Как сварить винтовую лестницу своими руками

Винтовая лестница из металла своими руками — сложно, но можно

Добавил(а): Сергей Колосов 4 сентября

Владельцы домов (а в последнее время и квартир) с двумя и более этажами однозначно сталкиваются с проблемой постройки лестницы. С давних времен лучшим вариантом решения данной задачи считается винтовая лестница. Во-первых, она занимает сравнительно мало места, что позволяет существенно сэкономить пространство, а во-вторых, за счет своей конструкции обладает достаточным запасом прочности. Конечно, проще всего доверить постройку такой лестницы профессионалам или купить уже готовую конструкцию в строительном супермаркете. Но если готовые «стандартные» варианты вам не подходят, а нанимать специалистов нет желания или возможности, то винтовую лестницу из металла можно изготовить самостоятельно. Правда, сразу нужно оговориться, что дело это достаточно непростое, но вооружившись определенными знаниями и навыками справится с этой задачей вполне реально.

Конструкции винтовых лестниц

Существует три основных типа винтовых лестниц:

На косоурах. Основным опорным элементом такой лестницы является одна или несколько опорных балок, поверх которых укладываются ступени. Торцы ступеней в данном случае остаются открытыми;

Основным опорным элементом такой лестницы является одна или несколько опорных балок

В этом случае ступени крепятся к внутренним сторонам несущих элементов

Опорные балки в данной конструкции лестниц вообще не предусмотрены

Достаточно интересным и несложным в изготовлении является симбиоз маршевой и винтовой лестницы. Такая конструкция отлично сочетает в себе достоинства обоих разновидностей.

Наиболее простой в изготовлении является винтовая лестница на больцах с центральным опорным столбом

Наиболее простой в изготовлении является винтовая лестница на больцах с центральным опорным столбом. Поэтому мы сосредоточим свое внимание именно на этой конструкции.

Расчет винтовой лестницы на больцах

Очень важным этапом при постройке винтовой лестницы является точный расчет конструкции и определение всех ее параметров. Для создания грамотного чертежа нам потребуется 5 значений: высота лестницы, ее диаметр, количество ступеней, их ширина, а также высота проступка. Рассмотрим процесс определения каждого из параметров подробнее:

Высота лестницы

С определением этого параметра все просто – достаточно с помощью отвеса измерить расстояние от пола до потолка.

Диаметр лестницы

Данное значение определяется в соответствии с вашими личными предпочтениями, а также особенностями помещения, в котором будет устанавливаться лестница. Диаметр лестницы равен длине ступени умноженной на два, плюс ширине опорного столба.

При выборе диаметра стоит помнить, что минимальная длина ступени не должна быть меньше 50 сантиметров, таким образом, минимально допустимый диаметр лестницы с опорным столбом в 5 сантиметров будет 105 сантиметров. Для более комфортного пользования лестницей желательно чтобы это значение было 135-140 сантиметров при той же толщине опорного столба.

Количество ступеней и высота проступка

Необходимое количество ступеней в каждом конкретном случае зависит от высоты проступка. Она, в соответствии с ГОСТом, должна колебаться от 15 до 20 сантиметров.

Для начала необходимого необходимо разделить высоту лестницы на любое значение в этих пределах.

Допустим, что высота помещения 265 сантиметров. Вы решили сделать ступени высотой 17 сантиметров. Делим 265 на 17 и в результате получаем: 265/17=15,58. Поскольку количество ступеней не может выражаться дробью, то округляем это значение до целого числа (например, 15).

Теперь, для вычисления необходимой высоты проступка делим на полученное значение высоту нашей лестницы: 265/15=17,66. Именно это число и будет необходимой в нашем случае высотой проступка.

Поскольку роль верхней ступени будет выполнять площадка верхнего этажа, отнимаем от полученного количества ступеней один: 15-1 =14.

Таким образом, при высоте лестницы в 265 сантиметров нам понадобиться 14 ступеней высотой 17,66.

Так как отмерять каждый проступок с учетом сотых долей неудобно, округлим имеющееся значение до 17,7, изменив при этом высоту нижней ступени. Для этого воспользуемся следующей формулой: 265 (высота лестницы) – (14 (количество ступеней) х 17,7) = 17,2. Таким образом, мы имеем первую ступеньку высотой 17,2 сантиметра и все остальные по 17,7.

Ширина ступеней

Ступени для винтовой лестницы делаются в виде клина. Таким образом, необходимо будет определить две их ширины – внешнюю и внутреннюю. И если внутренний размер может быть выбран произвольно (главное чтобы он был не менее 10 сантиметров), то внешнюю ширину ступеней придется точно рассчитать. Для этого нам понадобиться знать длину лестница по ее внешнему краю.

При расчетах допустим, что угол поворота нашей лестницы составляет 270 градусов (наиболее распространенный вариант).

Воспользуемся школьной формулой вычисления длины окружности L =2?R. Предположим, что диаметр нашей лестницы составляет 180 сантиметров, а радиус, соответственно, 90 сантиметров. Применим эти данные к формуле и получим: 2х3,14х90 = 565,2. Но поскольку наша лестница не является полной окружностью, необходимо умножить полученное значение на ? или в десятичных дробях на 0,75, что как раз и будет соответствовать 270 градусам.

Если вы делаете лестницу с углом поворота в 180 градусов, то полученную длину окружности необходимо умножить на ? или, проще говоря, разделить на 2. Если же лестница делает полный оборот в 360 градусов, то никаких дополнительных действий не производится.

В результате получаем: 565,2 х 0,75 = 423,9.

Теперь делим это значение на количество ступеней:

Это и будет ширина наших ступеней по внешнему краю.

Но, поскольку оптимальное место для подъема находится на расстоянии 2/3R от опорного столба, умножаем длину лестницы на 0,66 (2/3 в десятичном исчислении).

Получаем: 423,9 х 0,66 = 279,77.

Теперь остается разделить это значение на количество наших ступеней. Результат должен находиться между 20 и 40 (именно такая ширина ступени наиболее комфортна при подъеме).

279,77 / 14 = 19,98.

Как видите, данное значение не укладывается в приемлемые параметры, хотя и является достаточно близким. Конечно, на недостающие 2 миллиметра можно не обращать внимания, но лучше немного уменьшить либо радиус нашей лестницы, либо количество ступеней (естественно предыдущие значения придется пересчитать с учетом изменившихся параметров). Уменьшаем количество ступеней до 13 (14-1) и получаем

279,77 / 13 = 22,84.

Вот теперь ширина наших ступеней полностью соответствует ГОСТАм, и лестница будет безопасной и удобной.

После всех вычислений мы имеем следующие размеры нашей лестницы:

• Высота – 265 сантиметров;
• Диаметр – 180 сантиметров;
• Количество ступеней – 13;
• Высота проступка (с учетом измененных вычислений) – 18,92 сантиметра;
• Ширина ступени с внутренней стороны – 10 сантиметров;
• Ширина с внешней стороны (с учетом измененных вычислений) – 32,6 сантиметра;
• Ширина ступени в среднем значении – 22,84 сантиметра.

Используя полученные данные вы без труда сможете сделать чертеж как отдельных ступеней, так и самой лестницы.

Готовый чертеж отдельных ступеней и самой лестницы

В заключении желательно проверить наши ступени на соответствие ГОСТАм для прямых лестниц. Используем формулу 2H +B =60-64 сантиметра (Н – высота проступка, В – ширина ступени в среднем значении).

Получаем: 2 х 18,92 + 22,84 = 60,68. Как видите результат попадает в допустимое значение, значит все расчеты были проведены верно.

В том случае если полученный результат будет сильно отличаться от нормы, придется провести расчеты заново, изменив количество ступеней либо диаметр лестницы.

Если расчет винтовой лестницы покажется вам слишком сложным, то для этой цели можно воспользоваться специальными программами-калькуляторами, которые без проблем можно найти в сети Интернет.

Расчет лестничной площадки

Помимо расчета самой лестницы необходимо рассчитать размеры верхнего проема и лестничной площадки. И если с шириной проема все просто – она должна быть на 10 сантиметров больше радиуса лестницы, то вычисление его длины делается чуть более сложным методом.

По ГОСТу высота от края проема до ближайшей к нему ступеньки должна быть минимум 2,05 метра. Делим эту величину на высоту наших ступеней и полученный результат округляем в большую сторону.

205 / 18,92 = 10,83. После округления – 11.

Отнимаем полученный результат от общего количества ступеней.

Следовательно, край верхнего проема должен находиться на одном уровне со 2-й снизу ступенькой.

Достаточно интересно выглядит винтовая лестница с круглым проемом. Его размеры должны быть на 20 сантиметров больше диаметра лестницы.

Край верхнего проема должен находиться на одном уровне со 2-й снизу ступенькой

Монтаж винтовой лестницы на опорном столбе

Процесс сборки лестницы состоит из четырех основных этапов: установка центрального столба, установка ступеней и дополнительных опор, установка перил, финальная отделка.

Установка центрального столба

В идеале центральный столб винтовой лестницы устанавливается еще во время строительства дома. В этом случае нижняя его часть бетонируется, а верхняя крепится к плите перекрытия с помощью дюбелей, вкрученных в специально приваренную пятку-основание.

Крепить столб ОБЯЗАТЕЛЬНО с обоих концов, поскольку в противном случае лестница будет небезопасной

Глубина бетонирования в пол должна составлять не менее 40 сантиметров.

Если же установка проводится в уже готовом помещении, то основания привариваются к обоим концам опорного столба. Крепить столб ОБЯЗАТЕЛЬНО с обоих концов, поскольку в противном случае лестница будет небезопасной.

Установка ступеней и дополнительной опоры

Когда столб установлен можно приступать к монтажу ступеней. Их можно изготовить полностью из металла лучше всего для этой цели использовать сталь. Ступени приваривают к опорному столбу начиная с нижней, располагая их таким образом, чтобы передний край каждой последующей ступени был точно над задним краем предыдущей. И естественно следует строго соблюдать расстояние между ступенями.

Помимо ступеней необходимо будет установить еще одну дополнительную опору. Она может быть как отдельно стоящим столбом, расположенным под одной из средних ступеней, так и представлять собой упор прикрепленный к стене (в том случае если одна из ступеней упирается в стену).

Дополнительная опора устанавливается до того, как будет положена опирающаяся на нее ступень. Если это столб, то он крепится к полу с помощью пятки и дюбелей, если упор на стене – с помощью анкеров.

Когда все ступени установлены для придания конструкции дополнительной жесткости и монолитности все ступени связываются между собой металлическими перемычками, которые привариваются с обратной стороны лестницы соединяя передний и задний край следующих друг за другом ступеней.

После окончания монтажа ступеней необходимо удалить оставшуюся после сварки окалину (достаточно просто сбить ее молотком) и отшлифовать все острые края и заусенцы.

Установка перил

Перила или поручни являются необязательным элементом винтовых лестниц. Их установка необходима в тех случаях, когда ширина ступеней меньше 90 сантиметров, либо высота лестницы более двух этажей. Устанавливаются перила на металлических прутках, которые привариваются к ступенькам лестницы.

Декорирование винтовой лестницы

Существует три основных «классических» стиля винтовых лестниц: замковый, ковка и Прованс.

Замковый стиль подразумевает декорирование ступеней камнем или плиткой, а также использование каменных балясин при устройстве перил.

Замковый стиль подразумевает декорирование ступеней камнем или плиткой

Прованс наоборот требует присутствия в конструкции лестницы дерева, поэтому если вы выберете этот стиль, логичным будет сделать деревянные накладки на ступеньки и перила.

Прованс наоборот требует присутствия в конструкции лестницы дерева

Ну и кованый стиль требует наличия кованых элементов (чаще всего это перила). Этот стиль хоть и сравнительно дорого обходится, но зато оформленная ковкой лестница может стать главным украшением вашего дома.

Кованый стиль требует наличия кованых элементов

Видео о готовой винтовой лестнице на больцах

Посмотреть, как выглядит построенная предложенным нами способом лестница, можно посмотреть в следующем видео.

Надеемся, что наши советы помогут вам построить надежную винтовую лестницу, которая будет служить вам на протяжении долгих лет. Удачного вам ремонта!

Источник

Как самому сделать винтовую лестницу из металла

Металлическая винтовая лестница – это идеальное сочетание элегантности и изящества конструкции с прочностью и надежностью материала. Преимущества неоспоримы:

• возможность заранее изготовить или купить все комплектующие;
• простота сборки;
• устойчивость к повреждениям;
• долговечность;
• разнообразие конфигураций;
• возможность сочетания с другими материалами: деревом, бетоном, пластиком, стеклом.

Виды металлических лестниц

Металлическая лестница по типу конструкции может быть:

Прямые лестничные марши более удобные и просторные, их легче проектировать и устанавливать, но при этом они занимают много места.

Винтовая лестница из металла обладает более компактной, но сложной конструкцией, что влечет за собой как положительные, так и отрицательные нюансы. Например, на лестничном марше с трудом разминуться два человека. А занести по ней диван или другую габаритную фурнитуру, практически, невозможно. Зато изделие может встать на минимальной площади и отлично подойдет для подъема на чердак, цокольный этаж или другое не сильно востребованное помещение. Эти особенности надо учитывать, выбирая тип лестницы.

Отличным решением может стать квадратная винтовая лестница, которая является синергией обеих конструкций и обладает лучшими сторонами каждой из них.

Металлические винтовые лестницы

Изготовление металлических лестниц предполагает использование разных техник по обработке металла:

Первые две сложны в освоении и нам не подходят, а вот овладеть навыками сварочных работ можно за достаточно короткое время. Читайте дальше и Вы узнаете как сварить металлическую лестницу.

Выбираем металл

Теперь давайте определимся какой именно металл лучше использовать. Очень популярны чугунные винтовые лестницы, которые обязательно станут настоящим украшением дома. Такие изделия прочны, надежны, добротны и при этом красивы. Единственными, но решающими недостатками являются дороговизна и сложность производства.

Поэтому для изготовления винтовой лестницы мы будем использовать сталь – более дешевый и практичный материал. Есть еще алюминий, но он, как правило, применяется для производства комплектующих, например, перил. Для несущих элементов он не подходит.

Выбираем конструкцию

В зависимости от устройства несущего элемента, изделие может монтироваться:

• на косоурах. Ступеньки укладываются сверху на несущую балку и укрепляются на ней. Торцы ступеней остаются открытыми;
• на тетивах. Ступени крепятся на внутренней стороне несущих балок, торцы ступенек не видны.
• на больцах.Возможны два варианта, первый,когда несущая балка отсутствует, а ступени закрепляются на стене при помощи специальных болтов. И второй, когда изогнутая лестница имеет центральную опору, а ступеньки крепятся между собой больцами.

Проектирование винтовых лестниц

Расчет винтовой лестницы должен проводится с упором на удобство и безопасность эксплуатации. Для чего необходимо изучить все размеры, нормы, ограничения и предъявляемые требования (ГОСТ и СНиП).

Размеры:

• Н – высота подъема – расстояние между полом первого этажа и полом второго этажа;
• Н₁ – расстояние между витками, то есть, расстояние между ступенью, на которой Вы стоите, и той, что над Вами. Должно быть не менее 2 м, иначе, Вы будете цепляться головой за верхние ступеньки;
• h – высота подступенка. Чтобы передвигаться по лестничному маршу было удобно, h должна находиться в пределах от 15 до 19см.
• h₁ – глубина проступи. Для главных лестниц это значение находится в пределах от 25 до 30 см, для служебных может быть несколько уменьшена. Слишком маленькая глубина проступи может стать причиной того, что нога соскользнет со ступеньки при движении вниз.

Требования к лестницам и площадкам

Требования и нормы, предъявляемые к конструкции винтовой лестницы, основаны на ГОСТ и СНиП.

• размеры проступи и подступенка могут изменяться в указанных пределах, но всегда должно выполняться соотношение: 2h + h_о = 60..65 см;
• возле центрального столба глубина проступи не должна быть меньше 10 см;
• если ширина лестницы больше 1,5 м необходимо установить дополнительный центральный косоур;
• ширина ступени не должна быть меньше 90 см;
• размер лестничного проема должен быть шире диаметра винтовой лестницы на 10 см с каждого края, чтобы не поцарапать руки о перекрытие при использовании перил на верхних ступеньках;
• если ширина лестничного марша меньше 1,5 метра, то изделие обязательно оборудуется перилами, высота которых 90-100 см;
• толщина проступи относится к размеру ступени как 1:20. Например, при ширине ступени 90см, толщина обшивки будет равна 4,5 см.

Как рассчитать винтовую лестницу

Предположим, что надо рассчитать винтовую лестницу на металлическом косоуре, которая идет вдоль участка стены, имеющего форму окружности радиусом 80 см. Мы имеем:

• R = 1,8 метра – внешний радиус;
• r = 0,8 м – внутренний радиус. Равен радиусу изгиба стены, вдоль которой идет изогнутая лестница;
• Н = 3 м – общая высота;
• Угол закручивания лестницы 270°.

Рассчитаем длину лестницы (L₁) по внешнему радиусу. Поскольку лестничный марш проходит ¾ круга или 270°, то длина по внешнему краю равна:

L₁ = ¾×2πR = ¾ × 2 × 3,14 × 1,8 = 8,5 м

Длину лестницы по внутреннему краю (L₂) вычислим аналогично.

L₂ = ¾×2πr = ¾ × 2 × 3,14 × 0,8 = 3,8 м

Эти значения определяют длину боковых косоуров, внешнего и внутреннего.

Если принять высоту ступеньки h = 15 см, то вычислить количество ступеней (n) можно по формуле:

n = Н / h = 3 / 0,15 = 20

Получается, что у нас будет 20 ступенек. Но роль последней будет выполнять площадка второго этажа, значит всего будет 19 ступеней.

Теперь, разделив величины L₁ и L₂ на 19, мы получаем значение глубины проступи у внутреннего края (h₁ = 19см) и у внешнего края (h₂ = 44 см) соответственно. Ступени будут иметь такой вид, как показано на фото. Подступенки в винтовых лестницах обычно не делаются.

h1 = 19 см, h2 = 44 см, d = 1 м

Зная размеры ступеней, можно рассчитать кобылки, применяемые для их крепления, а также количество уголка, необходимого для изготовления кобылок.

На внешний косоур нужно 19 кобылок (по числу ступенек) с размерами сторон 15 см и 44 см, на внутренний – 19 кобылок 15 см на 19 см.

Если межэтажная лестница примыкает к стене, внутренний косоур можно не делать, а ступени укрепить непосредственно на поверхности стены.

Далее рассчитываем длину конструкции по основной линии подъема (L_о) и глубину проступи (h_о) в этом месте.

L_о = ¾×2πR₁, где R₁ = 2/3 R = 1,2 м следовательно

L_о = ¾ × 2 × 3,14 × 1,2 = 5,6 м

Далее надо проверить результаты по форуме 2h + h_о = 60..65 см. Если уравнение не сходится, следует подкорректировать высоту ступени и пересчитать значения. В нашем случае все сходится и можно двигаться дальше.

В случае необходимости, внешний радиус можно уменьшить. Но при этом ширину ступеней не рекомендуется делать меньше, чем 90 см, если только речь не идет о служебной лестнице.

Расчет лестничной площадки

Рассчитаем размеры лестничной площадки верхнего этажа. Делая один шаг, мы будем подниматься на высоту 15 см. Преодолев 5 ступеней – 75 см. Если толщина перекрытия равна 20 см, то на пятой ступеньке высота до потолка составляет 205 см, что допустимо, так как величина Н₁ должна быть не менее 2 метров. То есть под площадкой второго этажа может находиться не более пяти ступеней.

Проекция изделия на горизонтальную поверхность будет выглядеть таким образом: начало лестничного марша отмечено вертикальной жирной чертой. Конец стрелки указывает на выход. Площадка второго этажа отмечена белым цветом, под ней находятся первые 5 ступеней.

Как построить винтовую лестницу своими руками

Если речь идет про наружные лестницы, выполняющие чисто служебные функции, упор надо сделать на прочность и долговечность, а значит и составляющие необходимо выбирать соответствующие. Такие изделия не требуют дополнительной отделки и называются открытыми.

Если же предполагается изготовление винтовых лестниц для дома и дачи, то для придания внешней привлекательности, металлический каркас следует обшить декоративными панелями, поставить деревянные ступени, алюминиевыми перилами и поручни из массива или ПВХ. Это закрытый вариант.

Поворотная лестница на двух косоурах

Если предполагается делать лестницу на двух косоурах, то их длины будут равны 8,5 м для внешнего и 3,8 м для внутреннего (рассчитано ранее). Вы можете заказать сварку профиля на металлобазе или изготовить каркас из стали своими руками.

Вам понадобится металлический профиль с прямоугольным сечением. Вырезаем из него “косынки”, одни по высоте подступенка, другие по глубине проступи. Далее свариваем их вместе под прямым углом. В итоге должен получится каркас в форме “лесенки”.

Если Вы решили построить винтовую лестницу с открытым каркасом, который виден и не скрыт обшивкой, то тщательно поработайте со сварочными швами, чтобы их не было заметно. Готовую конструкция покройте эмалью.

Далее устанавливаем деревянные ступени. Проступь можно прикрутить саморезами к профилю или закрепить с помощью уголков, установленных во внутренней части каркаса.

Обязательно установите ограждения. По внешней стороне марша перила из нержавеющей стали можно приварить к каркасу ступеней, а по внутренней – прикрепить к стене. Стену внизу лучше защитить калошницей. Стойки перил привариваются на расстоянии 60 см друг от друга. Высота поручня – 90 см, пространство между стойками должно быть закрыто панелями или леерами. Также можно установить алюминиевые перила для лестниц. Отделка металлической лестницы завершена.

Модульная винтовая лестница на центральном косоуре

Сборная или модульная лестница в основе имеет один косоур, состоящий из отдельных секций, которые образуют жесткую несущий элемент – хребет, именно поэтому подобная конструкция также носит название “хребтовая лестница”. Каждая секция выставляется по высоте и направлению и закрепляется. Под каждую четвертую ступень устанавливается стойка-опора. Сборные лестницы имеют простую конструкцию и устанавливаются за считанные часы.

После того, как металлический каркас смонтирован, необходимо установить деревянные ступени. Это делается с помощью саморезов. Сборные винтовые лестницы из нержавейки не нуждаются в дополнительной отделке и прекрасно вписываются в современный интерьер.

Видео инструкция по сборке модульной лестницы

Спиральная лестница на столбе

Изделие с центральным столбом или опорной трубой – классическая конструкция винтовой лестницы, пригодная для любых помещений. Она очень компактная, простая в изготовлении и монтаже. Давайте посмотрим как сделать винтовую лестницу своими руками.

Для каркаса центрального столба понадобится толстостенная труба соответственной длины. И труба потоньше и большего диаметра для изготовления гильз. Последнюю нужно нарезать на равные части так, чтобы получились гильзы высотой 230-260 мм. Отрезать надо строго перпендикулярно трубе, иначе ступени будут под наклоном.

Плотность установки гильз, которые мы будем нанизывать на центральную стойку, должна быть максимальной – без перекосов и щелей. Если вы выбрали слишком большой диаметр гильз, у Вас образуются зазоры. Чтобы их закрыть можно сделать кольца-уплотнители из трубы нужного диаметра. Потом кольца ввариваются в гильзы и шлифуются фрезером.

Чтобы изготовить ступени одинаковой формы можно использовать специальный кондуктор. Мы его сделаем из деревянных кусочков ДСП и оправки для трубы.

Теперь свариваем части ступеней под нужным углом, вкладывая их в кондуктор. Одновременно привариваем ступень к гильзе. По завершению отчищаем швы от заусенцев.

Монтаж модульной лестницы заключается в том, чтобы аккуратно нанизать гильзы на центральную стойку и разместить получившуюся конструкцию в подготовленном месте. Для большей надежности и устойчивости нижний конец стойки можно залить бетоном.

Когда установка винтовой лестницы завершена, выставляем ступени в нужные положения, придерживаясь необходимого угла. Надежно фиксируем и свариваем гильзы между собой. После грунтовки и окраски поверхностей конструкции, укладываем ступени на получившийся каркас. По необходимости проводим отделку металлической лестницу декоративным элементами. Сборка винтовой лестницы окончена.

Видео: монтаж винтовой лестницы с центральным столбом

Источник