Как рассчитать винтовую лестницу самостоятельно?

Как провести расчет лестницы винтового типа?

 

Винтовые лестницы являются одними из самых популярных. Ведь их конструкция является уникальной. Они совмещают в себе такие важные характеристики, как удобство и оптимальные размеры. Установив такую лестницу у себя в доме или двухуровневой квартире, можно будет сэкономить немало места, не пожертвовав комфортабельностью в использовании. При этом сделать ее своими руками совсем несложно. И в первую очередь необходимо произвести расчеты. Они помогут построить качественную и надежную конструкцию с необходимыми пропорциями. Как рассчитать винтовую лестницу самостоятельно и не ошибиться, стоит рассмотреть подробнее.

Схема винтовой лестницы.

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.

h1 – общая глубина проступи. Она должна быть такой, чтобы при спуске с лестницы нога не соскальзывала со ступеней, а при подъеме обеспечивалась надежная опора.

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:

Lо = 2πR1.

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

Наглядный пример расчета

Чтобы рассчитать лестницу винтового типа правильно, необходимо ознакомиться с наглядным примером. К примеру, вы желаете сделать конструкцию с шириной (R) в 1,2 м. При этом расстояние до пола 2 этажа составляет 3 м, а место входа должно находиться непосредственно под выходом, то есть угол закручивания должен составить 360°. Из всего этого можно получить следующие параметры:

Схема строения винтовой лестницы.

Н = 3 м, R = 1,2 м, ω = 360°.

Здесь в первую очередь понадобится рассчитать необходимое количество ступеней (n), которым будет в дальнейшем обладать винтовая лестница. К примеру, решено сделать их высотой (h) равной 18 см, тогда используя формулу n = H / h, получится следующее:

3000 / 180 = 16,7.

Поскольку значение здесь получилось дробным, его потребуется округлить в большую сторону, в итоге получится результат, равный 17. Но поскольку последняя ступенька в данном случае будет являться полом 2 этажа, то потребуется создать их при помощи строительных материалов на лестнице только в количестве 16 штук. Теперь необходимо определить по линии подъема длину конструкции (Lо), используя ранее приведенную формулу: Lо = 2πR1. Польку R1 = 2/3 R, то получается следующее:

Lо = 4/3πR.

Теперь сюда подставляются значения R = 1,2 м, и получится:

Lо = 4/3 х 3,14 х 1,2 = 5 м

Далее итог Lо делится на количество ступенек (n):

Схема расчета шага лестницы.

h1 = L / n = 5 / 17 = 0,29 м = 29 см

В результате этого становится понятным, что винтовую лестницу необходимо делать с глубиной проступи 29 см.

Проделанные вычисления необходимо обязательно проверить по формуле 2 h + h1 = 60..65 см, ведь требуется создать конструкцию не только красивой и удобной. На основе нее получается 65 см, а это означает, что винтовая лестница получится комфортабельной.

Теперь нужно рассчитать глубину проступи, присутствующей у внешнего края, но перед этим нужно учесть, что условно у внутреннего она равна 10 см, так как меньше этого параметра делать нельзя. Из этого следует, что h1внутр = 10 см. Используется для вычислений проступи у внешнего края следующая формула:

h1внеш = Lв / n.

В ней параметр Lв равен 2πR. После вычислений: 2*3,14*1,2 получится 7,536 м. Если подставить все это, получится:

h1внеш = 7,536 / 17 = 0,44 м.

Это означает, что глубину проступи у края потребуется делать около 4440 мм.

http://youtu.be/yrqxQO_Nb0s

На основе всех полученных вычислений можно составлять рабочий эскиз и осуществлять возведение винтовой лестницы у себя дома. Можно быть уверенным в том, что она получится качественной и с необходимыми пропорциями. Но самое главное, он будет соответствовать требованиям безопасности.