблона;
8 – проступь; 9 – тетива.

Наносим вдоль длинной кромки тетивы опорную линию 1 на расстоянии также 50 мм от кромки (рисунок). Шаблон накладываем на тетиву, совместив край линии проступи с торцом тетивы (рисунок). При этом опорная линия 1 шаблона должна совпасть с опорной линией тетивы. Проводится линия карандашом по линиям проступи и подступенка шаблона. Далее с помощью линейки продлевается линия проступи до противоположной кромки тетивы; Эта линия будет линией пола.

Разметка проступей и подступенков осуществляется перемещением шаблона вдоль кромки тетивы и проводится линия до опорной линии тетины.

Последнюю линию подступенка продлевают до нижней кромки тетивы, затем проводится линия йод прямым углом к линии подступенка от места пересечения ее с опорной линией до верхней кромки тетивы.

Отпиливается верхняя часть тетивы по этим линиям; а нижняя часть тетивы отпиливается от линии пола и, по линии первого проступенка . Аналогичным образом размечается и вторая тетива. Теперь необходимо изготовить шаблон для разметки пазов (рис. 17 и 18).

К прямоугольному куску фанеры 600x350 мм параллельно длинным сторонам прибиваются два бруска 7 сечением 50-25 мм таким образом, чтобы расстояние между ними было равно ширине тетивы. Этот шаблон накладывается на тетиву и наносится опорная линия 1. Проводится линия вдоль стороны проступи, а затем, при помощи линейки, она продлевается до краев шаблона. Шаблон снимается с тетивы. Проступь ставится на шаблон и обводится.

Полученный шаблон накладывается на тетиву и нему вырезаются пазы лобзиком или фрезерной машинкой.

Для изготовления подступенков применяют доску толщиной 50 мм. Ширина марша выбирается в зависимости от конструкции лестницы, но не менее 1 метра.

Снизу проступи кренятся при помощи; деревянных брусков.

Тетивы лестницы должны быть выполнены из строганых досок, быть гладкими, без низов. К ним с внутренней стороны крепятся тремя шурупами короткие бруски 2 с сечением 20x50 мм. Несущие ступени 3 шириной 290 мм крепятся непосредственно к брускам 2.

К ступеням снизу спереди прикрепляются шурупами планки 5 сечением 35X30 мм с дугообразной выборкой 6 и утопленные на 5 мм за кромки ступени, чтобы ступени не казались слишком толстыми.

Для повышения надежности соединения конструкции выполняют с помощью клиньев штырей или болтов.

Еще меньше места занимают приставные лестницы (рис. 19) Они бывают нескольких видов и могут быть как переносные, так и закрепленные.

Изготовить переносную лестницу несложно. Необходимы два деревянные бруса длиной 2,3 м и размерами 3,5x5 см. В брусьях, которые будут выполнять роль тетивы, через 25—30 см симметрично вырезаются пазы для ступеней глубиной не менее 20 см. Эти пазы могут быть и сквозными. Ступени (перекладины) изготавливаются из брусьев длиной 42 см и размерами 3,5x4 см.

«Изготовление из тетивы» Рис. 19. Лестница деревянная приставная.
1 – тетивы (брусья 3,5х5 см); 2 – ступени (брусья 3,5х4 см);
3 – паз ступени; 4 – гнездо для паза в тетиве лестницы; 5 – правильная
посадка второй тетивы

На обеих кромках перекладины вырезаются шипы поя пазы брусьев-тетив. Размеры шипов: длина — 2 см, ширина — 3 см, толщина — 1,5 см.

При изготовлении пазов в тетивах и шипов в перекладинах следует исходить из того, что посадка, шипов в пазы будет тугой.

Когда все эти работы выполнены, необходимо вставить все перекладины в одну тетиву, закрепить их там на клею, затем начать вставлять перекладины в лазы другой тетивы. При этом вставлять надо сначала нижнюю перекладину наполовину, затем следующую, затем третью четвертую и т.д. При этом надо слегка постукивать по тетиве молотком, т.к. посадка перекладины в тетивы тугая (об этом говорилось ранее).

Собранная таким образом лестница (на тугой посадка и клею) не нуждается в дополнительной фиксации, однако можно в местах соединения тетивы и перекладины ввинтить шурупы, которые дадут гарантию, что тетивы не разойдутся. После сборки зашлифовать наждачной шкуркой все острые кромки тетив и перекладин, чтобы избежать травм рук при скольжении ладони по составным частям лестницы.

К недостаткам таких лестниц относится то, что в своем большинстве они имеют крутой наклон, а, следовательно, перемещение по такой лестнице связано с неудобствами, особенно при спусках. Перемещение груза по ним также затруднительно. То же относится и к лестницам-стремянкам (рис.20).

Лестница-стремянка представляет собой облегченный вариант переносной лестницы, в которая ступени жестко закреплены под углом 105е и имеют площадь опоры не менее 7 см. Тетивы для стремянки лучше всего иметь из алюминия;

Верхние выступы тетив лестницы соединяются через просверленные в них отверстия круглым металлическим прутком диаметром не менее 6—7 мм, На концах прутка нарезается резьба для фиксирующих гаек. В верхней части стремянки делаются перила-упоры, которые одним концом закрепляются на прутке (оси) лестницы, а другим жестко закреплены шурупами за верхнюю часть тетив .

Второй круглый пруток монтируется в тетивы аналогичным образом ниже верхнего на 30—35 см и служит осью для откидной планки длиной З 0 см.

«Изготовление из тетивы» Рис. 20. Лестница-стремянка.
1 – тетивы стремянка; 2 – раздвижные опорные стойки; 3 – жестко
закрепленные в тетивах ступени; 4 – поручень; 5 – подвижная ось;
6 – откидная доска; 7 – откидная доска в зафиксированном состоянии;
8 – фиксирующий замок.

Планку рекомендуется изготовлять из твердых пород дерева. В рабочем состоянии планка фиксируется в горизонтальном состоянии защелкой 8. В таком виде планка жестко фиксирует, стремянку и может служить полочкой для размещения на ней инструментов, и т.д.

Раздвижные опорные стоики 2 лучше всего изготовить также из алюминиевого профиля и тоже длиной 2 м. На нижнем торце тетив и опорных стоек надо закрепить резиновые прокладки, чтобы стремянка не скользила.

Для экономии места, приставная лестница иногда изготавливается в виде складной, которую убирают после пользования в междуэтажном перекрытие.

Конструкция складной лестницы (рис. 21, 22, 23) состоит из 3-х элементов, то есть небольших лестниц, длина которых составляет соответственно 80—90 см. Соединяются эти элементы между собой металлическими башмаками 1 и петлями, которые позволяют лестнице складываться в единый блок. Верхний элемент прикреплен к металлической раме, выполненной из уголков или швеллеров. Узлы соединения рамы сварные иди на болтах.

Для удержания лестницы в рабочем положении к металлической раме крепят два складных кронштейна 3 вы полненных из стальных полос толщиной 3-4 мм и шири ной 30 мм.

К раме привинчивают щит из многослойной фанеры 2 с помощью которого маскируют лестницу в потолке.

На рисунке 21 дан схематичный срез складной лестницы в собранном (сложенном) виде — положение А , Положение Б — подготовка к использованию.

Такая лестница подвешивается к верхней части балки перекрытия при помощи металлических петель.

Наружные части лестницы после тщательной обработки покрывают лаком или масляной краской. Такие лестницы обычно изготавливают для подъема на чердак или на мансарду.

На рисунке 26 дан более компактный вариант складной лестницы.

Помимо складной лестницы существует еще выдвижная лестница (рис. 24). Принципиальное её устройство такое же, что и у складной лестницы, только данная лестница имеет не три, а две составных лестницы длиной соответственно 140 см.

«Изготовление из тетивы». Рис. 21. Динамика складной лестницы:
А - в собранном виде; Б - в процессе раскладывания.
1 - башмаки с петлями; 2 - декоративный фанерный щит; 3 – складные
кронштейны; 4 - замок на проеме; 5 - упоры секций лестницы;

«Изготовление из тетивы» Рис. 22. Подвижные элементы складной лестницы:
1 - башмаки; 2 - декоративный щит; 3 - складные кронштейны;
4 - запирающий замок на проеме; 5 - упоры секций лестницы;

При разборке лестница 1, скользящая в пазах декоративного щита 3, выдвигается только наполовину, а лестница 2, скользящая в пазах лестницы 1 после освобождения защелки 4, выдвигается полностью. Если лестницу надо убрать, то сначала в пазы задвигается лестница 2 и фиксируется защелкой 4 затем в пазы щита 3 задвигается лестница 2 и также фиксируется. Затем к потолку поднимается щит 3 с собранными лестницами и также фиксируется защёлкой 5.

На рисунке 25 изображен проем в потолке для складных и выдвйжнйх лестниц.

«Изготовление из тетивы» Рис. 23. Складная лестница.
1 - башмаки с петлями; 2 - декоративный фанерный щит;
3 - складные кронштейны; 4 - металлическая рама

«Изготовление из тетивы» Рис. 24. Выдвижная лестница.
А - защелка; Б - выдвижная лестница в собранном виде.
1 - лестница в пазах щита 3; 2 - лестница в пазах; 3 - щит; 4 - защелка;
5 - защелка щита; 6 - металлическая рама; 7 - складные кронштейны;
8 - потолок; 9 - поворотная ось щита

«Изготовление из тетивы» Рис. 25. Проем для складной лестницы.
1 - продольные балки проема; 2 - отрезанные балки; 3 – поперечные
балки проема; 4 - промежуточная несущая стена; 5 - внешняя стена

Усовершенствованным вариантом приставной лестницы является лестница типа Утиный шаг (рис. 27). Изготовление ее происходит следующим образом: из двух хорошо высушенных досок длиной 3 м, шириной 400 мм и толщиной 60-80 мм делают боковины (тетивы) 1. Из доски толщиной не менее 40 мм изготавливаются ступени 2 с шириной в самой широкой части 300 мм, а в узкой — 150 мм. Длина ступени будет зависеть от ширины проема в междуэтажном перекрытии.

Такие размеры лестниц рекомендуются для помещений высотой 2,75 м. При этом расстояние между ступенями (высота подступенка ) не должна превышать 20 см. Для закрепления ступеней изготавливают шипы 3 из древесины твердых пород (желательно березы) диаметром 10 мм и длиной 45 мм.

Шипы шлифуют сначала крупнозернистой, а затем мелкозернистой шкуркой. Дрелью просверливают отверстая в размеченных местах тетивы и ступеней, причем с широкой стороны ступени сверлится три отверстия, а с узкой — два.

«Изготовление из тетивы» Рис. 26. Лестница чердачная складная.
1 – рама (вход на чердак); 2 – откидной щит; 3 – рычаг откидного
щита; 4 – подвижные фиксирующие кронштейны; 5 – каркас складной
лестницы; 6 – ступени (металлические угольники); 7 – трое подъема
откидного щита.

«Изготовление из тетивы» Рис. 27. Лестница типа «утиный шаг».
1 - тетивы; 2 - ступени; 3 - шипы для крепления ступеней;
4 - дополнительные металлические стяжки; 5 - балясина; 6 – перила

Места соединения смазываются синтетическим или столярным клеем, а после сборки лестницы производится дополнительное скрепление металлическими стяжками 4 на болтах (минимум две стяжки). Такая лестница изготавливается без подступенков . Для: предотвращения появления скрипов стыки желательно промазать мылом.

При устройстве ограждения на лестнице с тетивами стойки перил (балясины) укрепляют непосредственно на тетиве. Их размещение обычно не зависит от места расположения ступеней.

Нижняя поверхность лестничного марша образует прямоугольные ниши, которые при необходимости закрывают подшивкой. Подшивку лестницы обычно выполняют из тонких досок, фанеры или древесноволокнистых плит.

Лучшими местами для такой лестницы могут, служить прихожие, однако ее можно располагать на верандах или в гостиных. В случаях размещения лестницы на улице ее желательно укрывать от атмосферных осадков при помощи навеса.

Наряду с приставными лестницами очень часто изготавливают лестницы с промежуточной площадкой (как прямые, так и поворотные).

На рисунках 28, 29 изображены деревянные лестницы на тетивах с поворотом на 180°. Эти лестницы выполнены без подступенков , так как они не являются обязательной принадлежностью конструкции данного вида лестницы.

Однако для безопасности Строительные Нормы и Правила запрещают наличие промежутков между проступями более 100 мм. Поэтому можно изготовить проступи из досок толщиной 15—20 мм и установить их на клею с последующей прибивкой гвоздями к каждой проступи. В результате конструкция упрощается, так как не нужно в проступях делать пазы и гребни для сопряжения с подступенками и в то же время будут выдержаны правила. Преимуществом таких лестниц перед приставными является тот факт, что при одной и той же площади, занимаемой лестницей именно лестница с. промежуточной площадкой более полога, следовательно, более удобна и безопасна.

«Изготовление из тетивы» Рис. 28. Лестница с врезанными проступями
без подступенков (вариант 1)

«Изготовление из тетивы» Рис. 29. Лестница с врезанными проступями
без подступенков (вариант 2)

Однако строительство промежуточной площадки для сооружения поворотной лестницы не всегда возможно. Самое лучшее решение здесь — винтовая лестница (рис. 30). Но можно при сооружении поворотной лестницы выполнить поворотную часть с забежными ступенями. Такая часть лестницы еще больше уменьшает крутизну маршей, что делает всю лестницу более удобной в пользовании (рис.31).

Для того, чтобы лестница была удобна в пользовании, необходимо правильно спроектировать забежные ступени. В противном случае средняя линия лестницы может быть не плавной, поверхность ступеней будет зауженной и нога может соскользнуть с проступи.

Для правильного расчета забежных ступеней можно воспользоваться методом пропорций. Суть этого метода заключается в следующем: строят горизонтальную) проекцию поворотной части лестницы с масштабом 1:10. На среднюю линию наносят отрезки, равные по ширине прямым ступеням (рис. 32, 33).

В средней части закругления лестницы определяют минимальную ширину ступени. Обычно она не должка быть меньше 10 см. На средней линии отмечаем две точки по обе стороны оси лестницы на расстоянии, равном половине ширины ступени. На внутренней линии проекции лестницы также отмечаем две точки на расстоянии, равном половине выбранного минимального размера забежной ступени (в нашем случае до 5 см). Через точки на средней линии и внутреннем контуре проекции лестницы проводят две прямые линии до пересечения с осью лестницы (точка А).

Две крайние прямые ступени соединяются прямой линией, которая также пересекается со средней линией в точке В. Отрезок АВ делится в соотношении 1:2:3:4 и т.д. на отрезки, по числу забежных ступеней к из этих точек проводят прямые линии к соответствующим точкам на средней линии до пересечения с наружным контуром лестницы. Таким образом мы получим необходимую форму и размеры забежных ступеней в пропорции 1:10. Этот метод приемлем и для проектирования забежных ступеней под углом 90°.

При необходимости можно изготовить простую одномаршевую лестницу с одной тетивой, расположенной вдоль одной стороны ступеней. Противоположная часть ступеней такой лестницы крепится за счет стоек перил, как изображено на рис; 34, 35, 36, 37.

«Изготовление из тетивы» Рис. 30. Винтовая лестница с несущими
тетивами из клееных деревянных конструкций

«Изготовление из тетивы» Рис. 31.Лестница с забежными ступенями
вместо промежуточной площадки.

«Изготовление из тетивы» Рис. 32. Расчет ширины ступеней по методу
пропорций. 1 – средняя линия.

«Изготовление из тетивы» Рис. 33.Горизонтальная проекция полуоборотной
правой лестницы с забежными ступенями.
1 – средняя линия.

Для: того, чтобы построить такую лестницу, вначале изготавливается тетива с пазами для врезки ступеней и заготавливаются ступени. Нижняя ступень вставляется од ним концом в паз тетивы, а другой конец ступени крепится к нижней опорной стойке балясине) перил. Нижняя опорная балясина крепится к полу при помощи болта, который Монтируется перед установкой стойки после предварительной разметки. Нижняя ступень скрепляется с опорной балясиной при помощи шурупов или болтов.

«Изготовление из тетивы» Рис. 34. Лестница с одной тетивой.
1 – нижняя ступень, крепящаяся к тетиве и балясине; 2 – балясине;
3 – стойки перил; 4 – перила; 5 – тетива.

«Изготовление из тетивы» Рис. 35. Варианты креплений ступеней за счет стоек перил.
1 – нижняя ступень, крепящаяся к тетиве и к балясине 2; 2 – балясина;
3 – стойки перил; 4 – перила; 5 – тетива; 6 – анкерный болт;
7 – резьбовые соединения сверху и снизу ступени; 8 – паз в тетиве
лестницы для ступени.

«Изготовление из тетивы» Рис. 36. Крепление маршевой ступени
тремя стойками перил. 1 – ступень лестницы; 2 – резьбовое соединение стойки; 3 – стойки
перил; 4 – верхняя ступень; 5 – нижняя ступень.

Рис. 37. Крепление ступеней в лестнице без тетив.
1 – опорное кронштейны; 2 – опорное гнездо в стене; 3 – выступ
опорного гнезда для крепления ступени; 4 – ступень лестницы;
5 – гайка крепления опорного кронштейна.

Вторая ступень после закрепления одним концом на тетиве крепится при помощи промежуточных стоек перил, причем передний край ее опирается на заднюю часть нижней ступени, а средняя часть ее подвешивается к поручню при помощи промежуточной стойки (балясины) перил. На задний край второй ступени опирается передний край следующей ступени и так далее до самого верха. Промежуточные стойки перил в этом случае лучше всего изготавливать из пруткового металла диаметром не менее 16 мм с резьбой на концах.

В ступенях должны 6ыть просверлены отверстия с диаметром соответствующим диаметру стойки. Снизу между ступенью и гайкой устанавливаются металлические шайбы с отверстиями, соответствующие отверстиям проступи (ступени). В местах опирания одной проступи на другую (между проступями ) на стойку одевается втулка с внутренним диаметром, соответствующим диаметру] стойки и длиной, равной расстоянию между проступями . Такие втулки могут быть изготовленными из металлической трубы (прутка).

Указанные на рисунках конструкции лестниц имеют облегченный вид, однако они не рассчитаны на перемещение по ней грузов

Такие лестницы нежелательно устанавливать в местах большого скопления людей