Как сделать винтовую лестницу из металла своими руками: чертежи, расчеты и разновидности конструкций

Как точно рассчитать косоур для лестниц

В первую очередь надо определить параметры самой конструкции. Одни из них постоянные, другие можно варьировать.

• H – высота потолков;
• H1 – высота лестницы;
• L – длина проекции на полу;
• h – высота подступени;
• l – глубина ступени;
• n – количество ступенек;
• L1 – длина проема на верхнем этаже.

По строительным стандартам принято, что величина «H1» не должна быть меньше 2 м, «l» варьируется в диапазоне 25-30 см, «h» – в пределах 12-25 см.

Из всех обозначенных величин параметр «H» является постоянной величиной и определяется проектом здания. Все остальные размерные показатели подгоняются под габариты пространства.

При расчете параметров конструкции нужно быть очень внимательным, так как от этого зависит надежность лестницы.

Расчет количества ступеней

Вводные данные:

• Н=3 м;
• h=18 см.

Количество ступеней – это Н/h=300:18=16. Но необходимо понимать, что последняя верхняя ступень – это пол верхнего этажа, поэтому к косоуру надо будет крепить 15 ступеней.

Расчет длины косоура

Зная количество ступеней, можно вывести длину проекции лестничного марша, для чего определяется глубина ступенек. К примеру, она равна 28 см. Теперь проводится следующая математическая выкладка: 28х15=4,2 м. Это и есть значение показателя «L».

Когда есть размер высоты потолков, есть длина проекции лестницы, остается по теореме Пифагора определить длину косоура.

H²+L²=P², где Р – длина лестницы.

3²+4,2²=26,64 – это Р². Значит, Р=5,16 м. Это и есть длина косоура, необходимого для сооружения лестничного марша по заданным параметрам.

При расчете параметров лестницы нужно придерживаться теоремы Пифагора.

Онлайн-калькулятор

Для удобства мы сделали подборку онлайн-калькуляторов лестниц, с помощью которых вы сможете самостоятельно рассчитать все параметры конструкции, а также номенклатуру и количество необходимого материала.

Какими могут быть металлические лестницы?

Внутренние металлические лестницы изготавливаются по предварительным замерам и чертежам. Это специальный дизайнерский проект. Материалом для изготовления комплектующих служат стальные хромированные трубы, металлические конструкции, покрытые порошковой прочной краской. Устройство лестничных пролетов может быть самым разным – прямые с площадкой посередине марша, закругленные, винтообразные.
Ступени в интерьерных металлических лестницах оборудуют декоративными деревянными дощечками или пластиковыми вставками, и даже мраморными плитками. Межуровневые лестницы часто устанавливают в офисах с большим количеством посетителей, в учреждениях и в производственных помещениях. Главная задача проектировщиков и строителей в этом случае – прочность комплектующих, большой срок эксплуатации, безопасность движения, большая пропускная способность.
Эти конструкции намного легче и изящнее привычных деревянных или бетонных лестниц. Они создают ощущение свободного пространства, не затемняют помещение. Нейтральные цвета подходят под любое дизайнерское решение.

Виды лестниц из металла

Проектирование и расчет винтовой лестницы в программе StairCon

Описанная выше методика расчета и проектирования винтовой лестницы простая, но если необходимо проанализировать много комбинаций, то лучше для этого воспользоваться программными средствами.

Рассмотрим пример проектирования и производства лестниц в программе StairCon.

Запускаем программу и создаем новый проект. На этом этапе задаются такие свойства этажа, как высота (от пола первого этажа до пола второго этажа) и толщина потолка. Например, если высота 2950 мм, а толщина потолка 250 мм, то высота помещения до потолка 2700 мм.

Следующий шаг — добавляем в проект лестницу. Выбираем винтовой (спиральный) тип и задаем предварительные параметры:

1. Внешний радиус.
2. Суммарный угол (угол разворота).
3. Угол для последней ступени.
4. Радиус отверстий.
5. Радиус столба.
6. Радиус ступеней вокруг столба.
7. Радиус передней кромки проступи.
8. Радиус задней кромки проступи.
9. Высота столба над вторым этажом.
10. С какой стороны находятся поручни. Если выбрать левоповоротную, то поручни будут справа.
11. Модель лестницы. В программе представлено 10 вариантов.

Помещаем лестницу и знакомимся со свойствами.

Во вкладке «Маршевая линия / распределение ступеней» выделим основные пункты:

• Расст. тетива / радиус. Здесь можно указать требуемое расстояние от тетивы, и тем самым сформировать маршевую линию. В нашем случае при радиусе лестницы 1000 мм маршевая линия проходит на удалении 500 мм от тетивы.
• Количество ступеней. Изменяя данный параметр программа автоматически пересчитывает остальные взаимосвязанные параметры и перерисовывает винтовую лестницу.

Чтобы увидеть ширину ступени по маршевой линии, нужно на панели инструментов перейти во вкладку «Вид» — «Показать / скрыть объекты» и активировать пункт «Размеры проступи».

Для того чтобы посмотреть полученную конструкцию в 3d, необходимо активировать вкладку «3D-вид».

Помимо проектирования в программе можно получить раскрой разработанной вами лестницы. Для этого необходимо вернуться в режим «Вид сверху», перейти в панели инструментов во вкладку «Пересчитать» — «Подетальные чертежи».

Подведем итог. Проектирование и расчет винтовой лестницы — процесс не сложный, но он требует учета ряда факторов. Определится с нужной конфигурацией можно как воспользовавшись ручкой и листком бумаги, так и при помощи специализированной программой. Второй вариант наиболее удобный.

Расчет металлических лестниц с поворотом на 180 градусов и ступенями на опорах

Указать размеры в миллиметрах

Ступеньки на верхней тетиве C1 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616682639981999899076989989989907697998998 Внизу замкнутой струны C2 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626263646566676869707172737587807182987398999989885998999885998999 Тетива T 123

Высота проема Y Длина проема Х Ширина лестницы Вт Ширина колеи E

Толщина ступенек Z Выступ F

Толщина тетивы A Ширина тетивы G Толщина опор B Высота ступеней над тетивой H

Размер D Угол U

Верхняя ступенька ниже пола 2 этажа SP

Изменение направления подъема LR

в цвете черно-белый рисунок

Расчет винтовой лестницы — методика

Расчет винтовой лестницы начинается с замеров высоты лестницы от пола нижнего этажа до пола верхнего этажа, диаметра лестницы. В качестве примера рассмотрим пространство для винтовой лестницы высотой 2,95 м и шириной 2 м (диаметр лестницы).

Следующий шаг — анализ взаимосвязи толщины межэтажного перекрытия (в нашем случае 25 см), угла разворота, точки входа и выхода из лестницы:

На показанной выше схеме:

• Две винтовых лестницы с углами разворота 270° и 360°.
• Зеленая стрелка — точка входа.
• Красная стрелка — точка выхода.
• Выделенная синяя область — зона выхода (перекрытие, площадка).

Как видно, перекрытие нависает над ступенями лестницы с углом поворота 360°. Условно примем, что под эту зону попадают первые 4 ступени из 14. Определим высоту 4 ступени ≈ 80 — 85 см. Соответственно высота прохода ≈ 2,95 — 0,25 — 0,8 = 1,9 м. А это значение меньше рекомендуемого (но по усмотрению заказчика может быть допущено). Поэтому, хоть и субъективно, но в данном случае оптимальный разворот — 270°. В любом случае необходимо каждый индивидуальный случай внимательно анализировать.

Мы предположили, что под зону перекрытия в примере выше попали 4 ступени. Для точного определения необходимо выполнить следующее:

На листке бумаги нужно начертить окружность диаметром 20 см (пропорционально уменьшив исходные размеры 2 м). Далее вчерчивается в нее центральная опорная колонна. Толщина опорной колонны 0,2 м (на чертеже — 2 см). Ширина лестничного прохода получается 0,9 м (2 — 0,2 / 2) — на чертеже 9 см. Чертится еще одна окружность, которая представляет проекцию линии всхода (маршевой линии) на плане винтовой лестницы. Эта линия проходит по центру лестничного прохода, поэтому окружность имеет радиус 5,5 см. Обозначим эту величину Rмарша. Для определения числа ступеней n, приходящихся на один виток лестницы (360°), длину окружности нужно поделить на части, равные желаемой ширине (глубине) ступени Bmax по линии всхода. При рекомендованной ширине ступени по линии всхода Bmax = 0,2 м (на схеме — 2 см) число ступеней равняется:

n = 2 × π × Rмарша / Bmax = 2 × 3,14 × 0,55 / 0,2 = 17 — максимальное количество ступеней. Если высоту лестницы (2,95 м) поделить на 17 получится высота одной ступени 17 см. Это значение находится в пределах нормы. Можно сделать меньше ступеней, но при этом увеличится угол подъема и высота ступени.

Металлическая лестница

Эксплуатация винтовых лестниц возможна, не лишь внутри дома, но и за пределами. В данном случае вам будет необходима изготовленная металлическая винтовая лестница. Металл не так подвергается влиянию внешней среды, чем дерево, и в большей степени подходит для эксплуатации в роли материала для внешних работ.

Можно изготовить металлическую лестницу в роли пожарной либо организовать вспомогательный выход из дома своими руками, это придаст внешнему виду дома оригинальный и неординарный вид, сделает коттедж уникальным и более комфортным в эксплуатации.

Металл можно выбрать и в роли стройматериала для внутренних лестниц. Как правило, в интерьере встречается кованная лестница из металла. Это произведение искусства, которое сочетает в себе легкость и прочность, невероятную надежность и ажурную невесомость, сможет изготовить своими руками совсем не каждый. Но служить эта лестница будет довольно продолжительное время и, покрываясь со временем налетом старины, будет смотреться все величественней и шикарней.

К явным преимуществам лестниц из металла относится их устойчивость к пожару, сочетаемость с разными стилями интерьера, возможность объединения металлических частей с остальными материалами (керамикой, камнем, деревом), легкость монтажа и значительная долговечность и износоустойчивость.

Молоток и отвертка

Для процесса постройки металлической лестницы на 2 этаж в частном доме вам понадобятся инструменты, такие как молоток и отвертка. Эти простые, но необходимые инструменты позволят вам собрать и закрепить различные компоненты лестницы.

Молоток является важным инструментом для забивания гвоздей и ударных операций. Выберите молоток, подходящий для ваших работ по лестнице, в зависимости от размеров гвоздей, которые вы планируете использовать. Убедитесь, что молоток имеет удобную ручку для комфортного использования.

Отвертка также необходима для закручивания и откручивания винтов и шурупов при сборке лестницы. Выберите отвертку с удобной ручкой, чтобы облегчить процесс зачистки и закручивания винтов.

Помимо молотка и отвертки, вам могут понадобиться другие инструменты, такие как ключи для гаек и шуруповерт, в зависимости от вашего проекта. Правильный выбор и использование инструментов поможет вам сделать лестницу прочной и надежной.

Изготовление лестницы из профтрубы своими руками

Металлическая конструкция, по которой несколько раз в день будут проходить все члены семьи, будет надежной только в том случае, если собирается с помощью сварки. Если у Вас имеются небольшие навыки сварщика, то вполне возможно сварить и установить лестничные марши в частном доме своими руками. Самодельные конструкции смотрятся ничуть не хуже покупных. Ниже мы рассмотрим монтаж одномаршевой конструкции с прямыми ступенями и прямыми косоурами – она самая простая конструктивно.

Необходимые инструменты и материалы

Для сварки металлических конструкций понадобятся:

• Cварочный аппарат. Для домашнего мастера достаточно иметь инверторный сварочный аппарат со сварочным током 160-200 А.
• Электроды.
• Дрель, шуруповерт.
• Электролобзик или болгарка, отрезные круги для резки металла, шлифовальные круги.
• Ручной фрезер – для сошлифовывания сварных швов.
• Рулетка, металлический складной метр, угольник, транспортир, отвес, строительный уровень.
• Рубанок.
• Молоток.
• Струбцины.
• Наждачная бумага, кисти.
• Антикоррозионная грунтовка.
• Краска.
• Сушеные доски толщиной 40 мм для ступеней.
• Лак для древесины.

Чертежи и схемы

Устройство лестницы требует очень точной порезки заготовок и их сварки, установки готовых конструкций. Поэтому до начала работ необходимо вычертить точный чертеж или подробную схему, точно указать все углы и размеры.

Порядок выполнения работ

Перед выполнением работ тщательно размечают профиль и нарезают заготовки каркаса. Затем устанавливают косоуры, приваривают боковые опоры для ступенек («зигзаг»), поперечные перемычки-опоры. Сошлифовывают или фрезеруют сварные швы, зачищают весь каркас наждачной бумагой, красят. Затем монтируют ступени и ограждение.

Видео по изготовлению

Особенности сборки конструкций при помощи сварки показаны на видео:

Подготовка каркаса

Перед тем, как сварить заготовки, необходимо сошлифовать или сфрезеровать заусенцы на местах отреза заготовок. К нижнему концу косоуров приваривают опорные пластины. Заготовки для косоуров устанавливают на свое место и приваривают к закладным или анкерам, заранее заложенным в стену. Эту работу нельзя выполнить самостоятельно – потребуется помощник. Тщательно вымеряют углы наклона до и после установки. Затем тщательно размечают место установки нижней ступени, приваривают две заготовки – получается боковая опора для ступеньки. Затем повторяют с другой стороны, приваривают поперечину – и так до верха лестницы.

После проварки каждого шва необходимо дать металлу остыть, иначе конструкцию «поведет». Металл при сварке сильно нагревается и может деформироваться, поэтому после каждого этапа сварки необходимо проверять размеры и правильность углов и горизонтальность-вертикальность каждой детали.

Делая сварку, необходимо делать перерывы, чтобы металл успел остыть и его не «повело». Швы сошлифовывают или сфрезеровывают – выступающие валики очень портят общее впечатление от конструкции.

Установка ступеней

Отпиливают в размер доску, ошкуривают, покрывают при необходимости водорастворимой краской для придания нужного тона, высушивают, покрывают 2-3 раза лаком. Просверливают отверстия и прикручивают доски к боковым и поперечным опорам саморезами.

Монтирование ограждения

Современное ограждение монтируется обычно при помощи болтов с гайками или саморезов. С нижней стороны столбиков ограждения делают фланец с отверстиями и прикручивают к боковым зигзагообразным опорам. Приварить ограждение при наличии деревянных проступей невозможно. Правда, можно приварить стойки к конструкциям сбоку, но такое размещение ограждения не очень эстетично.

Покраска и отделочные работы

До установки деревянных ступеней металлический каркас необходимо ошкурить, обработать антикоррозионной грунтовкой, покрасить два раза краской.

Как сделать лестницу своими руками. Выбираем материалы

Основные этапы изготовления лестницы

Рассмотрим основные принципы изготовления лестницы на примере деревянной конструкции на косоурах. Прежде чем начать проектирование, необходимо уяснить, что любые, даже незначительные ошибки и неточности в расчетах могут привести к серьезным проблемам, которые возникнут при монтаже, поэтому к каждому этапу следует относиться крайне внимательно. Наша будущая лестница будет состоять из трех основных элементов: ступеней, поручней и косоуров.  На начальном этапе проектирования нужно выполнить все необходимые расчеты конструкции.

Расчет ширины и высоты ступеней

Для расчетов размеров ступеней обычно используют формулу 2А + Б = 64см, где А — это ширина, а Б — высота. Типичная высота ступеней составляет от 140 до 170мм. Измеряем высоту будущей лестницы и делим на предполагаемое значение высоты ступеней.

Предположим, она составляет 240см, а желаемая высота ступеней — 17см. Делим полученное значение на высоту ступеней 240/16=15 и округляем результат до целой части, следовательно, наша будущая лестница будет состоять из 15 ступеней. Теперь определяем точную высоту ступеней, для этого делим высоту всей лестницы на количество ступеней: 240/15=16см. Ширину находим по формуле, используя значение высоты, получаем 24см. Можно также воспользоваться таблицей.

Выступ (часть ступени, нависающая над подступенком) должен быть не более 3-4см. Чем больше высота подступенка, тем уже сама ступень, однако ее ширина не должна быть меньше высоты. Наиболее оптимальная ширина ступеней должна соответствовать сорок второму размеру обуви (29-30см.)

При расчете лестницы также необходимо учесть расстояние между ступеньками и расположенными над ними объектами (потолком, балками, балконами и т.д.). Она должна быть не менее 1.9-2 метров.

Горизонтальный размер лестницы определяется следующим образом: ширина ступеней умножается на их количество, при этом следует учесть, что в качестве первой ступени служит поверхность пола, поэтому в нашем случае расчет будет выглядеть следующим образом: 13×24=312см.

Если высота лестницы получается достаточно большой, вы можете сделать площадку. Такие площадки рекомендуется делать через 7-8 ступеней. В том случае, когда необходимо спроектировать лестницу с определенным количеством ступеней, можно уменьшить их высоту для того, чтобы сделать площадку.

Изготовление косоуров

В качестве материала для изготовления косоуров можно использовать сосновую доску шириной 40мм. Изготовьте лекало, точно повторяющее размеры профиля ступеней и нанесите разметку на приготовленные доски. Затем выпилите зубцы при помощи ножовки или электрического лобзика. В тех местах, где подступник стыкуется со ступенью, необходимо срезать угол. Сделав один косоур, можно использовать его в качестве шаблона для остальных. Поскольку от косоуров зависит прочность, безопасность и долговечность лестницы, не стоит экономить на их количестве, а также на качестве материала, из которого они изготовлены. Доски должны быть без сучков и каких-либо признаков деятельности насекомых. Продумайте способ крепления косоуров. Для достижения необходимой прочности, как правило, достаточно 3-4 косоуров.

Монтаж ступеней и перил при изготовлении деревянных лестниц своими руками

Ступени могут крепиться как непосредственно к косоурам, так и при помощи дополнительных деревянных элементов — кобылок. Отмерьте и вырежьте из дерева необходимое количество ступеней и подступенек, при этом не забудьте учесть выступ. Ступени крепятся при помощи гвоздей или саморезов.

Конструкция с использованием треугольных кобылок является более надежной. Кобылки крепятся с использованием шкантов, для которых предварительно делаются пазы. Наиболее прочная конструкция получается с использованием кобылок сложной формы, при этом на косоурах делается специальный вырез. Соединение элементов лестницы осуществляется при помощи клея и саморезов.

После того как ступени готовы, к ним можно прикрутить балясины перил. Для того чтобы защитить дерево от влияния разрушающих факторов (сырости, плесени вредных насекомых), на него необходимо нанести лакокрасочное покрытие.

Сделать деревянную лестницу своими руками в принципе не так уж и сложно. Все, что вам для этого понадобится, — это качественная древесина, необходимый инструмент и немного терпения. Перед тем как приступить к работе, тщательно продумайте все нюансы будущей конструкции и несколько раз проверьте предварительные расчеты. 

Винтовая лестница своими руками

Металлический профиль для каркаса лестницы

Существует несколько типов металлических профилей, которые могут подойти для создания каркаса лестницы:

1. Уголок. Этот профиль отличается своей универсальностью и простотой в использовании. Он имеет форму угла и может быть изготовлен из различных металлических материалов. Уголки применяются для создания вертикальных и горизонтальных элементов каркаса лестницы, а также крепежных деталей.
2. Швеллер. Швеллер — это профиль с двумя горизонтальными полками и вертикальной стойкой. Он обладает высокой жесткостью и устойчивостью, что делает его отличным выбором для создания каркаса лестницы. Швеллер часто используется для создания основных элементов каркаса лестницы, таких как балки и стойки.
3. Труба. Труба — это один из самых распространенных металлических профилей. Она обладает высокой прочностью и устойчивостью, поэтому широко применяется в строительстве лестниц. Трубы могут использоваться как основные носители в каркасе лестницы, а также для создания перил и поручней.
4. Профиль-модуль. Профиль-модуль представляет собой специальный металлический профиль, который может быть использован для создания каркаса лестницы. Он оснащен отверстиями и пазами, что позволяет легко соединять его с другими элементами каркаса. Профиль-модуль обладает высокой прочностью и устойчивостью, что делает его идеальным материалом для лестничных конструкций.

Выбор металлического профиля зависит от конкретных требований и условий строительства. Рекомендуется обратиться к опытному специалисту, который поможет подобрать подходящий металлический профиль и проведет расчеты прочности и надежности каркаса лестницы. Правильно выбранный металлический профиль гарантирует долговечность и безопасность лестницы на второй этаж вашего частного дома.

Инструкции по сборке.

Изготовление металлической лестницы не представляет собой ничего очень сложного. Требуется четкое следование инструкциям и внимательность.  Вот пошаговая инструкция:

1)      Первый этап – подготовительный.

Перед тем, как сварить лестницу из металлического уголка нужно подготовить необходимые инструменты. Самым важным из них является сварочный аппарат. Для новичков отлично подходят аппараты инверторного типа, но если опыта достаточно, то пользоваться можно любым аппаратом, которым хочется. Также понадобится

• Механическая пила.
• Болгарка.
• Наждачный круг.

Важно. Если в планах есть изготовление деревянных ступеней, тогда нужны инструменты для обработки дерева

Циркулярная пила, электродрель, сверла, струбцины.

2)      Второй этап – внимательное окончательное изучение проекта. Если какие-либо детали кажутся сомнительными, тогда лучше всего заказать готовый проект лестницы в специализированной компании. Такое решение гарантирует отсутствие ошибок и погрешностей, которые могу привести к плачевным результатам. Маршевые лестницы делают только по правильным чертежам.

3)      Третий этап – точный расчет количества материалов, которые понадобятся для строительства. В каждом проекте есть чертеж металлической лестницы, в котором очень точно и детально прописаны все размеры деталей.

Важно. Перед началом работ лучше потренироваться в сварке, чтобы не сделать ошибки при сваривании лесенки

4)      Четвертый этап – начало строительства.

В основе простей металлической лестницы на второй этаж своими руками лежит швеллер, поставленный на ребро. Ступени изготавливают из чистого металла или обшивают деревом.

Лестницы из металла и дерева очень надежны и удобны.

• Арматуру или другие металлоконструкции для лестниц нарезают на кобылки. Кобылки – это такие приспособления для опоры, которые устанавливаются на балке. В проектной документации очень четко указано количество этих деталей.
• На той стороне узла для фиксации ступенек, к которой и будет прикреплена ступень приваривается крепежный кронштейн.
• Узлы фиксации, или кобылки привариваются к швеллеру. Для этого заблаговременно делают разметку.

Важно. Чтобы избежать ошибок, швеллеры прикладывают друг к другу и сверяют отметки, чтобы потом не пришлось вносить изменения на уже сделанных деталях

Используя сварочный аппарат производится полная сборка всей конструкции. Делать это нужно очень аккуратно и ни в коем случае нельзя спешить. Сварная лестница должна быть эргономичной.

• Металл обрабатывают грунтовочным материалом, а после полно просыхания – антикоррозионными средствами.
• Последним шагом в сборке является монтаж металлической лестницы на опоры. Ими может быть также сваренные из швеллеров конструкции.

Инструменты

Набор инструментов, необходимых для самостоятельной сборки приставной лестницы, определяется типом ее конструкции и свойствами материала, используемого для изготовления.

Деревянная модификация:

• распилочный инструмент (ножовка, электролобзик, торцовочная пила);
• шуруповерт с насадками (сверла, бита);
• стамеска по дереву;
• молоток.

Металлический вариант:

• углошлифовальная машинка с отрезным кругом;
• сварочный аппарат (при необходимости);
• дрель со сверлами по металлу.

Сборка из ПВХ материалов:

• паяльник для полипропиленовых труб (ПП);
• труборезы (ножницы для резки ПП труб);
• сопутствующие инструменты.

При выборе того или иного пути изготовления лестницы понадобятся измерительные и разметочные приборы:

• рулетка;
• угольник;
• маркер, карандаш.

Расходные материалы, в зависимости от вида лестницы:

• саморезы по дереву (размер подбирается индивидуально);
• болты, гайки, шайбы;
• электроды;
• ПП уголки, соединители, заглушки.