Конструкция и расчет лестниц

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Первые лестницы появились во времена первых поселений человека. Первобытные люди переняли опыт у животных, поднимаясь в гору по так называемым козьим тропам, напоминающим корявую лестницу.

Первой деревянной лестнице семь тысяч лет. В 2004 году в городе Холлштадт, Австрия, в древней соляной шахте учёные обнаружили прекрасно сохранившуюся деревянную лестницу. Эта лестница самая старая из всех известных на сегодняшний день. Раскопано лишь 6 м ступеней. Соль позволила прекрасно сохраниться деревянным элементам лестницы. Учёные утверждают, что она построена за 5 000 лет до н. э.

Первые письменные свидетельства, о технологии строительства лестниц, были в египетских папирусах 4--1 тысячелетий до н. э. Египетские пирамиды представляют собой гигантские, уходящие в небо, лестницы.

Лестницы племени майя были покрыты иероглифами и представляли собой важнейшую деталь пирамид.

В ассирийской архитектуре было традицией строить на возвышении. Во дворце Дария, построенного в 521 году до н. э. стенки лестницы, ведущие к большой ападане, были украшены рельефами с изображением воинов, львов, быков, шествия пленных, несущих дары.

Древние греки и римляне, возводившие Колизеи, амфитеатры и храмы не могли обойтись без массивных лестничных конструкций. Античные храмы строили на приподнятых платформах (стилобатах), состоящих из ряда ступеней. Иногда ступени достигали более 2-х м в высоту.

В Средние века замки имели оборонительные стены и башни, на которые поднимались по ступеням лестниц, и тёмные сырые подвалы и темницы, в которые по лестницам спускались. Создавались специальные лестничные гильдии, которые передавали секреты строительства лестниц из поколения в поколение; сооружение винтовых лестниц требовало специального математического расчёта.

Во Франции готического периода особое внимание уделялось лестничным клеткам, которые часто делались выступающими из фасада и формировали главный вход в здании.

Во времена Возрождения: классицизма, барокко, рококо, модерна, лестницы приобретали отпечаток эпохи, изгибались, извивались, украшались скульптурой, колоннами, коваными перилами.

С развитием методов обработки материалов и освоением новых, изменялся внешний вид и отделка лестниц, но суть оставалась одна - перемещение между разными уровнями здания. Лестницы стали наиболее похожими на современные в периоды барокко, ренессанса, рококо, классицизма. В наше время мир лестниц представляет нам огромное многообразие размеров, форм и материалов, среди которых нужно подобрать именно то, что походит вам и вашему дому, что бывает достаточно сложно.

Конструкция лестницы должна быть продумана заранее, еще в момент проектирования здания. Она должна быть удобной и безопасной для человека, именно эти критерии определяют всю конструкцию лестницы. В связи с этим, нашей главной задачей стало ознакомить вас с конструкциями и типами лестниц, их устройством, системами расчета, стандартами и нормами, а также на практике произвести расчет лестницы при высоте этажа 3300см.

лестница конструкция марш ступень



1. Понятие «Лестница». Расположение в здании

Что же такое лестница?

Лестницей называют сооружение, используемое для преодоления при помощи ступеней двух разновысотных уровней при углах наклона более 14°. Состоит лестница из маршей, промежуточных площадок и ограждения. Маршем называется непрерывный ряд ступеней, расположенных последовательно друг за другом. Лестничная площадка представляет собой горизонтальный участок, расположенный между двумя маршами. Лестничные площадки могут быть четырехугольными, многоугольными либо иметь криволинейную форму в своей горизонтальной проекции. Размеры площадок должны быть соразмерны с длиной человеческого шага. Их длина обычно равняется ширине лестничной клетки, а ширина -- ширине марша. Поэтому, если направление маршей в плане перпендикулярно друг к другу, то площадка обычно имеет форму квадрата, а если марши параллельны, то площадка имеет форму прямоугольника или полукруга. Перильное ограждение лестницы выполняется в целях безопасности и создания максимальных удобств, при перемещении.

Комфорт дома, интерьер его основных помещений, композиция фасада во многом будут определяться удобством расположения, размером, формой и отделкой лестниц. Довольно часто основная лестница размещается в центре дома, комнаты располагаются по периметру стен, получая достаточное естественное освещение.

При проектировании должна учитываться конструкция, состояние и особенности материала стен и перекрытий, к которым крепятся несущие элементы лестницы. Деревянные, самые распространенные лестницы чувствительны к микроклимату, температуре и влажности помещения, поэтому не следует ставить их вблизи отопительных приборов, южных окон и влажных северных углов домов.

Сэр Генри Уотсон, английский поэт, архитектор и дипломат в 1624 году писал: «Сделать хорошую лестницу -- сложная архитектурная задача». Он рекомендует хорошо освещать лестницу, чтобы никто не мог случайно упасть или споткнуться, оставлять достаточно места над головой, «чтобы поднимающемуся человеку хватало воздуха», подчёркивал значение широких ступеней и небольшого уклона, «так как ноги наши сильнее устают при подъёме, чем при спуске».

Для начала нам следует ознакомиться с классификациями лестниц.

2. Классификация

По назначению:

· Основные, или главные -- общего пользования

· Вспомогательные -- пожарные, аварийные, служебные, чердачные, подвальные, запасные

· Входные и парадные

· Садово-парковые

По расположению:

· Внутренние :

o Закрытые - в лестничных клетках

o 0ткрытые - в вестибюлях, холлах

· Внутриквартирные

· Наружные

По материалу изготовления:

· Из пластика

· Деревянные (чаще всего -- дуб, сосна, кедр, лиственница, ясень) -- внутриквартирные, малоэтажных жилых домов и т. д.

· Бетонные -- основные лестницы гражданских и промышленных зданий

· Железобетонные

· Кирпичные

· Из естественных камней

· Из минеральных материалов (керамогранит, кафель и др.)

· Металлические (нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, чугун, медь и др.) -- пожарные

· Кованные

· Из стекла. Для изготовления таких лестниц используется триплекс (три слоя стекла проклеены специальной полимерной плёнкой, что обеспечивает абсолютную безопасность стекла при разбивании).

По интенсивности использования.

В зависимости от интенсивности использования лестницы могут быть основными и вспомогательными. К основным относят лестницы, по которым обеспечивается постоянное перемещение с одного уровня на другой всех людей, находящихся в здании. Такие лестницы должны учитывать фактор возможности стихийных бедствий, аварийных ситуаций и должны обеспечивать своевременную эвакуацию людей. Вспомогательные лестницы служат дополнением к основным и могут использоваться эпизодически

3. Конструкция маршей

По количеству маршей лестницы могут быть одномаршевыми и многомаршевыми. Если лестница состоит из нескольких маршей, то первый марш называют отправным, а последний, соответственно -- выходным. Линия, расположенная обычно посредине лестничного марша, по которой поднимаются или опускаются по лестнице, называется линией всхода.

Рис. 1 Виды лестниц

1. прямая одномаршевая

2. прямая двумаршевая с промежуточной площадкой

3. поворотная с забежными ступенями

4. четвертьоборотная правая с промежуточной площадной

5. полуоборотная правая с промежуточной площадкой

6. винтовая лестница

Направление осевой линии.

По направлению осевой линии лестницы условно можно разделить на прямые и поворотные. Если осевая линия лестничных маршей не меняет своего направления, то такая лестница называется прямой, независимо от того, сооружается лестничная площадка или нет. Если же осевая линия меняет свое направление, то такая лестница называется поворотной. В тех случаях, когда после лестничной площадки марши расходятся в разные стороны, такая лестница называется распашной. Поворотные лестницы могут быть правыми и левыми в зависимости от направления осевой линии. Выбор поворота лестницы зависит от планировки помещения и определяется в каждом конкретном случае индивидуально. Кроме этого, в зависимости от угла поворота лестницы могут быть четвертьоборотными, полуоборотными и круговыми.

Рис. 2

A. левая поворотная лестница

B. правая поворотная лестница

1. марш

2. площадка

3. перильное ограждение

4. несущая балка (косоур)

5. линия всхода

6. отправная ступень

7. выходная ступень

8. проступь

9. подступенок

10. забежные ступени



4. Способы крепления ступеней

Существует три основных способа крепления ступеней - несущие балки, веерное размещение ступеней на несущей колонне, консольное крепление к стене. Выбор конструкции определяется замыслом архитектора, общим назначением и строительной ситуацией:

· Косоуры и тетивы. В обеих конструкциях марш лестницы состоит из ступеней и наклонных несущих балок. Различие - в положении балки относительно ступеней: на косоур ступени укладывают сверху, к тетивам крепятся сбоку - в широкие пазы несущих балок.

Маршевые лестницы на косоурах и тетивах с крутизной подъема 30-45 градусов - это классический тип лестниц, самая старая и самая распространенная строительная конструкция. В то же время они сочетают в себе надежность, прочность, отличные эстетические качества. Подобная конструкция позволяет свободно комбинировать различные материалы - металлический косоур и деревянные ступени, деревянный косоур и облицованные мрамором ступени, кованые перила. Интересный вариант - косоур узкой лестницы, изготовленный из отдельных, соединенных сваркой элементов. Такая лестница выглядит очень изящно и может иметь необычную геометрию.

Определенным недостатком лестниц на косоурах и тетивах может считаться то, что они относительно тяжелые, за счет самой конструкции, опорных балок, балясин, украшений.

· Круговые и винтовые. Альтернатива прямолинейным маршевым лестницам - винтовые, образованные веером ступеней, закрепленных на центральной опоре, на внешней вогнутой стене или на спиральной несущей балке. Эта конструкция также имеет почтенную историю, восходящую к рыцарским замкам.

Сейчас роль винтовых лестниц определяется не столько функциональным назначением, сколько соображениями дизайна. Как правило, они становятся яркой, зрелищной частью интерьера, всегда динамичны, легки, воздушны и прозрачны, более чем другие типы воплощают основную идею лестницы - движение. Наконец - это самая компактная конструкция, требует минимального пространства, размещается свободно, оригинальна и относительно дешева.

Однако недостатков у них не меньше, чем достоинств. Потому что винтовыми лестницами хорошо любоваться, а крутиться ежедневно вокруг столба - занятие вредное для душевного равновесия. Если в угоду дизайну лестницу делают узкой, проблемы усугубляются. По винтовым лестницам нельзя бегать, тем более - таскать мебель. Промежуточных площадок не предусмотрено, старым и малым недолго и ногу сломать. Так что винтовые лестницы хороши, когда они - дополнительные, когда в доме есть основная лестница.

· Консоли и больцы. В мире всегда есть место новому. Оказывается, возможны находки даже в такой проработанной области, как опорные конструкции лестниц. В консольных самонесущих лестницах, изобретенных немецкими инженерами, ступень с одного края закрепляется в капитальной стене анкером - больцем, с другого же - висит в воздухе или удерживается за счет стоек ограждения. Это не значит, что лестница слабовата, напротив, выдерживает интенсивные нагрузки. Возможно, она не так роскошна, как лестница на косоурах. Зато современна, отличается легкостью и удобством, словно парит в пространстве, отчего помещение кажется просторнее и светлее. Дизайнерские решения здесь ничем не ограничены, материалы - разнообразны.

5. Перила. Поручень

Перила.

Главной задачей перил является обеспечение безопасности передвижения по лестнице. Стандартное ограждение состоит из поручня и вертикальных опорных балясин. Пространство между ними заполняется согласно требованиям интерьера. Это могут быть: параллельные прокиды, вертикальные стойки, стеклянные экраны или экраны из перфорированной стали, резное дерево, а также ручная ковка, или ковка из типовых штампованных элементов. Существует два способа крепления ограждения к лестнице: непосредственно на ступень либо к торцу ступени с помощью специальных креплений.

Высота перил зависит от назначения лестницы и составляет от 86 до 110 см.

Поручень.

Элемент, устанавливаемый на перилах, на стене. Настенный поручень применяется в случаях, когда лестничный марш с двух сторон ограничен стенами и устанавливать стойки не имеет смысла.

6. Основные требования к конструкции лестницы

К основным требованиям, которые предъявляют к конструктивному исполнению лестницы, можно отнести:

· обеспечение безопасного и относительно быстрого перемещения с одного уровня на другой;

· располагаться лестница должна в нужном месте, в котором она не оказывает отрицательного влияния на эксплуатацию здания;

· конструкция лестницы должна полностью соответствовать свойствам материалов, из которых она изготовлена. Прочность ее должна соответствовать нагрузкам, которые по всем предположениям могут на лестницу воздействовать;

· лестница должна соответствовать архитектуре здания и интерьеру помещения, в котором она установлена;

· ширина лестничных маршей должна обеспечивать двухстороннее перемещение (в индивидуальных домах допускается одностороннее перемещение);

· подход к лестничному маршу должен быть свободным, поэтому нельзя располагать лестницу так, чтобы в этом промежутке были расположены конструктивные элементы здания или предметы мебели;

· ширина ступеней лестницы должна быть такова, чтобы нога становилась на нее полной ступней, а высота между ступенями не должна превышать 17-19 см.

Регламентирующие правила

Независимо от выбора вида лестницы и ее конструкции нужно придерживаться регламентирующих правил, предусмотренных стандартами и нормами. К таким правилам в первую очередь нужно отнести:

· каждый этаж здания, расположенный выше или ниже уровня земли, оборудуется как минимум одной (основной) лестницей. Это правило в равной степени относится и к чердачным помещениям. Выдвижные лестницы недопустимо использовать в качестве основных (за исключением тех случаев, когда необходим доступ в чердачное помещение). В зданиях, имеющих более двух этажей, основная лестница должна быть изготовлена из негорючих материалов;

· в тех случаях, когда этого требуют условия эвакуации людей, устанавливают дополнительные лестницы.

· каждая лестница, имеющая более трех ступеней, должна оборудоваться ограждением. Это правило в равной степени распространяется и на лестничные площадки, и на оконные проемы, примыкающие к лестнице и расположенные ниже ее поручня. Лестничные марши, предусматривающие одновременное движение в противоположных направлениях, должны быть достаточной ширины и оборудоваться перилами с двух сторон.

· в целях безопасности недопустимо расположение лестницы непосредственно за дверью. Минимальное расстояние от двери до лестницы должно быть не менее одного метра.

· каждая лестница должна хорошо освещаться по всей своей длине. Особенно это касается первой и последней ступеней лестницы.

7. Расчет лестниц

Расчет и проектирование лестницы выполняют несколькими способами. В основу расчетов заложено определение основных размеров лестничного марша, которые будут максимально соответствовать удобству и безопасности перемещения. Наиболее удобна и безопасна достаточно широкая и пологая лестница. Но реальные условия в каждом конкретном случае вносят свои коррективы при выборе основных параметров (характеристик) лестницы. К основным параметрам лестницы нужно, прежде всего, отнести высоту подъема, тип лестницы, площадь в плане, крутизну, число ступеней, а также их ширину и высоту.

Эти параметры не являются независимыми, то есть их нельзя все одновременно назначить. К примеру, для прямой лестницы высота подъема и крутизна однозначно определяют площадь в плане и, наоборот, площадь в плане и высота подъема однозначно определяют крутизну. При проектировании сразу надо задаться значениями каких-то, в каждом конкретном случае определяющих, параметров, например, площадью в плане, тогда можно вычислить крутизну, которая в свою очередь определит число ступеней.

Первое и второе предельные состояния.

Расчет элементов лестницы производится по первому предельному состоянию по прочности и по второму предельному состоянию по жесткости. Предельные прогибы для изгибаемых несущих элементов лестниц в зависимости от материала конструкции принимаются равными 1/200 - 1/300 длины пролета. Постоянные нормативные нагрузки для лестниц при расчете на прочность увеличивают путем умножения на коэффициент перегрузки 1,1.

Полезная (временная) нормативная нагрузка на лестницы жилых зданий, лечебных учреждений, детских яслей и садов конторских и бытовых помещений принимается равной 300 кг/м², на лестницы всех прочих зданий и сооружений -- 400 кг/м². Коэффициент перегрузки для временной нагрузки принимают равным 1,4. Нагрузку для перил принимают в размере 50 - 100 кг/м с коэффициентом перегрузки, равным 1,3.

Ширина лестницы.

Решающее значение в выборе размеров и конструкции лестницы имеет интенсивность ее использования. Строительными нормативами предусматривается ширина лестничного марша (расстояние от стены до ограждения или между двумя ограждениями) не менее 90 см, а расстояние между противоположными стенами не менее 110 см. При меньших размерах перемещение по лестничному маршу мебели и других громоздких вещей (особенно при поворотах на 90° или 180°) будет довольно затруднено. В некоторых случаях допускается ширина лестничного марша до 80 см (при расположении лестницы в общей комнате, когда отсутствуют ограждающие стены). В любом случае при определении общей ширины двухмаршевой лестницы учитывается ширина ограждения и величина зазора между маршами, который должен быть равен 10 см. Для лестниц с углом поворота от 90° до 180° рекомендуется пользоваться методом пропорции или методом подъема линии.

Метод пропорций.

Чтобы найти оптимальный вариант размеров забежных ступеней, следует построить горизонтальную проекцию лестничного марша и начертить на этой проекции среднюю линию. Лучше всего, если проекция будет построена в натуральную величину. Если это невозможно, тогда проекцию строят в определенном масштабе. В этом случае точность расчета будет зависеть от выбранного масштаба и правильности измерении.

Рис. 3 Расчет ширины ступени по методу пропорций 1 -- средняя линия

На проекции средней линии наносят отрезки, равные ширине b ступеней. Определяют границы прямых ступеней и проводят прямую линию. В месте пересечения этой прямой со средней линией лестницы ставят точку В.

После этого задаются размерами средней забежной ступени в марше. Для этого произвольно выбирают минимальный (10 см) размер средней ступени в самой узкой точке и максимальный (40 см) ее размер в самой широкой точке. Отложив половины этих размеров по обе стороны средней линии, соединяют их прямыми линиями и продлевают их до пересечения со средней линией лестницы. Таким образом, получают точку А.

Отрезок линии АВ делят в соотношении 1,2,3... по количеству забежных ступеней. Ось лестничного марша между точками А и В делят на равные отрезки по количеству забежных ступеней. Если ширина ступеней по оси марша будет меньше допустимой (20 см), то количество забежных ступеней уменьшают. Через соответственные точки на оси марша и средней линии лестницы проводят прямые, определяющие границы забежных ступеней.

Зная выбранный масштаб, можно перенести размеры забежных ступеней в натуральную величину. Следует учитывать, что натуральная ширина ступеней будет немного шире, с учетом напуска передних кромок верхних ступеней над задними кромками нижних ступеней.

Метод подъема линии

Начинается он с составления горизонтальной проекции лестницы, после чего начинается развертывание внутренней тетивы на вертикальной проекции.

Рис. 4.Метод подъема линий

Точки А и D соответствуют начальной и концевой точкам забежных ступеней. Поэтому разворачивание внутренней тетивы целесообразно проводить именно на этом участке. Для этого на вертикальной оси вертикальной проекции откладывают высоту ступеней, а на горизонтальной ее оси -- внутреннюю (узкую) ширину ступеней.

На горизонтальной проекции лестницы предварительно разбивают среднюю линию на отрезки, равные ширине ступеней в этой области. Для этого произвольно задаются минимальной шириной забежных ступеней в районе средней линии (20 см). Определив прямые ступени (в нашем случае 1, 2, 15, 16), на вертикальной проекции проводят линии АВ и CD, соединяющие ребра прямых ступеней и соответствующие крутизне этих ступеней. Соединяют точки В и С прямой линией и в точке ее пересечения с осью горизонтальной проекции лестницы находят точку Р. Через эту точку проводят прямую линию, соответствующую требуемой допустимой крутизне подъема лестничного марша (например 2:1). В местах пересечения этой линии с линиями АВ и CD получают точки Е и F, через которые проходят окружности с радиусом, равным расстоянию от точки Е до вершины ступени 2 и от точки F до вершины ступени 15. К этим окружностям проводят касательные линии, которые пересекутся в точках M₁ и М₂.

Если из этих точек провести окружности с радиусами M₁E и М₂F то эти окружности, соприкоснувшись между собой, дадут кривую линию, на которой будут расположены ребра ступеней, это и будет вертикальная проекция линии подъема тетивы. Вершину каждой ступени определяют, проведя от каждой точки на вертикальной оси, соответствующей номеру ступени, прямую до линии подъема. Если из этих точек опустить перпендикуляр до пересечения с горизонтальной осью, то получим размер узкой части каждой забежной ступени. Этот размер переносят на горизонтальную проекцию и находят размеры всех забежных ступеней.

Если предполагается одновременное передвижение по лестнице нескольких человек во встречном направлении или перемещение громоздких предметов (мебели, оборудования и т.д.), то ее ширина должна быть соответствующей (таблица 1).

Таблица 1. Ширина марша в зависимости от числа движущихся людей

Число человек в ряду	Ширина, м
	минимальная	нормальная
1	0,7	0,9
2	1,2	1,4

Рис. 5 Просветы между маршами

a. просвет квадратной формы;

b. просвет дугообразной формы;

c. просвет в форме круга;

1. просвет;

2. лифт;

3. лестничный марш;

4. площадка

Лестница, использующаяся эпизодически, не обязательно должна быть широкой. В производственных зданиях при условии, что на одну лестницу приходится не более 50 человек, ширину марша допускается уменьшать до 1 м. Ширина лестничных площадок должна быть не меньше ширины марша, а перед входом в лифты с распашными дверями -- не менее 1,6 м. При разрыве лестничного марша площадкой длину последней принимают не менее 0,9 м. Оптимальные просветы между лестничными маршами даны на рис. 5 и таблице 2.

Крутизна лестницы

Крутизна определяет степень удобств пользования лестницей. В строительной терминологии принято высоту ступени называть "высотой подступенка", а ее ширину -- "шириной проступи" или "свесом". Выбор этих размеров зависит от многих факторов, но в любом случае они должны быть таковы, чтобы пользование лестницей было удобным и безопасным. Это значит, что ширина проступи и высота подступенка должны соответствовать средней длине шага человека. То есть, для удобного перемещения по лестнице необходимо, чтобы поддерживалось соотношение между расстоянием, на которое человек поднимается или опускается, и расстоянием, на которое он передвигается вперед. Это соотношение и определит крутизну (уклон) лестницы, которая должна быть такой, чтобы отношение высоты марша к его горизонтальной проекции составляло 1:2--1:1,75 то есть быть в пределах 30° (рис. 6).

Рис. 6 Соотношение размеров ступеней и углов наклона марша

В любом случае уклон лестницы не должен превышать соотношение 1:1,25 (40°) так как при уклоне более 1:1 (45°) можно будет спускаться только спиной вперед, а не лицом. Пользоваться такой лестницей становится неудобно и опасно.

При проектировании лестницы нужно придерживаться правила, что все ступени в пределах одного марша должны быть одинакового размера по высоте и ширине. То есть ширина проступи и высота подступенка должны быть постоянными величинами для данной лестницы. Разная высота ступеней нередко становится причиной травматизма. Величину этих размеров определяют из следующих принципов. Удвоенная высота подступенка (Ь) и ширина проступи (а) должны быть равны среднему шагу человека -- 2Ь + а = 57 - 64см.

В некоторых случаях пользуются более простым расчетом, согласно которому сумма размеров ширины проступи и высоты подступенка (с) должна равняться 45 см (30+15, 27+18, 25+20). То есть с = а+Ь = 45 - 46 см. Лестница, изготовленная согласно этому расчету, считается наиболее безопасной, а формула, соответственно формулой безопасности. Считается, что лестница является наиболее удобной при соотношении а - b = 12 см (формула удобств).

При выборе уклона лестничного марша нужно следить за тем, чтобы расстояние по вертикали от верхней плоскости любой ступени лестницы до потолка или других выступающих элементов здания было не меньше 2 м (рис. 7).

Рис. 7 Высота прохода над лестницей

Это правило в равной мере касается и лестничной площадки.

Число ступеней

В лестницах жилых зданий число ступеней в одном марше принимают не менее 3 и не более 16, а в производственных зданиях -- не менее 3 и не более 18. При расчете лестницы нужно учитывать, что реальное количество ступеней будет на 1 меньше расчетного числа ступеней. Это противоречие легко устраняется, если под недостающей ступенью понимать часть пола либо первого, либо второго уровней, непосредственно примыкающего к лестнице.

При расчете лестницы нужно учитывать, что реальное количество ступеней будет на единицу меньше расчетного числа ступеней. Это противоречие легко устраняется, если под недостающей ступенью понимать часть пола либо первого, либо второго уровней, непосредственно примыкающей к лестнице. Для удобства пользования параметрами лестницы мы свели их в отдельную табл. 2.

Таблица 2

Параметры лестницы	Определение
H - высота подъема	Определяется проектом
n - расчетное число ступеней	Задается
R - радиус линии "хода" (для частично или полностью винтовых лестниц)	Определяется проектом (площадью в плане)
L - длина проекции линии "хода" на горизонтальную плоскость	Измеряется на плане или определяется по формуле: L = mпR(n+1)/n, где m - число полуокружностей винтовой лестницы; п = 3,14
K - крутизна	K=H/L
b - высота ступени	b=H/n
a - ширина ступени	a=b/K
c - конструктивный параметр	c=a+b



Таблица 3 Высота и ширина ступеней при различном количестве ступеней и разном уклоне

Высота этажа, м	Количество ступеней	Высота ступени h, мм	Ширина ступени b, мм	Уклон h:b
2,25 только для подвалов	12	188	260	1:1,38
	13	173	260	1:1,50
2,50	14	179	260	1:1,45
	14	179	290	1:1,62
2,75	15	183	260	1:1,42
	16	172	260	1:1,51
	16	172	290	1:1,69
3,00	17	176	290	1:1,65
	18	167	290	1:1,74

Таблица 4 Размеры ступеней в зависимости от угла наклона, см

Ширина	Высота	Угол наклона
40	10	14°10
38	11	16°20
36	12	18°30
34	13	21°00
32	14	23°10
30	15	26°40
28	16	29°50
26	17	33°10
24	18	37°00
22	19	40°50
20	20	45°00

В табл. 3 отражена зависимость числа ступеней в марше от его уклона, а также рекомендуемая высота подъема одного марша при стандартных ступенях. А размеры ступеней в зависимости от угла наклона лестничного марша отражены в табл. 4.

Итак, зная вышеизложенную методику, можно приступить к расчету лестницы для конкретного здания. Если в доме высота между этажами составляет 3300 мм, ширина проема в междуэтажном перекрытии составляет 1450 мм и для лестничной клетки предполагается отвести 5900 мм, можно приступать к конкретному расчету. Сразу оговоримся, что лучше всего лестничную клетку построить графически на листе бумаги в соответствующем масштабе, как показано на рис. 8.

Рис. 8 Расчет лестницы

При высоте этажа 3300 мм наиболее целесообразно строить двухмаршевую лестницу. Высота каждого марша в этом случае будет равняться 3300:2 = 1650 мм. Высота подступенка задается произвольно. В нашем случае число 1650 делится без остатка на 11. Разделив 1650 на 11, получим 150. То есть, высота подступенка в нашей лестнице будет равняться 150 мм или 15 см. Мы знаем, что в реальной лестнице количество ступеней будет на одну меньше расчетной. Поэтому в данном случае мы будем иметь 10 проступей и 11 подступенков. Для того чтобы определить ширину проступи, следует задать конкретную длину (в плане) лестничного марша. Для этого из размера лестничной клетки (5900 мм) нужно вычесть ширину площадки между маршами. Наиболее целесообразно за ширину площадки принять ширину лестничного марша. Поэтому, если из длины лестничной клетки вычесть ширину двух площадок, мы получим длину марша 5900 - (1450х2) = 3000 мм. Отсюда легко найти ширину проступи (3000:10=300 мм). При проверке параметров лестницы, согласно формуле удобств (30+15=45) и формуле безопасности (30-12=15), мы убеждаемся, что проектируемая нами лестница удобна и безопасна в эксплуатации. По выполненному чертежу в масштабе 1:1 делают разметку лестницы на стенах. Внизу стены отмеряют ширину площадок (в нашем случае по 1450 мм), а от них ширину проступи (300 мм). При помощи отвеса проводят вертикальную линию, соответствующую первому подступенку марша. Таким образом, последовательно на стене размечают все ступени лестничных маршей. Такая разметка значительно облегчит строительство лестницы.



Вывод

Как мы уже знаем, лестница, пожалуй, один из самых древних и необходимых строительных элементов, возникший во времена самых первых поселений. Исполинской лестницей видится Вавилонская башня. Лестницы встроены в пирамиды и античные храмы. Могучие рыцарские замки и дворцы восточных владык словно пронизаны лестницами - шедеврами тогдашнего архитектурного искусства.

Искусство архитектора - как раз в том, что созданная им лестница, даже самая большая и тяжелая, выглядит изящной, легкой и воздушной, идти по ней приятно и безопасно. Современные технические возможности и новые технологии позволяют удовлетворить самые взыскательные запросы, качественно и экономично воплотить самый смелый строительный проект. Поэтому современная мода на лестницы отличается удивительным разнообразием.

Кроме того, время ее службы не меньше срока службы всего дома. Лестница должна стать единым целым с вашим жилищем и при этом не раствориться в нем, а украсить интерьер. Словом, ваши внуки через много лет должны гордиться лестницей, которую вы выбрали.

О том, что при строительстве дома о лестнице нужно думать в самом начале, а устанавливать ее в конце отделочных работ, наверное, знает каждый строитель. Да и для архитекторов считается само собой разумеющимся, что проект лестницы нужно выполнять при проектировании всего здания в целом, грамотно решив задачи планировки, определив способ крепления лестниц к несущим конструкциям, размеры и положение проемов в перекрытиях.

В этой работе мы ознакомились с конструкциями лестниц, матерьялами, расчетами. Подводя итоги проведенной нами работы, приведем основные рекомендуемые параметры для лестниц, в зависимости от их расположения и конструкции. Для внутриквартирных лестниц в индивидуальных домах соотношение ширины проступи и высоты подступенка рекомендуется выбирать в пределах 17/29 - 20/23 (высота подступенка/ширина проступи). Для наружных лестниц (в том числе и крыльца) -- 15/33 - 16/31. Для садовых лестниц (при небольшом уклоне местности) - 10/43 - 12/40. Конструктивные особенности дома и его планировка могут вносить в эти соотношения соответствующие коррективы.



Библиография

1. Железнев В.П. «Напольные покрытия и лестницы» Феникс 2004

2. Акимов С.О. «Архитектура» Стройиздат 2007

3. Бойко П.К. «Конструктивные элементы зданий» Стройиздат 2005

4. Сомойлов А.В. «Универсальный справочник застройщика» 2007

5. Благовещенский Ф.А. «Архитектурные конструкции» 1985

6. Шерешевский И. А. «Конструирование гражданских зданий» 1981

7. Маклакова Т.Г. «Конструкции гражданских зданий» 2004

8.Маилян Л.Р. «Конструкции зданий и сооружений с элементами статики»

9.Туполев М.С. «Конструкции гражданских зданий» 1968

10. Белибова В.Ю. Южанова А.Т. «Архитектура зданий» 2009

Размещено на Allbest.ru

...