Содержание
- Расчет металлического косоура лестницы
- Лестницы на косоурах и швеллерах – какие лучше
- Опорные конструкции и их основные различия
- Какие лестницы лучше – на деревянных косоурах или швеллерах
- Изготовление лестницы на второй этаж из уголка швеллера: конструктивные особенности, преимущества и нюансы монтажа
- Лестница на второй этаж из швеллера – особенности и нюансы
- Конструктивные особенности
- Преимущества и некоторые нюансы
- Изготовление маршевой лестницы
- Швеллер в изготовлении
- Какой швеллер применять
- Особенности монтажа
- Декоративная облицовка из швеллера
- Лестница из швеллера: виды, размеры и технология установки
- Строим лестницу из уголка и швеллера
- Преимущества
- Особенности конструкции
- Как рассчитать параметры
Выбор швеллера для лестницы
Расчет металлического косоура лестницы
Косоуром в лестнице называют наклонную металлическую балку, на которую опираются ступени.
Данный расчет касается металлических косоуров из прокатных швеллеров.
Внимание! В статье периодически слетает шрифт, после чего вместо знака угла наклона лестницы «альфа» отображается знак «?» Приношу извинения за неудобства.
Ширина лестничного марша 1,05 м (лестничные ступени сборные ЛС11, масса 1 ступени 105 кг). Количество косоуров – 2. Н = 1,65 м – половина высоты этажа; l1 = 3,7 м – длина косоура. Угол наклона косоура α = 27°, cosα = 0.892.
Нормативная нагрузка, кг/м 2
Расчетная нагрузка, кг/м 2
Нагрузка от веса ступеней:
Временная нагрузка (от веса людей, переносимых грузов и т.п.)
В итоге, действующая нормативная нагрузка на наклонный косоур равна q1 н = 449 кг/м 2 , а расчетная q1 р = 584 кг/м 2 .
Расчет (подбор сечения косоура).
Первое, что нужно сделать в данном расчете, это привести нагрузку на 1 кв. м площади марша к горизонтальной и найти горизонтальную проекцию косоура. Т.е. по сути при реальной длине косоура l1 и нагрузке на 1 кв.м марша q1, мы переводим эти значения в горизонтальную плоскость через cosα так, чтобы зависимость между q и l осталась в силе.
Для этого у нас есть две формулы:
1) нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции марша равна:
2) горизонтальная проекция марша равна:
Обратите внимание, что чем круче угол наклона косоура, тем меньше длина проекции марша, но тем больше нагрузка на 1 м 2 этой горизонтальной проекции. Это как раз и сохраняет зависимость между q и l, к которой мы стремимся.
В доказательство рассмотрим два косоура одинаковой длины 3м с одинаковой нагрузкой 600 кг/м 2 , но первый расположен под углом 60 градусов, а второй – 30. Из рисунка видно, что для этих косоуров проекции нагрузки и длины косоура очень сильно отличаются друг от друга, но изгибающий момент получается для обоих случаев одинаковым.
Определим нормативное и расчетное значение q, а также l для нашего примера:
q н = q н 1/cos 2 α = 449/0.892 2 = 564 кг/м 2 = 0,0564 кг/см 2 ;
q р = q р 1/cos 2 α = 584/0.892 2 = 734 кг/м 2 = 0,0734 кг/см 2 ;
Для того, чтобы подобрать сечение косоура, необходимо определить его момент сопротивления W и момент инерции I.
Момент сопротивления находим по формуле W = q р al 2 /(2*8mR), где
q р = 0,0734 кг/см 2 ;
a = 1,05 м = 105 см – ширина марша;
l = 3.3 м = 330 см – длина горизонтальной проекции косоура;
m = 0.9 – коэффициент условий работы косоура;
R = 2100 кг/см 2 – расчетное сопротивление стали марки Ст3;
2 – количество косоуров в марше;
8 – часть небезызвестной формулы определения изгибающего момента (М = ql 2 /8).
Итак, W = 0,0734*105*330 2 /(2*8*0.9*2100) = 27,8 см 3 .
Момент инерции находим по формуле I = 150*5*aq н l 3 /(384*2Еcos?) , где
Е = 2100000 кг/см 2 – модуль упругости стали;
150 – из условия максимального прогиба f = l/150;
a = 1,05 м = 105 см – ширина марша;
2 – количество косоуров в марше;
5/348 – безразмерный коэффициент.
Для тех, кто хочет разобраться подробнее в определении момента инерции, обратимся к Линовичу и выведем приведенную выше формулу (она несколько отличается от первоисточника, но результат вычислений будет одинаков).
Момент инерции можно определить из формулы допустимого относительного прогиба элемента. Прогиб косоура вычисляется по формуле: f = 5ql 4 /348EI, откуда I = 5ql 4 /348Ef.
q = аq н 1/2 = аq н cos 2 ?/2 – распределенная нагрузка на косоур от половины марша (в комментариях часто спрашивают, почему косоур считается на всю нагрузку от марша, а не на половину – так вот, двойка в этой формуле как раз и дает половину нагрузки);
f = l1/150 = l/150cos? – относительный прогиб (согласно ДСТУ «Прогибы и перемещения» для пролета 3 м).
Если подставить все в формулу, получим:
I = 150*cos?*5aq н cos 2 ? l 4 /(348*2Еlcos 4 ?) = 150*5*aq н l 3 /(348*2Еcos?).
У Линовича, по сути, то же самое, только все цифры в формуле приведены к «коэффициенту с, зависящему от прогиба». Но так как в современных нормах требования к прогибам жестче (нам нужно ограничиваться величиной 1/150 вместо 1/200), то для простоты понимания в формуле оставлены все цифры, без всяких сокращений.
Итак, I = 150*5*105*0,0564*330 3 /(384*2*2100000*0,892) = 110,9 см 4 .
Подбираем прокатный элемент из таблицы, приведенной ниже. Нам подходит швеллер №10.
Швеллер ГОСТ 8240
Момент сопротивления W, см 3
Момент инерции I, см 4
Данный расчет выполнен по рекомендациям книги Линович Л.Е. «Расчет и конструирование частей гражданских зданий» и предусматривает только подбор сечения металлического элемента. Для тех, кто хочет детальней разобраться с расчетом металлического косоура, а также с конструированием элементов лестницы, необходимо обратиться к следующим нормативным документам:
СНиП III-18-75 «Металлические конструкции»;
ДБН В.2.6-163:2010 «Стальные конструкции».
Помимо расчета косоура по приведенным выше формулам нужно еще делать расчет на зыбкость. Что это такое? Косоур может быть прочным и надежным, но при ходьбе по лестнице создается впечатление, что она вздрагивает при каждом шаге. Ощущение не из приятных, поэтому нормы предусматривают выполнение следующего условия: если нагрузить косоур сосредоточенной нагрузкой в 100 кг в середине пролета, он должен прогнуться не более, чем на 0,7 мм (см. ДСТУ Б.В.1.2-3:2006, таблица 1, п. 4).
В таблице ниже приведены результаты расчета на зыбкость для лестницы со ступенями 300х150(h), это самый удобный для человека размер ступеней, при разной высоте этажа, а значит и разной длине косоура. В итоге, даже если приведенный выше расчет даст меньшее сечение элемента, окончательно подобрать косоур нужно, сверившись с данными таблицы.
Длина проекции марша Lx, м
Высота марша Н, м
Длина косоура L, м
Номер прокатного швеллера ГОСТ 8240-97, ДСТУ 3436-96
Номер гнутого швеллера ГОСТ 8278-83
Номер двутавра ГОСТ 8239-89
Размеры гнутой трубы квадратной ГОСТ 30245-94, ДСТУ Б.В.2-6-8-95
Лестницы на косоурах и швеллерах – какие лучше
Лестница – обязательный элемент любого многоэтажного дома. Как с точки зрения функциональности, так и для декоративно-эстетических целей. Чтобы она прослужила верой и правдой не один год, следует тщательно подойти к сочетанию материалов и технологии монтажа. Немалую роль при этом играет тип опорной конструкции.
Правильная опорная конструкция – залог долгой эксплуатации лестницы. Источник: www.stroy-podskazka.ru
Существует несколько основных типов опорных конструкций. Прежде всего это – тетивы, косоуры и швеллеры.
Опорные конструкции и их основные различия
Чтобы в дальнейшем не путаться в терминах, стоит сразу остановиться чуть подробнее на каждом из типов опорной конструкции и определить их различия. А различия эти заключаются в применяемых материалах и типе крепления ступеней.
Тетива подразумевает крепление ступеней во внутренние пазы несущей конструкции. При такой сборке получается классическая лестница закрытого типа. Лестницы на тетиве обычно устанавливаются в большие и просторные помещения, придавая им ощущение уюта и комфорта.
Классическая деревянная лестница на тетивах. Источник: dekormyhome.ru
Основное отличие косоура состоит в том, что ступени (и при необходимости – подступенники) крепятся к опоре на специальные выступы – гребенку. Чаще всего можно встретить лестницы на двух косоурах, реже – на одном или трех. Количество косоуров помогает равномерно распределить нагрузку на ступени и препятствует их деформации на очень широких лестницах.
Косоур позволяет видеть торцы ступеней, к ступеням же крепятся балясины. Источник: zalezaika.ru
Швеллер – металлоконструкция П-образной формы, которая широко применяется в возведении лестниц. Может быть основой для сварной конструкции с уголками, на которые затем устанавливаются ступени лестницы.
Каркас лестницы из швеллера. Источник: www.superlestnica.ru
Швеллер может быть использован и как непосредственно несущая конструкция. В этом случае к нему дополнительно крепятся небольшие опоры для установки ступеней – «кобылки».
Деревянный косоур и косоур из швеллера. Источник: vseolestnicah.ru
Такие лестницы получаются гораздо более компактными, и способны выдерживать значительные нагрузки.
Какие лестницы лучше – на деревянных косоурах или швеллерах
Однозначного ответа на этот вопрос нет. Все зависит от архитектурного плана помещения, наличия или отсутствия свободного пространства и от требований надежности, предъявляемых к лестнице.
Плюсы лестниц на деревянных косоурах:
- подходят практически к любому интерьеру, создают дополнительную «теплоту» и уют;
- относительно легкие (но выдерживают меньше нагрузки);
- просты в сборке и эксплуатации.
Плюсы лестниц на швеллерах:
- выдерживают значительные нагрузки и температурные перепады (но и сами создают большую нагрузку за счет собственного веса конструкции);
- при использования специальной грунтовки могут быть хорошо защищена от влаги, не деформируются;
- могут быть невероятно компактными. При использовании одного несущего швеллера создают ощущение того, что лестница буквально парит в воздухе.
Впрочем, в современных интерьерах найдется место и нестандартным решениям, которые сочетают прочность металлических конструкций и эстетическую привлекательность дерева. В то время как ценители всегда выберут классику и богатый внешний вид древесины.
Необычное сочетание металла и дерева в интерьере. И интересное применение швеллера. Источник: rossibmet.ru
Классические деревянные лестницы не теряют популярности. Источник: landscape-a.com
Изготовление лестницы на второй этаж из уголка швеллера: конструктивные особенности, преимущества и нюансы монтажа
Загородные двухэтажные дома один из наиболее популярных видов сооружений для жизни. Постройка второго этажа позволяет не только получить больше площади дома, но и сэкономить место на участке, оставив для активного образа жизни несколько квадратных метров. Но для удобства передвижения требуется позаботиться об удобном доступе к верхнему этажу. Лестница на 2 этаж из швеллера один из самых простых и удобных способов возведения.
Лестница на второй этаж из швеллера – особенности и нюансы
При архитектурных работах если необходимо возвести сооружение для подъема на второй этаж один из лучших способов использование металлических изделий. Если монтаж проводится внутри помещения возможно дополнительно проводить облицовку деревом, или другими материалами, чтобы улучшить вид сооружения.
Как способ облицовки подходит и обычная краска или лак. Зависимость от стиля декора и назначения комнаты, количества денег, которые можно затратить на постройку и декорирование, а также дизайнерских решений. Среди всех видов лестниц в многоэтажных сооружениях наиболее популярной является лестница из уголка или швеллера своими руками. Монтировать можно внутри или снаружи помещения. Отличия будут незначительны.
Конструктивные особенности
Главными требованиями к любому виду подъемных систем является безопасность и удобство использования. Под безопасностью подразумевают прочность, устойчивость и надежность. Несущие балки из швеллера дают возможность получить владельцу дома все необходимые технические характеристики. Поэтому, использование металлического швеллера оправдано при возведении лестниц.
Основным требованием является прочность. Крепить составные части лестниц можно на болтах, сваривая между собой или заклепками.
Характерным свойством швеллера является повышенная жесткость на изгиб. При этом ребра жесткости дополнительно повышают прочность профилей. К несущим стенам и полу можно монтировать основание анкерами. Чтобы закрепить ступени на косоурах или тетивах обычно используют металлические уголки. Причем место прикрепления определяется особенностями расположения.
Если требуется использовать поворотную лестницу, то на швеллерах делают специальные изгибы. Чтобы этого добиться требуется в местах поворота вырезать клинья, нагреть балку, затем изогнуть под нужным углом и сварить. Для укрепления стыков можно приварить металлическую пластину. Однако процесс достаточно затруднителен для людей, которые не обладают достаточными навыками сварки.
Поэтому желательно изготавливать сооружения с прямым маршем. А при необходимости сделать поворот монтировать площадку между двумя маршами.
Облицовка проводится деревянными, стеклянными или каменными украшениями. Балясины могут сделать кованными или вырезанными из дерева. Это позволяет добиться сочетаемости с любым стилем декора. При этом получается комплект из недорогой несущей из металлического основания и с дополнительным использованием уголков как опор для ступенек с более ценной облицовкой.
Облицовка ступеней уличных сооружений проводится редко. Можно на горизонтальную часть наложить панельные металлические пластины, рифленые или вытяжные. Подступенки можно не накрывать.
Чтобы обеспечить безопасность при подъеме и спуске дополнительно устанавливаются перила. Выполняются из разнообразных материалов. При желании можно сделать их простыми или сложными по форме, в зависимости от того, какой был избран чертеж.
Преимущества и некоторые нюансы
Среди основных достоинств лестниц из металлопроката и уголка можно выделить:
- Отсутствие необходимости в сложном уходе.
- Устойчивость к факторам внешней среды.
- Прочность, при которой не возникает вибраций и скрипов при движении.
- Без облицовки, она выглядит достаточно легко.
- Большой выбор элементов декора.
При этом зависимость места установки балок также присутствует. Если они обращены наружу, достигается изящный вид. В противном случае прочность каркаса повысится.
Изготовление маршевой лестницы
Металлическая модель отличается длительным сроком эксплуатации и надежность. Однако для монтажа и прикрепления крепежных элементов потребуется навыки работы по железу, и умения работать со сварочным аппаратом. В некоторых случаях логичным решением станет привлечь профессионала, который сварит марш. Если попробовать выполнить работы самому, возможны перекашивания или изгибы марша. При уверенности в своих силах можно заняться этим самостоятельно.
Наиболее распространенным способом является изготовление каркаса из двух металлических профилей, которые нарезаются согласно габаритам уголков. Первый этап – сварка рамы, после чего можно делать каркас для ступенек. Прикрепление осуществляется сверху металлического изделия или с внутренней части рамы.
Если крепление планируется на верхнюю часть профиля, то требуется приварить уголки к верхней полке швеллера. При монтаже с внутренней части рамы нужно изначально прикрепить уголки к наклонным опорам со внутренней стороны. После чего можно прикреплять остальные части. После процесса варки нужно очистить и шлифовать их. Затем нанести покрытие против коррозии и окрасить.
Установить в готовом виде из-за большой массы затруднительно. Поэтому, требуется использовать кран или подъемный механизм. Или же привлечь достаточное число помощников. После закрепления марша можно начинать декор, облицовку и другие связанные с установкой работы.
Швеллер в изготовлении
Если было принято решение для основы каркаса использовать швеллер, то требуется правильно рассчитать нагрузочные веса. Прочность и долговечность данного вида металлического профиля сделали его популярным, однако даже у него есть пределы нагрузки. Также при передвижениях отсутствуют вибрации и резонанс.
И простой внешний вид также делает его конкурентоспособным относительно других видов профиля. Из прокатных металлических листов обычно изготавливают тетивы или косоуры, которые представляют собой компоненты, формирующие несущую основу.
Косоуры могут быть одиночными или парными. В таком случае ступеньки размещают строго посередине.
Какой швеллер применять
Какой швеллер лучше использовать для лестницы? Чтобы правильно выбрать изделие требуется рассчитать нагрузку. Маркировка производителя на продукции дает возможность получить информацию о параметрах. Обычно цифровые обозначения имеют значение при расчете высоты. Для лестниц удобно будет выбирать металлопрокат с индексами от 8 до 18.
Причем расчетная часть работ проводится исходя из таких данных:
- угол наклона;
- максимальные нагрузки на неё;
- масса ступеней;
- габариты ступеней;
- количество основ для крепления;
- высота марша.
Если планируется сделать марш шире 100см, требуется использовать 3 и более несущей основы.
Особенности монтажа
В общем виде установка лестницы из металлического профиля проводится следующим образом:
- Первоначально требуется выбрать вид металлического проката и правильно рассчитать нагрузки для него. При неправильно выбранном материале снижается срок эксплуатации лестницы и существенно падает риск обрушения при подъеме больших грузов.
- Собирать каркас можно только если в чертеже предусмотрены все параметры толщин, в том числе облицовки и ступеней. При отсутствии облицовки нужно учитывать, что снижается устойчивость к факторам внешней среды. Внешний вид также будет трудно назвать презентабельным.
- При установке в основе для возведения металлопрокатного профиля полками вовнутрь снижается ширина, но существенно увеличивает её прочность. В таком случае ступеньки могут устанавливаться на внутреннюю часть полки. Такой способ крепления достаточно привлекателен внешне за счет закрытого пространства.
- Если разместить швеллер для лестниц полками к наружной части, то внешний вид только выиграет. Особенно после окраски внешней части.
- Если требуется существенно повысить прочность основы для лестницы, можно дополнительно к нижней части швеллера прикрепить специальные косынки, которые опираются на ступеньки. Это также поможет существенно улучшить характеристики лестницы в краткие сроки если изменился уровень нагрузок или способ эксплуатации.
Простой вариант декора
Наиболее высокие требования при монтаже предъявляются к связывающим узлам. Внешние части опор и способы монтажа должны быть способны выдержать максимальные нагрузки. Чтобы скрепить между собой, можно использовать сварку, болты или заклепки. К числу надежных и практичных способов является применение анкерных болтов. После чего можно забетонировать нижние часть лестницы.
Декоративная облицовка из швеллера
Чтобы сделать лестницу более привлекательной хорошим выбором будет облицовка отделочными материалами:
- Древесина, может использоваться для изготовления декоративных резных балясин и перил. Можно подобрать достаточно много пород дерева, которые бы подходили к декорированию лестницы из уголка 50х50. Наиболее популярными являются дуб и лиственница.
- Кованные изделия также популярны, как и дерево. Металлические орнаменты или фигуру, которые прикрепляются к поручням позволяют добиться уникальности при украшении дома.
- Натуральный или искусственный камень, которым можно покрыть боковые части. Установка на ступень достаточно сложна для неспециалиста.
- Стеклом, которое обычно используется в комбинациях с другими элементами.
- Гипсокартон – как бюджетный вариант отделки лестниц требуется для снижения шума при передвижении.
- Керамогранит – также дешевый способ быстро покрыть лестницу. Стоит выбирать плитку с шероховатой или рифленой поверхностью.
- Ковролин – способ покрытия внутренних лестниц. Полезен для снижения уровня шума и травмоопасности, что удобно в домах, в которых обитают пенсионеры или дети.
- Окрашивание – наиболее простой способ. Подходит для хозяйственных построек и эвакуационных видов.
Декоративные перила
Комбинирование материалов позволяет достичь интересных результатов и соответствия с общим стилем помещения. При этом дешевая основа сооружения комбинируется с дорогостоящими отделочными материалами. Такой подход позволяет существенно снизить стоимость реставрации лестниц в случае повреждений.
Часть металлических лестниц обеспечивают повышенный уровень шума при движении. Особенно это относится к моделям с низкой массой, которые при использовании отделки отличаются сильными шумами. Если сооружение не отличается достаточной массой, можно использовать дополнительную нагрузку. Например, покрыть как отделочным материалом битум. Также это защитит от влаги.
Лестница с применением металлопроката в качестве основы хороший выбор для быстрого и бюджетного возведения. Схема может быть составлена самостоятельно по имеющимся чертежам. Изготавливать можно как прямые, так угловые марши. К тому же есть возможность декора любым способом.
Расчеты нужно проводить только после полного составления проекта. Учитывайте типичные особенности климата, максимальные уровни нагрузки и другие показатели на ступеньки. При учете всех нужных параметров сооружение прослужит достаточно долго.
Лестница из швеллера: виды, размеры и технология установки
Лестница из швеллера разрабатывается в виде прямой или винтовой конструкции, состоящей из одного или нескольких маршей. Для облицовки служит дерево, гипсокартон, стекло и краска. Размещение конструкций производится во внутренней и наружной части здания. Т Ими оборудуют подвалы, жилые и подобные помещения.
Лестничная установка из швеллера
Устройство лестницы
Лестница из швеллера своими руками производится путем размещения косоуров, которые служат для придания прочностных характеристик. Их стыковку обеспечивают путем сварки, болтовым или заклепочным соединением. Изделия, размещенные под уклоном, обладают высокой прочностью к образованию прогиба, а ребра жесткости способствуют увеличению данных характеристик. К напольной или стеновой поверхности каркас фиксируется посредством анкеров. Уголки из металла выступают в качестве опоры для ступенек, а участок для монтажа определяют, исходя из основных свойств конструкции.
Лестничное сооружение из швеллера
Типы монтажа
Прежде, чем определиться в выбором технологии, важно решить, какой швеллер для лестницы. Данный вопрос обусловлен выбором стальной и чугунной конструкции, рассчитанной на разные типы нагрузки. Размещение конструкции проводится на внешнюю и внутреннюю сторону. В первом случае установка проводится по бокам, а во втором – под лестницей.
Решая, какой швеллер использовать для лестницы поворотного типа, важно учитывать наличие загибов. На поворотах вырезаются клинья, балка прогревается, перегибается и сваривается. Усилению сварных швов на стыках способствуют приваренные стальные пластины. Если необходимо соорудить поворот, можно использовать промежуточные площадки. Для облицовки каркасов служит дерево, стекло, плитка или камень. Декорирование обеспечивается элементами ковки.
Внимание! Обеспечить безопасность перемещения можно посредством перил. Они оборудуются в простой или замысловатой форме, чему служит применение разных материалов.
Лестничная конструкция на основе швеллера
Расчет параметров
Размер швеллера для лестницы рассчитается путем определения всех параметров:
Ширина конструкции 105 см (ступеньки сборные ЛС11, вес 1 ступеньки 105 кг). Число косоуров – 2.
Половиной высоты этажа выступает параметр Н = 165 см.
l1 = 370 см – размер косоура.
Уклон косоура = 27°, cos? = 0.892.
Параметры ступеней 1
Параметры ступеней 2
Расчет лестницы из швеллера требует определения нагрузки. Она приводится на 1 кв. м площади лестницы к полу для расчетов проекции косоура. Т.е., если реальная длина косоура l1 и нагрузка на 1 кв. м лестницы q1, то эти значения переводятся в горизонтальную плоскость через cos. При этом зависимые параметры между q и l останутся в силе.
Этому способствуют 2 типа расчетов:
1. Давление на 1 м2 поперечной проекции лестницы составляет:
2. Поперечная проекция лестницы насчитывает:
Металлическая лестница из швеллера с уменьшением угла наклона косоура, уменьшает длину проекции всего сооружения. При этом увеличивается нагрузка на 1 м2 этой поперечной проекции. Это способствует сохранению зависимости между q и l.
Для примера будут рассмотрены 2 косоура длиной по 3м. Нагрузка на них 600 кг/м2. Первый размещается под наклоном в 60 гр., а второй – 30. На рисунке отображен равный изгиб при разных проекциях и длине.
Остается определить нормативные и расчетные показатели q, а также l, которыми характеризуются швеллеры для наружной лестницы:
qн = qн1/cos2? = 449/0.8922 = 564 кг/м2
qр = qр1/cos2? = 584/0.8922 = 734 кг/м2
l = l1cos? = 370*0.892 = 330 см.
Для определения параметров косоура важно узнать момент его сопротивления W и инерции I.
Первый показатель вычисляется путем подстановкой данных в расчетную формулу: W = qрal2/(2*8mR), где
- qр = 0,0734 кг/см2;
- a = 1050 мм – показатель ширины.
- l = 3300 мм – горизонтальная проекция.
- m = 0.9 – коэффициентный показатель..
- R = 2100 кг/см2 – расчетное сопротивление стали марки Ст3;
- 2 – число косоуров.
- 8 – определение момента изгиба (М = ql2/8), который образует лестница на второй этаж из швеллера.
В итоге W = 27,8 см3.
Инерция: I = 150*5*aqн l3/(348*2Еcos?) , где
- Е = 2100000 кг/см2 – упругость стального модуля.
- 150 – максимальный прогиб f = l/150.
- a = 1050 м = 1050 мм параметры лестницы.
- 2 – число косоуров.
- 5/348 – коэффициентные данные.
В итоге I = 137,4 см4.
Теперь необходимо подобрать прокатную деталь. В данном случае подобран варинат №10.
Размеры лестничного сооружения
Если предусмотрено конструирование лестницы из швеллера, фото изделий с типовыми параметрами направит на правильные решения.
Самостоятельный монтаж лестницы с одной тетивой
Расчет материала производится исходя из угла наклона и параметров проема конструкции, а также числа ступенек и их параметров.
Простое сооружение возводится после подготовки основных конструктивных элементов:
- Рифленая листовая металлоконструкция для создания ступеней.
- Швеллер для изготовления несущей опоры.
- Уголок (5 см) для подступенков.
- Трубы (2 шт).
Разработка ступеней производится посредством использования металлических листов и досок слоем 3,5 -5 см. Возможно применение арматурной стали.
- Сварочный аппарат и электроды;
- Болгарка с дисками 125 и 250 мм.
- Электродрель.
- Пила.
- Измерительные приборы.
- Слесарный инструмент.
- Сварочный щит.
Лестничная установка на металлической основе
Для защиты металла от повреждений, он чистится щеткой и грунтуется. Для обеспечения безопасных свойств, все углы округляются или шлифуются. Перила не должны образовывать зазубрин. Они также шлифуются. Нижняя часть конструкции оборудуется прочным основанием.
Ограждения конструкций крепятся к ступени или ее торцу с помощью сварки или болтов. При оборудовании устройства с центральной тетивой к стальному косоуру фиксируются пластины для придания возможности выдерживать большой уровень нагрузки.
Для создания металлического косоура потребуются заготовки:
Внимание! Определяясь, какой швеллер лучше использовать, можно воспользоваться рекомендуемыми вариантами от № 8 до 12 и выше.
Возведение ступеней на стальной основе
Крепление опор
Крупные сооружения создаются из двух стальных опор. В таком сооружении несущими элементами (косоурами) выступают швеллеры (реже – двутавры), образующие упор на кладку стены или перпендикулярные балки (лобовые).
Косоур, опирающийся на кладку стен, создают из целого швеллера (двутавра). Подрезают и гнут швеллер для дальнейшего сваривания с накладками. Глубина опоры балки на стеновое перекрытие 25 см. В месте опоры косоура стене, швеллеру оснащается пластиной в 20х25 см (толщина 6-8 мм), выступающая в виде распределительной подушки и препятствующая смятию кладки от нагрузки.
При опоре косоура на лобовые балки, производится фиксация с помощью болтов или сварки с накладками. Лобовые балки располагают образуют угол 90 гр. по отношению к косоурам и опираются на стеновые перекрытия. Глубина опоры – 25 см. К балкам приваривают пластины для распределения нагрузки. На лобовые балки опирают площадки – сборные или монолитные. Глубина опоры площадки на стену – не менее 10 см.
Монтаж ступеней на стальном основании
Ход работы:
- При определении параметров конструкции, подрезают направляющие из профильной трубы и подгоняют к предварительно подготовленным опорам (нижняя часть опоры обычно бетонируется).
- Приваривается к опорам рама для ступенек с заданным шагом.
- Обвариваются контуры ступенек (этому способствуют арматурные прутки).
- Приваривается платформа к нижней и верхней части опоры.
- Подготавливается фиксатор для составляющих лестницы, при необходимости.
- Отшлифовываются сварочные швы и заусенцы. Это придает профильной раме аккуратное исполнение.
- Обрабатывается каркас, прогрунтовывается и окрашивается выбранной эмалью.
- Монтируется сооружение.
Размещение ступенек на стальном профиле
Размещение перил и ступенек проводится после размещения каркаса. На основе из профильных труб не создается облицовка подступенков, что снижает уровень работ. Для придания прочности и элегантности, применяется профильная труба с прямоугольным сечением.
Однако, швеллер и уголок могут выступать для создания закрытого каркаса. То есть все элементы скрыты ступенями, облицовкой и перилами. Простой закрытый каркас являет собой изделие из несущей основы, включающей попарно соединенными между собой швеллерами с приваренными уголками – именно они выступают в качестве опоры для размещения ступенек.
Строим лестницу из уголка и швеллера
Материальные затраты зависят от стоимости закладки каркаса, цены используемых материалов, размера ступеней и количества декоративных элементов. Поэтому те, у кого имеются соответствующие знания и опыт, предпочитают сооружать конструкции самостоятельно.
При изготовлении лестниц используют профили из металла, арматурную сталь, профильные трубы и стальные листы. Каркас часто облицовывают гипсокартоном и деревом. Еще одним вариантом может стать его окраска. Таким образом улучшают внешний вид лестницы. Дизайн зависит от первоначальной задумки, интерьера, выбранного стиля и материальных возможностей.
Лестница из уголка и швеллера
Преимущества
Подобные конструкции обладают достоинствами, среди которых выделяют:
- неприхотливый уход;
- визуальную воздушность строения;
- устойчивость к внешнему воздействию;
- компактность пространства;
- множество вариантов оформления;
- отсутствие вибраций и звуковых шумов;
- качество стыковых соединений;
- прочность.
Установку швеллера можно провести по-разному. Особой популярностью пользуются конструкции, полки которых обращены наружу. Если они расположены в обратную сторону, каркас отличается повышенной прочностью.
Прочный каркас — залог безопасности
Металлические детали обязательно защищают от коррозии. Подобная конструкция способна выдержать негативное влияние температурных перепадов и атмосферных явлений. Оригинальность готовых лестниц обусловлена структурой исходных материалов. Они хорошо поддаются обработке, поэтому можно без особых затруднений воплотить уникальную задумку в жизнь. Изделиям из металла придают нужную форму посредством ковки.
Ступени лестницы нужно делать из дерева и рифленой стали. Такой выбор обусловлен тем, что конструкции из швеллера могут покрыться льдом. Если конструкцию решили установить внутри помещения, риск возникновения подобного явления минимален.
Рифленные ступени из металла
Максимальной надежностью и простотой монтажа характеризуются каркасы, сделанные из металла. Для их изготовления потребуются следующие элементы:
- профиль (профильная труба);
- уголок;
- швеллер;
- деревянные панели и гипсокартон (для отделки).
Благодаря швеллерам конструкция с легкостью переносит нагрузку. Каркас можно сделать закрытым. Все его детали прячут от глаз с помощью ступеней, перил и облицовочных материалов. Декоративный вид сооружения сделает интерьер помещения неповторимым. Красота изделия является дополнительным преимуществом. Его главным достоинством становится надежность.
Отсутствие проблем с отделкой и покраской также считается плюсом. Тип конструкции может быть любым: винтовым или маршевым. Для установки лестниц используют универсальные швеллеры (от 8 до 12 номера). При выборе более высоких деталей себестоимость сооружения существенно увеличится. Чтобы определить подходящий размер швеллера, делают расчеты особо важных параметров. Среди них выделяют длину и нагрузку на каркас.
Особенности конструкции
Необходимость в загибах на швеллерах возникает при установке поворотной лестницы. Такая конструкция отличается необычной формой. Чтобы воспроизвести задуманное, в местах, где находятся повороты, делают клинья. Сварные швы усиливают посредством стальных пластин. Их помещают на месте стыка. При отсутствии нужного опыта, следует отдать предпочтение прямомаршевым конструкциям. Если поворот все же необходим, сложности с монтажом решают посредством установки дополнительной площадки.
Вариантов для облицовки тоже достаточно. Для этого можно использовать камни, деревянные панели, плитку и стекло. Лестницу можно украсить с помощью кованых элементов. Вопреки распространенному мнению интересные решения не всегда становятся результатом существенных материальных трат. Дорогостоящая отделка не всем по карману.
Чтобы обеспечить абсолютную безопасность, лестницы, изготовленные из металлического уголка, оснащают перилами. Их делают из различных материалов, форма также может отличаться. Эти параметры определяют, учитывая пожелания владельца и местоположение конструкции. Еще одним важным фактором является материальное благосостояние.
Как рассчитать параметры
Размеры лестницы рассчитывают по следующему алгоритму:
- Определяют высоту и параметры проема.
- Создают проекцию будущего сооружения.
- Измеряют угол наклона (должно быть от 30 до 45 градусов), исходя из полученного результата определяют длину лестницы.
- Определяются со способами усиления лестницы. Чтобы обеспечить достаточную прочность, ее ширина должна быть не меньше 90 см. Это необходимо для того, чтобы предупредить появление прогиба.
Длину и ширину ступеней определяют по формуле, в которой учитывают параметры проступи и подступенка.
Лестницу из уголков можно сделать своими руками. Порядок действий зависит от типа задуманного строения, применяемых материалов и площади, которую собственник жилого помещения может выделить. На первом этапе мастер должен заготовить необходимые детали. На втором – соорудить каркас и провести отделку. Третьим шагом становится придание декоративного вида.
Владелец сам определяется с конструкторским решением. Металлическую лестницу из швеллера и уголка можно установить снаружи или внутри дома. Подвал не является исключением.