Как сделать винтовую лестницу своими руками — расчет, изготовление и монтаж

Опубликовано: 12 октября 2017

Винтовая лестница на второй этаж — одна из самых популярных конструкций для сообщения между этажами. Способна сэкономить место и украсить интерьер любого помещения. Могут устанавливаться на самых маленьких площадях, в квартире, загородном доме или даче. Также известна как поворотная, круглая или радиальная конструкция.

Устройство и  расчет винтовой лестницы

Устройство винтовых лестниц имеет ряд недостатков, например, они не всегда удобны, особенно, для пожилых людей и маленькие детей. В этом случае в качестве основной межэтажного подъема предпочтительнее использовать обычную маршевую, а закругленная конструкция идеально подойдет в качестве служебной или технической, так как она не занимает слишком много места.

Чтобы избежать падений и травм, необходимо тщательно подготовить проект винтовой лестницы. Только в случае выполнения всех требований (ГОСТ и СНиП) и правил постройки, изделие получится удобным и практичным.

Чтобы рассчитать лестницу, необходимо прежде всего ознакомиться с основными размерами, а также с ограничениями, которые на них накладываются.

Чертежи и размеры лестничных маршей

• Н – высота лестницы. Является суммой расстояния до потолка и толщины перекрытия (h_п);
• Н₁ – расстояние между витками лестницы, то есть высота, на которую можно подняться, преодолев один полный оборот.
  

  Важно: Н₁ не должно быть меньше 2 метров, иначе при подъеме можно удариться головой о верхнюю ступень;

• h – высота подступенка — расстояние, на которое можно подняться, преодолев одну ступень. Считается, что наиболее удобной является высота от 12 до 22 см;
• h₁ – глубина проступи. Должна быть достаточной для того, чтобы при спуске нога не соскальзывала со ступенек, а при подъеме обеспечивала надежную опору для ступни. Рекомендуется брать значения от 25 до 40 см. У центральной опоры глубина ступени проступи должна быть 10 см и больше;

Чтобы передвижение было удобным, круговая лестница должна соответствовать условию:

2 h + h₁ = 60..65 см            (1)

• R – внешний радиус лестничного марша;
• R₁ – радиус основной линии подъема. Очень важный параметр. Движение вверх или вниз, как правило, происходит именно по линии подъема, которая отстоит от края лестницы, примерно, на треть общего радиуса (R). В этом месте ширина проступи должна быть самой удобной;
  
• r – радиус внутренней опоры;
• ω — угол закручивания. Показывает величину угла, на который повернут вход на лестницу относительно выхода. Например, если угол закручивания 360°, то точка выхода находится над точкой входа.

Круглая лестница шириной менее 1,5 метра должна быть обязательно оборудована перилами, высотой 90 см и более.

Проектирование конструкции начинается с расчета основных размеров. Допустим, что расстояние до пола второго этажа (H) равняется 3 м. Ширина лестницы (R) будет 1,2 м. Место входа находится строго под выходом (т.е. угол закручивания равен 360°).

Н = 3 м,   R = 1,2 м,  ω = 360°;

Для начала надо рассчитать количество ступеней (n). Предположим, что высота ступени h = 18см, тогда

n = H / h,  3000 / 180 = 16,7

Округлив значение в большую сторону, мы получим ответ — 17. Но поскольку последняя ступенька является полом второго этажа, то на нашей лестнице будет 16 ступеней.

Длина лестницы (L_о) по основной линии подъема рассчитывается следующим образом:

L_о = 2πR₁, где R₁ = 2/3 R, следовательно                       

L_о = 4/3πR, подставив в формулу значение R = 1,2м, получаем

L_о = 4/3 * 3,14 * 1,2 = 5 м

Далее разделив L_о на количество ступенек (n), становится понятно, что глубина проступи составляет 29см.

h₁ = L / n = 5 / 17 = 0,29 м = 29 см

Проверив наши вычисления по формуле (1), получаем число 65. То есть поворотная лестница с такими параметрами будет вполне удобна для ходьбы.

Форма ступеней

Зная количество ступеней, можно рассчитать их форму. Принимаем глубину проступи у обсадной трубы за 10см (меньше нельзя), а у внешнего края вычисляем по формуле — внешняя длина лестницы, деленная на количество ступеней.

h₁внутр = 10см

h₁внеш = L_в /  n, где

L_в = 2πR = 2 * 3,14 * 1,2 = 7,536 м подставляем значение

h₁внеш = 7,536 / 17 = 0,44 м = 44 см

Получилось, что глубина проступи у внешнего края равна 440мм.

Разумеется, при расчетах очень редко получаются целые числа, за счет чего появляется погрешности и форма ступеней искажается. Чтобы это нивелировать, размеры ступеней можно немного изменить, например, сделать первую чуть ниже остальных. Таким образом оставшиеся ступеньки останутся одинаковыми.

Поворотные лестницы, как правило, делаются без подступеней. Это объясняется тем, что передвигаться по такой конструкции удобнее. Поэтому высота ступенек может иметь небольшой огрех.

 Вычисление расстояния до перекрытия

Поднимаясь на каждую ступень, мы приближаемся к перекрытию на высоту подступенка (h). В нашем случае это 18 см . Преодолев 4 ступени, мы поднимемся на 72 см. Если принять толщину перекрытия (h_п) за 20 см, то для четвертой ступени:

Н₁ = H — 4h — h_п = 300 – 72 – 20 = 208 см

Это вполне допустимо, так как данный параметр должен быть не менее 2м.

При подъеме же на пятую ступень, потеря высоты составит уже 90 см и Н₁ = 190 см, при таком значении высокий человек может удариться головой.

Исходя из этого, длина площадки верхнего этажа по средней линии в нашем случае не должна превышать глубины четырех проступей, то есть 1,16 м.

Более наглядно это видно на рисунке, на котором изображена круглая лестница, вид сверху. Белым цветом выделена площадка. Пунктиром – ступеньки, которые находятся под ней. Начало лестничного марша совпадает с точкой выхода. Подъем происходит против часовой стрелки.

Данные расчеты носят приблизительный характер и не учитывают толщину материала, из которого будут изготавливаться комплектующие для винтовых лестниц, например, обшивка ступеней и некоторые другие нюансы, которые обязательно надо брать во внимание.

Как сделать проем в перекрытии потолка

Лестничный проем в перекрытии второго этажа лучше всего готовить сразу, при постройке частного дома. Если это было упущено, то в случае деревянных потолков, его надо выпилить перед установкой межэтажной конструкции.

Проем могут иметь округлую или прямоугольную формы в зависимости от того, будут устанавливаться круглые или квадратно-винтовые лестницы.

Главное, что при этом должно соблюдаться основное условие: размер проема должен быть больше, чем диаметр винтовой лестницы на 10 см с каждой стороны. Это необходимо для того, чтобы не поранить руки о стены при использовании перил на последних ступенях .

Если предполагается круглый проем для лестницы, следует выполнить его чертеж на полу нижнего этажа, а затем перенести на потолок.

По центру окружности просверливается сквозное отверстие. Затем на полу второго этажа в данное отверстие вставляется штырь и с помощью веревки, длина которой соответствует радиусу проема, и привязанного к ней карандаша намечается отверстие, которое необходимо выпилить.

Как вариант, участок, где предполагается сделать площадку второго этажа, можно не удалять. Это сэкономит время на ее обустройство. Кроме того, стоимость винтовой лестницы будет несколько ниже. Но при этом нужны самые тщательные расчеты, чтобы не ошибиться с местоположением площадки.

Лестничный проем облицовывается балкой, изготовленной из шпона, в форме окружности. Балка состоит из нескольких слоев, изогнутых с помощью стального кружала и упоров. Первый и последний слои должны быть из цельных отрезков шпона. Для изготовления промежуточных слоев допускается использование более коротких кусков.

Оформление проема будет выполнено более качественно, если слои изготавливать по одному, затем просушивать, проклеивать и вставлять в следующий слой.

Готовая балка устанавливается в проем для винтовой лестницы и закрепляется угловыми накладками. Чтобы придать более эстетичный вид, дополнительно монтируются декоративные плинтуса.

Отделка лестничного проема, который имеет форму квадрата, требует минимум усилий и навыков по причине отсутствия закругленных деталей.

Пошаговая инструкция по изготовлению лестницы на второй этаж

Изготовление винтовых лестниц начинается с выбора материалов для несущих элементов, комплектующих и обшивки. В качестве центральной стойки можно использовать либо железную трубу, либо прочную деревянную балку большого диаметра. Ступени и поручни, как правило, выполняют из массива, перила и ограждения из нержавеющей стали или опять же из древесины.

Ступени из дерева

Деревянные ступени, как правило, изготавливаются из дуба, бука, клена и прочих твердых пород. Как вариант, можно купить готовые ступени для лестницы или использовать самодельные, обрезав доски до нужных размеров своими руками.

Например, прямоугольную доску можно распилить по диагонали и получить 2 трапециевидные проступи. Затем необходимо закруглить им края, обработать кромки и покрыть лаком в 3 слоя — ступени готовы.

Установка балясин

Вырезать балясины своими руками можно из металлических прутьев или деревянных стержней. При изготовлении стоек некоторые нужно сделать несколько большего размера. Они пойдут на первую и последнюю ступени и на края площадки. Это усилит прочность всей конструкции и придаст лестнице законченный внешний вид.

Резные балясины можно попробовать сделать своими руками. Для этого нужен токарный станок. А для того, чтобы просверлить ровные отверстия в торцах стоек, сойдет обычная дрель. Приспособьте ее, примерно, как на фото:

Ровные отверстия очень важны, ведь именно они обеспечивают строго вертикальное положение балясин.

Монтаж перил

Для изготовления перил понадобятся деревянные балясины двух видов: крупные стойки, которые устанавливаются на углах, и мелкие — для каждой ступени.

1. На верхушке мелких балясин отмечаем угол, равный углу наклона лестничного марша и отрезаем его. Позже на эту поверхность будет устанавливаться поручень.
2. На другом конце балясины из дерева сверлим отверстие для шканта.
   

   Шкант — деревянный гвоздь цилиндрической формы, предназначенный для соединения элементов конструкции.

3. Далее займемся лестницей. В местах для балясин, сверлим отверстия и забиваем в них шканты. Для дополнительной прочности можно использовать клей, который заполнит свободное пространство и предотвратить расшатывание шкантов.
4. Установка балясин на шканты по всему периметру лестницы. Не забывайте по углам ставить большие стойки.
   
5. Установка поручней. Если вы купили комплект поручней и балясин в магазине, то на нижней стороне поручня будет паз в 5 мм, который закроет верхушку балясины, ведь при работе с деревом довольно часто по краям отслаиваются волокна и возникают сколы, что выглядит не аккуратно.
6. Проверяем уровень поручней и крепим их саморезами. Осталось только обработать дерево защитным покрытиями.
   

   Важно: саморезы должны войти в дерево заподлицо, так, чтобы нельзя было поранить руки.

Изготовление тетивы

Чтобы согнуть тетиву для лестницы, заготовку из дерева вымачиваем в кипятке до полного размягчения, после этого выгибаем её в нужных местах, закрепляем в изогнутом положении и оставляем сохнуть.

Есть и более современный способ – склеивание множества тонких ламелей между собой. Винтовая лестница на тетиве, изготовленной подобным образом, может принимать самые крутые формы.

Сборка и установка конструкции

Металлическая винтовая лестница проста в изготовлении и отлично впишется в интерьер загородного дома или дачи. Самой популярной является конструкция с консольной опорой ступеней на обсадную трубу. На данном примере мы и покажем как своими руками сооружается лестница с поворотными ступенями.

Монтаж винтовой лестницы начинается с установки центральной стойки, которая представляет собой толстостенную стальную трубу, диаметром не меньше 5 см. Закрепив металлическую опору, на нее нанизываются ступени. После каждой ступени одевается гильза.

Затем ступеньки разворачиваются как веер. При этом необходимо очень точно рассчитать, где находится начало и конец лестницы. После того, как марш готов, каждая ступень соединяется с помощью опорных кронштейнов, которые устанавливаются рядом с внешним краем. В последнюю очередь собираются перила — монтируются стойки (балясины) ограждения и поручни.

Таким образом у нас получилась компактная винтовая лестница. Если же изделие имеет служебное или техническое назначение, то можно сделать ступени чуть уже, и на этом сэкономить еще немного места. Например, на даче, такие деревянные конструкции могут быть использованы для подъема на чердак, вместо традиционных складных.

Видео: монтаж винтовой лестницы Юта

Другие технологии установки (с фото)

Если планируется расположить изделие возле стены, то лучше подойдет винтовая конструкция, у которой форма ступеней изменяется от прямоугольной до трапециевидной, в зависимости от части марша, — квадратная винтовая лестница.

Также существуют виды винтовых лестниц без центральной опоры. В таком случае ступени с одной стороны соединяются больцами, а с другой монтируются прямо в стену или скрепляются косоуром, тетивой. Построить эту конструкцию гораздо сложнее. Зато внешний вид она имеют просто потрясающий.

 

Фотогалерея: варианты дизайна лестниц в интерьере

Винтовые лестницы в интерьере дома или дачи прекрасно дополняют общую дизайнерскую композицию. За счет необычной конструкции изделие придает помещению изысканности.

Это не только система коммуникаций между этажами, но и еще один способ воплотить свой творческий потенциал.