3d расчет лестницы с тремя пролётами и ровными площадками

Расчет прямой лестницы с косоурами

Главный результат работы данного калькулятора:

1. Чертёж косоура
2. Чертёж ступени

По этим чертежам изготавливаются детали, из которых собирается конструкция.

Рис. 6 Чертежи косоура и ступени

Все остальные чертежи показывают конечный вид конструкции: после состыковки косоуров и ступеней друг с другом.

Особенностью данного калькулятора является реализация двух функций:

1. Оценка удобства лестницы;
2. Корректировка конструкции лестницы.

Оценка удобства лестницы осуществляется по трём критериям:

1. Соответствие конструкции средней длине шага. В соответствии с этим критерием, сумма глубины ступени и двух высот должна равняться средней длине шага. Средняя длина шага человека – 63 см.
2. Глубина ступени. Комфортная глубина ступеней – от 28 см. При заданной длине проёма, регулировать глубину ступени можно изменением выступа.
3. Угол наклона лестницы. Оптимальный угол наклон лестницы – от 30° до 40°. При углах наклона от 20° до 30° и от 40° до 45° уровень комфорта перемещения между этажами существенно снижается. Углы наклона, выходящие за указанные выше пределы могут существенно повлиять на скорость перемещения между этажами и уровень безопасности лестницы.

По результатам оценки конкретной конструкции выдаётся показатель уровня удобства по каждому из критериев, а лестнице присваивается общий уровень удобства. Онлайн расчет прямой лестницы на косоурах позволяет оценить, соответствует ли лестница общеизвестным критериям удобства, но всегда надо помнить, что Ваша лестница в Вашем доме должна максимально эффективно служить Вашим целям. И если, в соответствии с этими целями, Вам необходимо построить самую нестандартную лестницу в мире – дерзайте.

Если есть необходимость улучшить конструкцию лестницы, калькулятор выдает совет, как это сделать:

1. Уменьшить/увеличить количество ступеней;
2. Увеличить выступ ступеней (если глубина ступеней недостаточная для комфортной ходьбы);
3. Уменьшить/увеличить длину проёма.

После проведения корректировки конструкции, нормируемые параметры станут ближе к идеалу, но, возможно, подобную корректировку придётся проводить ещё несколько раз.

Параметры лестницы с забежными ступенями 90 градусов

Рис. 1 Общий чертеж лестницы

• Y — высота проёма – как правило определяется высотой этажей Вашего дома
• X — длина проема – зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• Z — ширина лестницы – зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• W — толщина ступеней – геометрический параметр материала (например, досок), из которых Вы планируете строить лестницу
• F — выступ ступеней – расстояние на которое верхняя ступень будет нависать над нижней
• T — толщина тетевы – геометрический параметр материала (например, досок), из которых Вы планируете строить лестницу
• C — всего ступеней – за сколько шагов Вам будет комфортней всего переместится с этажа на этаж
• С1 — поворотных ступеней – зависит от Ваших предпочтений и геометрических характеристик лестницы

• С2 — нижних ступеней – количество ступеней до поворотных, зависит от Ваших предпочтений и геометрических характеристик дома

Функция “Показывать подступенки: H”

Рис.3 Исполнение лестницы с подступеньками

Вы можете строить свою лестницу с подступеньками, или без них. Чертёж лестницы позволяет увидеть, как будет выглядеть конструкция при обоих вариантах.

Функция “Верхняя ступень ниже пола 2 этажа: SP”

Рис. 4 Исполнение лестницы, с верхней ступенью ниже пола 2 этажа

В зависимости от взаиморазмещения конструкции и пола верхнего этажа:

1. Верхняя плоскость верхней ступеньки на одном уровне с плоскостью пола верхнего этажа;
2. Верхняя плоскость верхней ступеньки ниже плоскостью пола верхнего этажа на высоту ступени.

Выбор того, или иного взаиморазмещения может зависеть от: толщины межэтажных перекрытий, желаемого взаимоотношения количества ступеней и их высоты, длины заготовок для косоуров и длины проёма, желаемого угла наклона лестницы, или просто вкусов и предпочтений хозяина дома

Обратите внимание: на рисунке, на котором верхняя ступень ниже пола 2 этажа, толщина межэтажного перекрытия больше, чем на рисунке, на котором, верхняя ступень на уровне пола 2 этажа. При толщине перекрытия, меньше высоты ступеньки, косоур просто не упрётся в перекрытие (поэтому при демонстрации второго варианта, эту толщину пришлось увеличить)

Функция “Черно-белый чертеж:”

Рис. 5 Черно-белый чертеж лестницы

Использовать данную функцию целесообразно в двух случаях:

1. Если Вы привыкли работать со стандартными ГОСТироваными чертежами, и, соответственно, лучше воспринимаете графику без цветового наполнения.
2. Если Вы собираетесь распечатать результаты работы калькулятора. Тогда и меньше краски/тонера потратите и визуальное восприятие рисунков на бумаге будет лучше. И, конечно же, данная функция используется при печати на чёрно-белом принтере

Функция “Изменить направление подъема: LR”

Рис. 6 Вид лестниц с разными направлениями подъёма

К конкретной лестнице, которая размещена определённым образом в доме можно подойти сбоку с двух сторон или только с одной – когда лестница соприкасается со стеной. В последнем случае существует два варианта размещения конструкции относительно наблюдателя:

1. Подъём слева направо;
2. Подъём справа налево.

Данная функция позволяет визуализировать оба этих варианта.

Расчет лестницы с тремя ровными площадками

Главный результат работы данного калькулятора:

1. Информация, необходимая для изготовления тетив
2. Информация, необходимая для изготовления ступеней и площадок

Согласно этой информации, изготавливаются детали, из которых собирается конструкция.

Все остальные чертежи показывают конечный вид конструкции: после состыковки тетив, ступеней и площадок друг с другом

Особенностью данного калькулятора лестницы с тремя пролётами и ровными площадками  является реализация двух функций:

1. Оценка удобства лестницы;
2. Корректировка конструкции лестницы.

Оценка удобства лестницы осуществляется по трём критериям:

1. Соответствие конструкции средней длине шага. В соответствии с этим критерием, сумма глубины ступени и двух высот должна равняться средней длине шага. Средняя длина шага человека – 63 см.
2. Глубина ступени. Комфортная глубина ступеней – от 28 см. При заданной длине проёма, регулировать глубину ступени можно изменением выступа.
3. Угол наклона лестницы. Оптимальный угол наклон лестницы – от 30° до 40°. При углах наклона от 20° до 30° и от 40° до 45° уровень комфорта перемещения между этажами существенно снижается. Углы наклона, выходящие за указанные выше пределы могут существенно повлиять на скорость перемещения между этажами и уровень безопасности лестницы.

По результатам оценки конкретной конструкции выдаётся показатель уровня удобства по каждому из критериев, а лестнице присваивается общий уровень удобства. Калькулятор оценивает, соответствует ли лестница общеизвестным критериям удобства, но всегда надо помнить, что Ваша лестница в Вашем доме должна максимально эффективно служить Вашим целям. И если, в соответствии с этими целями, Вам необходимо построить самую нестандартную лестницу в мире – дерзайте.

Если есть необходимость улучшить конструкцию лестницы, калькулятор выдает совет, как это сделать:

1. Уменьшить/увеличить количество ступеней;
2. Увеличить выступ ступеней (если глубина ступеней недостаточная для комфортной ходьбы);
3. Уменьшить/увеличить длину проёма.

После проведения корректировки конструкции, нормируемые параметры станут ближе к идеалу, но, возможно, подобную корректировку придётся проводить ещё несколько раз.

Общие сведения

Виды винтовых лестниц

Прежде чем приступать к каким-то расчетам, необходимо определиться с видом конструкции.

Они бывают нескольких типов и в первую очередь различаются по форме:

• Многоугольные.
• Круглые.

Многоугольная форма может быть использована, если конструкция будет устанавливаться рядом со стеной. Такое решение позволит сэкономить пространство еще больше. Если же лестница будет размещена в центре помещения, то лучше использовать круглую форму.

Также, винтовые лестницы различают по видам конструкции:

• С опорой ступеней на стены, которые расположенные по периметру (лестница образуется в колодце).
• С опорой на стойку.
• С опорой ступеней на ограждение или гнутые тетивы.

При использовании опорной стойки устройство также различается на:

• Защемление проступи в стойке.
• Опирание проступи на стойку.

Сделать гнутую лестничную тетиву своими руками очень сложно, поэтому, при самостоятельном изготовлении конструкции это вариант отпадает. Можно построить колодец, если это не противоречит общей концепции интерьера. Однако, самый оптимальный вариант – это опора консоли на стойку.

Виды винтовых лестниц

Особенности конструкции

Винтовые лестницы чаше всего выполняются без подступенков, так как они делают конструкцию неудобной в использовании. Дело в том, что в средней линии ширина забежной лестничной ступени уже длины стопы, поэтому нога становится не полностью. В результате появляется угроза соскальзывания, что может привести к травмам.

Отсутствие подступенков позволяет становиться всей ступней на проступь. Таким образом, движение по такой лестнице получается более удобным и безопасным.

Параметры ровной лестницы с тремя пролётами

Рис. 1 Общий чертеж лестницы

• Y — высота проёма – как правило определяется высотой этажей Вашего дома
• X — длина проема – зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• E — ширина лестницы – зависит от того, сколько места Вы можете выделить в своём доме для лестницы
• Z — толщина ступеней – геометрический параметр материала (например, досок), из которых Вы планируете строить лестницу
• F — выступ ступеней – расстояние на которое верхняя ступень будет нависать над нижней
• A — ступеней на верхней тетиве – зависит от Ваших предпочтений и геометрических характеристик дома
• B — ступеней на средней тетиве – зависит от Ваших предпочтений и геометрических характеристик дома
• C — ступеней на нижней тетиве – зависит от Ваших предпочтений и геометрических характеристик дома

Рис. 2 Обозначение ступеней

Функция “Показывать подступенки: H”

Рис.3 Исполнение лестницы с подступеньками

Вы можете строить свою лестницу с подступеньками, или без них. Данная функция позволяет увидеть, как будет выглядеть конструкция при обоих вариантах.

Функция “Верхняя ступень ниже пола 2 этажа: SP”

Рис. 4 Исполнение лестницы, с верхней ступенью ниже пола 2 этажа

В зависимости от взаиморазмещения конструкции и пола верхнего этажа:

1. Верхняя плоскость верхней ступеньки на одном уровне с плоскостью пола верхнего этажа;
2. Верхняя плоскость верхней ступеньки ниже плоскостью пола верхнего этажа на высоту ступени.

Выбор того, или иного взаиморазмещения может зависеть от: толщины межэтажных перекрытий, желаемого взаимоотношения количества ступеней и их высоты, длины заготовок для косоуров и длины проёма, желаемого угла наклона лестницы, или просто вкусов и предпочтений хозяина дома

Обратите внимание, на рисунке, на котором верхняя ступень ниже пола 2 этажа, толщина межэтажного перекрытия больше, чем на рисунке, на котором, верхняя ступень на уровне пола 2 этажа. При толщине перекрытия, меньше высоты ступеньки, косоур просто не упрётся в перекрытие (поэтому при демонстрации второго варианта, эту толщину пришлось увеличить), и из какого материала она будет – деревянная, металлическая или бетонная, а может быть – из всех материалов сразу

Функция “Черно-белый чертеж:”

Рис. 5 Черно-белый чертеж лестницы

Использовать данную функцию целесообразно в двух случаях:

1. Если Вы привыкли работать со стандартными ГОСТировыными чертежами, и, соответственно, лучше воспринимаете графику без цветового наполнения.
2. Если Вы собираетесь распечатать результаты работы калькулятора. Тогда и меньше краски/тонера потратите и визуальное восприятие рисунков на бумаге будет лучше. И, конечно же, данная функция используется при печати на чёрно-белом принтере.

Функция “Изменить направление подъема: LR”

Рис. 6 Вид лестниц с разными направлениями подъёма

К конкретной лестнице, которая размещена определённым образом в доме можно подойти сбоку с двух сторон или только с одной – когда лестница соприкасается со стеной. В последнем случае существует два варианта размещения конструкции относительно наблюдателя:

1. Подъём слева направо;
2. Подъём справа налево.

Данная функция позволяет визуализировать оба этих варианта.

Особенности проекта винтовой лестницы

Винтовая лестница, как правило, устанавливается в тех случаях, когда необходимо сэкономить пространство или дополнить интерьер. Отлично подойдет для дачи или частного дома в качестве подъемной конструкции на второй этаж, чердак или мансарду. Может быть собрана на самых маленьких площадях. Уступает в компактности разве что раскладной лестнице.

Главное преимущество винтовой лестницы на второй этаж – ее размеры. Действительно, ни одна другая конструкция не может быть собрана на такой маленькой площади. К тому же такие лестницы очень эффектно смотрятся и добавят в интерьер изюминку.

Размеры винтовой лестницы на второй этаж могут быть разными – ей совсем не обязательно быть компактной. Посмотрите на фото винтовых лестниц на схеме дома, чтобы оценить, насколько вариативной является такая конструкция. При грамотном проектировании и учете архитектурных особенностей можно подобрать оптимальный вариант для любого частного дома или квартиры.

Прежде чем перейти непосредственно к расчету винтовой лестницы на второй этаж, необходимо упомянуть не только достоинства, но и недостатки. Конструкция винтовых лестниц не очень практична. По ней сложно заносить габаритные вещи на 2 этаж, и вы вряд ли разминетесь с идущим навстречу человеком, если это, конечно, не монолитная конструкция из бетона. Поэтому вряд ли проект винтовой лестницы из металла или дерева будет удачным решением, если в доме проживает много людей. В противном случае надо делать достаточно большую ширину винтовой лестницы или вторую альтернативную лестницу. Также следует помнить о трудностях, с которыми сталкиваются пенсионеры или маленькие дети при подъеме по крутому маршу – для них винтовая лестница минимального диаметра будет сложной для подъема и спуска.

Спиральная лестница может быть как деревянной, так и металлической. Очень часто эти материалы комбинируют, чтобы объединить лучшие качества каждого из них.

Если вы взвесили все “за” и “против” и решили сделать винтовую лестницу своими руками, сначала надо провести расчет ступеней лестницы.

Основные разновидности

В зависимости от того, как будут закреплены ступени на винтовой лестнице в подвал или на верхние этажи, можно выделить несколько разновидностей такой конструкции. Единственная общая черта заключается в том, что, в любом случае, ступени будут закреплены с незначительными поворотами, вследствие чего образуется что-то похожее на направление резьбы обыкновенного винта – именно отсюда и было взято название этого сооружения. Если рассмотреть несколько разновидностей лестниц сверху, далеко не всегда можно увидеть только круглый лестничный пролет.

Многоугольный лестничный пролет будет образован в том случае, если некоторые из ступеней зафиксированы не только по отношению к центральному столбу, но и на других двух стенах. Обычно такая разновидность лестницы располагается в узких нишах, при невозможности использовать большое количество пространства. Такое сооружение хорошо поместится даже в углу помещения.

В других разновидностях лестниц ступени могут консольно размещаться на внутреннем столбе по центру. Также иногда имеет место вариант закрепления на столбе-опоре и гнутых тетивах с ограждениями. Это значит, что такая конструкция не предполагает наличия центральной стойки.

Ещё один из самых распространенных вариантов подразумевает фиксацию ступеней на обсадную трубу и поддержку их с другой стороны изогнутыми перилами. Такой может быть как винтовая, так и полувинтовая лестница.

Основные формулы расчета

Чтобы верно рассчитать винтовую лестницу, потребуется сначала ознакомиться с основными размерами, ограничениями, которые на них накладываются, существующими формулами для вычислений, а также обозначениями.

Н — высота винтовой конструкции. Представляет собой сумму расстояния до потолка и общей толщины перекрытия (hп). При этом Н1 не может быть менее 2 м, поскольку при подъеме по лестнице человек может удариться о верхнюю ступень.

Н1 — требуемое расстояние между витками, то есть высота, на которую будет подыматься человек, преодолев 1 полный оборот.

h — высота подступеньки, выраженная в расстоянии, на которое подымается человек, преодолев 1 ступень — наиболее оптимальной является та, которая находится в следующих пределах: от 12 до 23 см.

Схема расчета винтовой лестницы.

Рекомендуется брать значения из этого диапазона: от 25 до 40 см.

Само количество ступеней (n) должно быть вычислено так:

n = H / h.

Для того чтобы готовая конструкция была удобной, она должна обязательно соответствовать следующему условию:

2 h + h1 = 60…65 см.

Далее следует сказать о том, что в ходе расчетов необходимо будет выбрать оптимальный внешний радиус для лестничного марша (R). Кроме того, нужно учитывать такой важный параметр, как радиус линии подъема. Он обозначается следующим значением — R1

Брать его во внимание требуется потому, что обычно движение вниз или вверх происходит непосредственно по линии подъема, которая находится от края приблизительно на 1/3 от общего радиуса (R). Соответственно, в этом месте необходимо сделать самую удобную ширину проступи. На основе линии подъема можно рассчитать длину всей конструкции (Lо)

Здесь потребуется использовать следующую формулу:

На основе линии подъема можно рассчитать длину всей конструкции (Lо). Здесь потребуется использовать следующую формулу:

Lо = 2πR1.

Помимо этого нужно определить угол закручивания (ω) и радиус для внутренней опоры (r).

Изготовление винтовой лестницы

Чтобы соорудить по-настоящему удобную, надежную и прочную конструкцию, нужно определиться со следующими нюансами:

• какой ширины будет конструкция. Наиболее удобная для эксплуатации в доме ширина лестницы – 0,90 см. Таким образом, диаметр составляет сумму ширины двух ступенек и диаметра вертикальной стойки;
• затем рассчитывается наиболее удобная ширина ступеней. Для человека лучше всего перемещаться по ступеням шириной до 350 мм. Но ступеньки винтовой лестницы не прямоугольные. Имея вид трапеции, они увеличиваются от вертикальной стойки, повышаясь по ширине к перилам;
• после этого необходимо посчитать число ступенек, нужных для полного витка. Это рассчитывается путем умножения длины окружности перемещения человека на среднюю ширину ступеней. Данное округленное число и будет количеством нужных ступеней;
• затем делаем расчет относительно высоты витка и числа проемов. Высота витка обязана быть не меньше 2,15 м, требующихся для комфортного перемещения человека. Эта высота получена с помощью сложения среднего роста человека (180 см), высоты ступеней и запаса в 15 см. Данное число делим на 15 (число ступенек) и имеем так высоту одной ступени лестницы;
• с учетом того, что мы знаем высоту общей конструкции, несложно будет определить число проемов и нужное число ступенек для комфортного перемещения.

Размеры

При прямом типе устройства угол наклона меньше, чем у поворотного изделия. Размеры проема зависят и от типа лестницы: прямой лестнице необходим проем больше, чем винтовой или же складной. После того как размеры проема определены, к ним прибавляют по 5 см с каждой стороны – это делается для последующего удобства при отделке площадки после установки лестницы.

Лестничный проем рассчитывается исходя из таких параметров, как:

• модель конструкции;
• высота необходимого подъема;
• площадь;
• угол наклона;
• число ступенек.

Чтобы определить необходимое количество места в длину и ширину, необходимого для обустройства выхода на последующий этаж, требуется выполнить ряд вычислений. Прогнозируется непосредственно лестничная конструкция: определяется ее уклон, количество ступеней и конфигурация модели.

Также рассчитывается стандартный набор показателей:

• длина лестницы;
• ширина лестницы;
• высота пролета;
• глубина проступи;
• высота подступенка.

Промежуток между уровнем чистого пола двух перекрытий выступает в качестве высоты. При определении числа вертикальных частей ступени необходимо учитывать рекомендуемую величину параметра их высоты, которая варьируется от 15 до 18 см. Допустимы отклонения до 12 или 20 см. При определении числа ступеней результат должен быть округлен. Количеством ступеней будет являться частное от деления общей высоты на размер подступенка.

При увеличении количества производится разбивка на 2-3 марша, которые должны быть разделены ровными и поворотными площадками.

В том случае, когда верхний этаж в доме представлен мансардой или выход производится в одну из комнат, достаточно проема шириной 0,6-0,7 м, что является отличной возможностью сэкономить свободное пространство. Если же необходим выход в холл, объединяющий несколько комнат, то для удобства и комфорта в процессе эксплуатации нужна ширина проема не менее 0,8 м.

Учитывая высоту пролета и размер ступеней, определяют предельно допустимое расстояние до перекрытий. Для этого используют следующий алгоритм с формулами:

• Определяют расстояние от пола до верхних перекрытий путем вычисления разницы интервала между полом первого этажа и полом толщины перекрытия.
• От полученной величины отнимают поочередно высоту каждой ступени.
• Прекращают вычисления, когда полученный результат составляет менее двух метров. В таком случае число отнятых ступеней будет находиться под перекрытием, а оставшиеся элементы выйдут за границы проема.

Чтобы успешно выполнить установку лестницы в уже смонтированном перекрытии, необходимо увеличить угол за счет увеличения шага подъема. Кроме того, проводя расчет проема под лестницу, можно несколько сократить размеры проступи. В некоторых вариантах модульных лестниц размер проступи может составлять до 16 см.

Также необходимо учесть такие параметры, как:

• Расположение отверстия проема. При монтаже следует учитывать, что площадь пола существенно сократится. Наиболее подходящим вариантом считается расположение конструкции параллельно несущих балок. Проем располагается возле стены, поэтому балки закреплены одним концом к стене.
• Ширину конструкции. Если подъем по лестнице предполагает выход в одну комнату, то приемлема ширина не менее 0,6 м. Если же будет находиться несколько разных помещений, то ширина проема должна увеличиваться.
• Длину лестничного проема. Расстояние между балкой в потолочном проеме и ступенями лестницы должно составлять минимум два метра.

При проектировании важно учитывать следующие показатели:

• геометрическую форму и размер проема;
• высоту помещения;
• толщину межэтажного перекрытия;
• максимально допустимые размеры будущей конструкции;
• наклон лестничного пролета;
• глубину создаваемых ступеней;
• метод крепления ограждений.

Принимая во внимание, что оптимальный параметр глубины ступенек достигает 28-32 см, потребуется точный расчет. Согласно нормативным документам потребуется сумма высоты (h) и глубины (b) ступенек в плане, равная 47 см. Глубина проступи определяется по формуле:

Глубина проступи определяется по формуле:

b = 47 – h.

Учитывая минимальную нормативную высоту прохода в два метра и ширину марша не менее 0,6 м, проем должен быть примерно 2×2,5м. При таких размерах можно обеспечить наиболее благоприятный угол наклона, который составляет от 30 до 45 градусов.