Удобная и необычная консольная лестница своими руками. Лестницы консольные особенности конструкций Изготовление консольных лестниц

Когда о необходимости комфортного и безопасного доступа на второй этаж задумываются еще в процессе проектирования дома, можно заложить лестницу любого типа. Это значительно эффективнее, чем после пытаться втиснуть хоть что-нибудь удобоваримое, не говоря уже об эстетике. Один из участников нашего портала продумал все заранее, и в результате у него - консольная лестница, считающаяся одной из самых привлекательных в плане «воздушности». Его опыт интересен тем, что, оставшись заказчиком, он все же смог прилично сэкономить даже в плане финансов, не говоря о времени и трудозатратах.

• О консольных лестницах.
• sergpn.
• Проект.
• Материалы и инструменты.
• Исполнение.

О консольных лестницах

Эффект легкости и воздушности в этих конструкциях достигается за счет отсутствия наружных опор в привычном понимании – нет ни ровного косоура, ни тетивы, ни вертикальной опоры. «Парящие» ступени монтируются непосредственно в стену, учитывая, что вся нагрузка придется только на этот крепеж. Выбирая такой тип лестницы, необходимо правильно рассчитать, прежде всего, несущую способность стены. Тип крепления ступеней зависит именно от результата расчетов, это могут быть следующие варианты:

• врезка в стену – глубина зависит от прочности стены, в среднем 20-40 см;
• кронштейны – как специальный крепеж, так и различные вариации (металлические пластины, швеллер, декоративные опоры);
• каркас – при минимальной несущей способности стены вплотную к ней располагают каркас из металла (швеллер, профиль), который фиксируется к перекрытиям, а к нему - консольные ступени.

Поручень обычно пускается по стене, при необходимости в качестве ограждения делают потолочные тяжи, в редких случаях в угоду визуальной составляющей обходятся и без тяжей, и без поручня.

Что касается материалов, то полет фантазии практически безграничен, но самые практичные лестницы со ступенями на металлическом каркасе с деревянными накладками или футлярами. Именно такой вариант исполнения у нашего умельца.

Консольная лестница из металла от sergpn

sergpn

Проект

Дом у топикстартера построен по монолитной технологии, а так как консольную лестницу он задумал изначально, то одна из диафрагм жесткости металлического каркаса и была задействована под конструкцию. Недостающий фрагмент дополнили швеллером.

Все расчеты и сам проект sergpn заказал у профессионалов. Учтена и несущая способность, и устойчивость к динамическим нагрузкам. Наш умелец считает, что проект обязателен.

sergpn

Все моменты учтены на этапе проектировки, я сознательно выделил расходы на расчет отдельной строкой, а не написал, что «идем в сарай, смотрим, чего из металлолома осталось, и варим из этого лестницу примерно вот такой формы». Учитывая патологическое неприятие большей части форумчан каких-либо расходов на проектантов и желание строить по интуиции, я хочу донести до них, что проект и расчет – это экономия, а не расходы.

Чертежи своей лестницы sergpn выложил для всех заинтересованных.

Материалы и инструменты

Использованные материалы:

• профильная труба 60×60×5 мм – каркас ступеней;
• листовой металл, толщиной 10 мм – опорные пластины и «косынки»;
• листовой металл, толщиной 4 мм – накрывные и торцевые планки;
• швеллер 270×6 мм – недостающая часть опоры под четыре ступеньки;
• химические анкера, шпильки – для крепления к стене опорных пластин и швеллера.

Вместо того, чтобы заморачиваться с резкой такого толстого металла болгаркой, отдал все в мастерскую на плазменную резку, для сварки использовался инверторный сварочник и профессиональные сварщики 5-го разряда.

Исполнение

Первым этапом по разметке высверлили отверстия под шпильки и зафиксировали их в стене, следующими смонтировали на них опорные пластины под ступени и швеллер. Химические анкера умелец предпочел обычным, чтобы избежать в дальнейшем образования люфта.

В силу определенных сложностей алгоритм исполнения ступеней получился следующим:

• трубы «прихватками» к опорной пластине;
• косынки;
• накрывной лист;
• торцевая планка.

Именно такая последовательность обусловлена тем, что при других вариантах выдержать плоскость идеальной не представлялось возможным.

sergpn

Варили поочередно, что несколько сложнее, из-за невозможности прикрепить упорные пластины ровно (где-то арматура, где-то еще какая-то неприятность). Поэтому каждая ступенька делается индивидуально. Каркас из профтрубы варить проще, но на изгиб эта конструкция работает хуже, чем полностью зашитые сверху накрывающей пластиной параллельные трубы. Но, с другой стороны, зашивка листом сверху возможна (как показала практика) только для труб, которые уже приварены к пластине, иначе трудно соблюсти параллельность (лист ведет). Вот, собственно, из-за этого и был выбран такой способ сборки.

Некоторых участников темы интересовал вопрос, не проще ли было использовать сквозной крепеж. Как ответил умелец, ввиду нагрузки сделать болты впотай нельзя. А делать двойную работу по креплению пластин с другой стороны и после еще придумывать, как их закрыть, слишком проблематично. Других смутили косынки, так как множество примеров монтажа ступеней - без этого узла. Оказалось, косынки не только необходимы, но и полезны.

Так как по финансовым соображениям в обозримом будущем декоративных деревянных футляров не предвидится, умелец щедро обработал готовую конструкцию грунтовкой и на этом пока остановился.

Как рекомендовано проектом, после окончания монтажных работ лестницу проверили на несущую способность «классическим» методом – нагрузили на ступеньку мешки с цементом на 250 кг. Прогиб составил менее 1 мм, что вполне удовлетворительно, учитывая, что вес домочадцев значительно меньше, а прыгать на консолях никто не планирует.

С учетом всех трат лестница обошлась в 45 тысяч рублей:

• проект – 5 тысяч;
• металл (с резкой) – 15 тысяч;
• монтаж (сварка/резка на месте) – 20 тысяч;
• расходники и комплектующие (анкера, шпильки, электроды, грунтовка) – 5 тысяч.

На изготовление лестницы ушло всего четыре дня. Как отдельно подчеркивает sergpn, компании, предлагающие готовые конструкции такого плана, называли ценник от 100 тысяч рублей и срок в две недели. Поэтому даже при отказе от самостоятельного изготовления в пользу профессионального, реально сократить затраты в два раза. Если же имеются соответствующие навыки и оборудование, то затраты на материалы и вовсе по нашим временам минимальные.

Проследить за дальнейшим развитием событий можно , подробнее о разных видах лестниц, в том числе и консольных – в статье , как обеспечить своими силами доступ на холодный чердак – в материале . Пример очень необычной лестницы – в одном из наших видео.

Убедить обычного человека в надежности консольной лестничной конструкции порой бывает нелегко. В данном случае изящность консольных лестниц работает против них. Однако для людей понимающих это прекрасная возможность продемонстрировать возможности инженерии и интерьерной эргономики.

И действительно, консольную лестницу можно назвать самой эффектной среди прочих междуэтажных лестниц. Ее ступени «парят» в воздухе, а сама конструкция не занимает много места и не заслоняет собой свет.

Современные минималистические стили не терпят расточительства пространства, которое бесцеремонно отбирает бетонная или традиционная деревянная лестница на косоурах. Сегодня перед конструкторами стоит задача - создавать легкие и прозрачные лестницы. К таковым относятся подвесные, больцевые, хребтовые и собственно консольные лестницы. Последний тип лестниц больше других подходит поклонникам минимализма и хай-тека. В таких лестницах нет никаких лишних деталей. По сути - это только сами ступени, которые только одной стороной крепятся к стене, столбу или другим опорам. Но лестницы без ограждения на практике встречаются довольно редко. Скорее такие лестницы больше служат демонстрационным целям. Ограждения можно сделать минимально заметным, но оно существенно повысит безопасность лестницы.

Для дальнейшего разговора нам понадобится точное владение «лестничной» терминологией.

Балясина - стойка, служащая для опоры перил.

Консоль - полочная конструкция, жестко зафиксированная одним концом при помощи кронштейна или защемления.

Косоур - несущая балка лестницы, на которую крепятся ступени.

Перила - лестничное ограждение.

Подступенок - высота ступени; вертикально установленная планка, закрывающая пространство под ступенькой.

Поручень - часть перил, за которую берутся рукой при спуске/подъеме по лестнице.

Прокид - деталь перил, параллельная маршу.

Проступь - горизонтальная часть ступени, на которую ставят ногу.

Столб (лестн.) - самая крайняя стойка перил, которая опирается на перекрытие.

Тетива (лестн.) - несущая балка, удерживающая ступени, закрепленные к ней торцами.

Тяж - стержень или трос, которым ступени подвесной лестницы крепят к верхнему перекрытию.

Консольные лестницы, как правило, не продаются в готовом виде. Их заказывают для конкретного объекта и под конкретные запросы владельца дома. Однако за основу берутся модели из каталога, которые затем адаптируются к условиям объекта. Европейские компании при этом стараются внести как можно меньше изменений, используя заводские комплектующие. Это позволяет снизить стоимость лестницы. В России тоже есть компании, занимающиеся производством консольных лестниц, но последние изготавливаются индивидуально.

Опора для консольной лестницы

Противоречивый вид консольной лестницы, по которой многие в первый раз даже побаиваются подниматься, имеет свое инженерное объяснение. Сразу отмечу, что сооружение консольной лестницы - это довольно трудоемкое и сложное занятие. Несущую основу для консольных ступенек закладывают в стену еще на этапе ее возведения. Каждая ступень консольной лестницы должна непоколебимо выдерживать нагрузку не менее 150 кг, не считая веса перил. Причем имеется в виду нагрузка на крайнюю точку вывешенной ступени.

Монтаж ступеней . Стена, в которую будут монтироваться ступени консольной лестницы, должна быть выполнена из тяжелых стеновых материалов, например, в виде кирпичной кладки. В нее замуровывают концы ступеней, углубляя их как минимум на 20 см при максимальной ширине марша 80 см. Каждая ступень при этом должна быть защемлена не менее 10-тью рядами кладки. Если стена выложена из блоков поризованной керамики, керамзитобетонных блоков или щелевого кирпича, то глубину заделки ступеней увеличивают до 30-40 см. Однако это не всегда позволяет толщина стены. При монтаже ступеней в газобетон, каждая из них должна быть укреплена элементом из тяжелого бетона.

Определенные требования предъявляются и к материалу, из которого изготовлены ступени. Это должен быть очень твердый и упругий материал. Широко используются для этих целей железобетон. Брутальности этого материала бояться не стоит, поскольку всегда есть возможность отделать бетон чем угодно. Ну, а для модного стиля лофт бетонные ступени - самое то.

Для заделки кронштейнов в стену на глубину 25-30 см вмуровываются метровые отрезки профильной трубы. Выпуски при этом составляют 2/3 длины ступеней. Такие большие вылеты дают возможность использовать для изготовления самих ступеней практически любой материал, вплоть до ДСП или МДФ. Ступени в этой конструкции опираются на стальные кронштейны, поэтому освобождаются от несущей нагрузки. Металлический крепеж скрывается в выбранных пазах и отверстиях ступеней. Замечу, что, несмотря на всю ясность защемления или вмуровывания ступеней, выполнение такой работы должно производиться при архитектурном надзоре. Еще лучше поручить данную работу авторитетной строительной компании.

Другой способ сооружения консольной лестницы предполагает анкерное крепление. Способ хорош, прежде всего, тем, что допускает установку ступеней после завершения строительства опорной стены. Для каждой ступени предназначается отдельный сварной кронштейн, который крепится 4-6 анкерными болтами длиной от 150 мм и диаметром не менее 10 мм. Но такой способ подходит только в тех случаях, когда стена выполнена из полнотелого кирпича. Ни газобетон, ни щелевой кирпич такой нагрузки не выдержит - анкеры разболтаются, и ступеням будет грозить обрушение.

Крепление на металлокаркасную несущую конструкцию . Если стена, около которой должна пристраиваться консольная лестница, не обладает достаточной несущей способностью, то это усложняет дело, однако не лишает шанса реализовать задуманное. Единственным правильным решением при этом будет создание мощной стальной профильной каркас-рамы, которая и будет служить основанием для консольных ступеней. Каркас-раму делают высотой до потолка. Одним концом она крепится к верхнему, другим - к нижнему перекрытию. Консольные опоры для ступеней можно либо приварить к каркасу, либо закрепить болтами. Несущую конструкцию (каркас-раму) обшивают гипсокартоном, после чего она выглядит как обычная стенка.

Каркас-раму может заменить стальная тетива, прикрепленная к верхнему и нижнему перекрытию на мощные опорные площадки. На закрепленную таким образом тетиву при ходьбе по лестнице будут оказываться значительные скручивающие нагрузки. Чтобы противостоять им, она должна иметь форму фермы с продольными, поперечными и диагональными ребрами жесткости. Такую конструкцию можно сравнить со стрелой подъемного крана. Но даже при этом редко удается добиться ощущения «монолитности» ступеней. Поэтому наиболее надежным является способ замуровывания в стену или крепление с использованием каркас-рамы.

Способы усиления консольной конструкции . Крепление ступени только одной из сторон требует чрезвычайной прочности, чего достичь нелегко. Для стабилизации ступенек можно прибегнуть к дополнительной, но мало заметной поддерживающей конструкции. Во избежание «клавиширования» консольные ступени можно связать между собой больцами, передав нагрузку на перекрытие. Каждую консольную ступень при этом соединяют одним больцем, а не двумя. Эти больцы можно замаскировать под детали ограждения или скрыть в проступях. Применение больцев позволяет снизить нагрузку на пристенные кронштейны, отчего их можно сделать менее мощными. Связав две соседние ступени, мы уменьшаем вдвое нагрузку на консольное крепление каждой из них. Таким образом, на одну ступень хватает мощности пары стержней длиной 400-600 мм и диаметром 30-40 мм, которые заделываются в стену на глубину всего лишь 80-160 мм.

Еще один способ страховки консольных ступеней - крепление их края к потолку при помощи тяжей в виде стальных тросов диаметром 8-10 мм, слабина которых выбирается установленными талрепами (винтовыми крюками). Подвесная страховка выглядит менее массивной, чем больцевая. При желании тросы можно пропустить в хромированные трубы.

Консольная лестница – это одна из самых широко распространённых видов конструкций, которые пользуются популярностью и являются новинками на всех рынках страны.

Консольный вариант – самая эффективная, чётко продуманная инженерная конструкция, которая создаёт состояние невесомости ступенек. Располагаются они вертикально к стене, где один конец ступени ложится произвольно, а второй – врезается в стену.

Основа конструкции является несущей без косоуров и тетивы. В таких моделях отсутствует опора, что не загромождает площадь комнат и создает прекрасный интерьер. Эти необычные системы часто привлекают внимание и обладают широким полем для фантазии дизайнера при отделке и освещении. Для проектирования домов с маленькой площадью лестницы консольного типа подойдут самым лучшим образом: это решит проблему с экономией пространства и позволит солнечному свету попадать в помещение.

Консоли в дизайнерских работах

Консольная конструкция производит неизгладимое впечатление, выглядит она лёгкой и застывшей в пространстве.

При дизайнерских работах она считается незаменимой и легко вписывается в любой интерьер или экстерьер.

Что собой представляет и как происходит обшивка дома профнастилом, изложено .

При сравнении с других видов, консольные системы – самые простые при монтажных и демонтажных работах, в плане проектировки. При необходимости замены ступеней лестницы, демонтировать повреждённые ступени можно, не снимая всей конструкции.

Как установить маяки под штукатурку, расскажет .

В наше время популярным становится украшать загородные дома, офисы лестницами хай тек. Такой вариант имеет вид металлических пластин с порошковым напылением или же состоит из полированной нержавеющей стали.

Ступени конструкций в стиле HI-Tech изготавливаются из ценных пород деревьев, таких как дуб, ясень и бук, или же могут заменяться керамогранитным материалом.

Лестница в таком стиле может быть также из металла и бетона в сочетании со стеклянным покрытием, пластиковым, из различного искусственного материала. Это модели открытого типа, они просты и имеют декоративный, несколько неряшливый, вид, так как все крепёжные детали находятся на поверхности, что придаёт конструкции стиль модерна.

Перед монтажом лестничной конструкции необходимо изучить установленную .

Недостатки и достоинства консолей

Такая система хорошо подойдёт для установки в офисах, загородных коттеджах, однокомнатных квартирах, при создании двухуровневых интерьеров. Преимуществом является компактное вмещение ее в помещение с любой площадью, а также, если лестница установлена в жилом здании, можно спокойно ходить по ней босиком, так как ступени не касаются пола и не будут холодными.

Следует учесть, что установка такой конструкции требует наличия прочной стены из бетона или кирпича. Если же есть сомнения в несущих конструкциях стен, следует отказаться от установки консолей.

Недостатком консольных лестниц считается большая стоимость: этому предшествуют перевозки из-за границы, налоги и страховые полисы. К недостаткам также можно отнести отсутствие профессиональных установщиков консолей, так как эти модели считаются новинкой на рынках, ноу-хау, о котором знают дизайнеры интерьера, но не строители.

О технологии утепления фасада пенопластом, прочитаете .

При установках необходимо тщательно просчитать площадь и в точности выполнить монтажную работу. При правильном изучении всех основ установки, монтировать такую систему возможно без опасений за свою безопасность.

Существует несколько видов необычных консольных конструкций:

• Винтовые варианты подойдутв домах или офисных зданиях с маленькой площадью. Винтовая консоль – это надёжная, безопасная, винтообразная конструкция. У этой модели потрясающий вид, занимает она наименьшую площадь в помещении, так как ступени тянутся вверх в изогнутом направлении. Для большего удобства и безопасности советуем ознакомиться с .
• Стеклянная – почти невесомая из-за прозрачности конструкция, выполненная из прочного стеклянного покрытия. Может также считаться прекрасным элементом декорации и использоваться в двухэтажных загородных домах, а крепится она внутри каменной стены и при этом достаточно прочна.
• Маршевая – простая в исполнении, её можно располагать как прямо вдоль стены, так и поворачивая под углом, в зависимости от высоты помещения. Если помещение невысокое, можно применить одну полосу, если здание высокое – маршевую лестницу соединяют между собой и устанавливают на нужной высоте и на нужном уровне, крепится она одним концом в стене, а другим прикрепляется к полу.
• Хребтовая – это вариант, состоящий из нескольких элементов, соединяющихся между собой. Хребтовая модель выстраивается вдоль стены и повторяет полностью все стеновые изгибы. Так как ступени такого типа извилисты и легко вписываются в любое помещение, благодаря поворотным конструкциям можно создавать разную геометрию.
• Кладовая – практичная модель из дерева, служит для установки в двухэтажных домах с небольшой площадью, лестница с выдвижными ящичками для хранения обуви и других вещей, что необычно и удобно, а главное – можно добиться оригинального способа хранения малоиспользуемых вещей.
• Изогнутая – эта конструкция крутая, изогнутая, выложенная пластинами перпендикулярно друг другу, не очень удобна в использовании и не безопасна.

Также вы можете заинтересоваться особенностями .

Для наружного применения

Если в помещении имеется два входа, то при этом устанавливают лестницы наружного применения с соединительными элементами. Можно встроить наружную лестницу при строительстве или же пристроить её позже. Лестницы наружного использования под действиями погодных факторов быстро теряют свои качества и деформируются.

Системы, находящиеся снаружи, подразделяются на несколько типов :

• входная;
• находящаяся между этажами;
• террасная.

Монтаж и уход

Для монтажных операций с консолью необходимо использовать два метода : первый метод укрепления ступеней при создании стены, а второй метод применяется для установки несущей основы в виде колонн. После установки ступеней к ним добавляют тросы, которые крепятся в потолке. При такой установке создаётся вид отдельного элемента лестничного пролёта, одна сторона которого крепится на стене, а другая держится на подвешенных тросах, крепящихся в потолке.

Для полной безопасности рекомендуется проложить некоторые натяжные элементы для закрытия щелей и зазоров. Перила для консолей приобретаются отдельно и монтируются в стене. При всех монтажных работах следует учитывать ровность и точность размещения всех необходимых элементов, это можно сделать при помощи водяного уровня или натяжения капроновой нитки, а также с помощью самого точного уровнеизмерителя – лазера.

В технике установки консолей не всегда используются подвесные конструкции, и поэтому имеются самостоятельные элементы, которые смогут поддержать вес без основных крепежей. Уход за ними индивидуален, в зависимости от выбранного материала, из которого изготовлена консольная лестница.

Всю информацию про расчет веса профнастила, найдете .

Лестница в стиле хай тек обычно выполняется из таких материалов: стекло, дерево, сталь, бетонный, усиленный металлокаркасом, блок, ламинированные панели. Но своими руками устанавливается лишь в том случае, если происходит строительство стены с нуля, когда строитель заранее планирует будущую конструкцию консоли вместо обычной лестницы. Это знание дает монтажнику возможность на совесть выполнить строительство усиленной стены.

Консольные лестницы можно посмотреть на фото и выбрать желаемый для себя вариант.

Монтируется конструкция при строительстве стены, когда свободный край может выходить в помещение на 800 мм, а на 200 мм как минимум ступенька должна быть вмурована прочно в стену. Для улучшения крепежа можно создать тетиву – натяжение на тросах или железных тяжах ступеней к потолку. Очень выгодный вариант для небольших дачных домиков, чердаков, детских, мансард – это винтовая лестница на одном толстом стержне , которая по бокам защищена упрощенными перилами.

Если стена недостаточно жесткая или монтировать лестницу хочется в старом доме, тогда следует обязательно использовать сварной металлический каркас или трубу, на основе которых будут крепиться красивое дерево, стекло или другие варианты ступеней. Каркас врезается в стену, служит опорой, а отделка (пластик, закаленное стекло или дерево) – всего лишь опираются на нее. Гипсокартон или другой отделочный стеновой материал поможет скрыть недостатки стены.

Все виды материалов, из которых только может быть изготовлена консоль, должны хорошо очищаться от грязи и пыли. Деревянные ступени можно время от времени покрывать слоем лака с последующей шлифовкой шерстяной или войлочной тканью, также дерево можно полировать для продления срока службы изделия и для придания блеска и глянца ступеням.

Видео

В данном видео – самая простая консольная лестница.

1. При выборе консольной лестницы нужно взвесить все за и против данной технологии и подбирать этот вид лестниц исключительно под ваши условия дома или офиса.
2. При проведении установки подвесной основы, нужно выбрать определённый уровень натяжки, который удержит лестницу в одном направлении.
3. При сильной натяжке следует ослабить основную крепёжную систему.
4. При покупке готовой лестницы стоит проверить наличие деформации ступеней, а также обратить внимание на крепёжную конструкцию, так как в некоторых комплектах она может отсутствовать.

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.

Исходные данные.

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; l 1 = 3,7 м – длина косоура. Угол наклона косоура α = 27°, cosα = 0.892.

Сбор нагрузок.

В итоге, действующая нормативная нагрузка на наклонный косоур равна q 1 н = 449 кг/м 2 , а расчетная q 1 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 l 1 и нагрузке на 1 кв.м марша q 1 , 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:

q = q 1 /cos 2 α;

2) горизонтальная проекция марша равна:

l = l 1 cosα.

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 ;

l = l 1 cosα = 3,7*0.892 = 3,3 м.

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 ;

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;

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.

В нашем случае:

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) ;

l 4 = l 1 4 = (l /cos?) 4 = l 4 / cos? 4 ;

f = l 1 /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*2Еl cos 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.

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

Для того, чтобы правильно законструировать лестницу, можно воспользоваться типовыми сериями:

1.450-1 «Лестницы из сборных железобетонных ступеней по стальным косоурам»;

1.450-3 «Стальные лестницы, площадки, стремянки и ограждения».

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ" .

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.