Как вырезать косоур для лестницы?

Лестница служит для обеспечения доступа на верхний уровень квартиры, индивидуального коттеджа или офиса. Кроме сообщения между этажами, лестница играет важную эстетическую роль в интерьере помещения. По выбору хозяина она может быть изготовлена из дерева или из металла.

Лестница из каркаса – разнообразие типов

Существуют различные варианты лестниц, как по конструкции, так и по материалу изготовления. Лестница на металлокаркасе может быть сварной или сборной. Сварные подразделяются на три типа: закрытые, открытые и на одном каркасе. Закрытые наиболее экономичны. Так как при монтаже все элементы прячутся под обшивкой, поэтому для каркаса можно брать самый дешевый материал. Такие изделия не отличаются красивым внешним видом и часто используются в технических помещениях и подвалах. Но если выбрать красивую обшивку, то конструкцию можно использовать и в жилых помещениях. Выбирая дешевый материал, не стоит забывать о безопасности, сооружение должно быть надежным и прочным.

Для изготовления такой лестницы всего то и понадобится материалов, что несколько косоуров и ступеньки из профильной трубы

Открытые имеют два несущих элемента (косоура), на которые монтируются ступени. Для изготовления таких изделий используют профильную трубу с квадратным или прямоугольным сечением. Косоуры покрывают специальной эмалью, содержащей грунтовый состав. Каркас из металлопрофиля прочный, надежный, имеет длительный срок службы, легко монтируется, позволяет изготовить лестницу любой формы и габаритов как для внутренних помещений, так и для улицы. Такая лестница имеет красивый и изысканный внешний вид.

Открытый металлокаркас на одном косоуре – это одна несущая балка, на которой монтируются ступени, уголок и площадка. Такие изделия создают впечатление прозрачности и легкости.

По конструкции металлокаркас разделяется на следующие типы:

  • винтообразный;
  • прямой;
  • криволинейный;
  • с поворотами.

Самым простым вариантом является прямой тип. Лестница с поворотами может быть с площадкой и без нее. Винтообразные типы используются больше в помещениях небольшой площади, так как занимают мало места.

Виды лестниц на косоурах — классификация

По форме:

  • прямые. Как основа для маршевых лестниц на один пролет;
  • ломаные. Применяются в конструкциях на несколько пролетов, расположенных под углами друг к другу;
  • винтовые или эвольвентные. Используются при изготовлении закругленных маршей.

Материал для изготовления:

  • дерево;
  • металл;
  • бетон;
  • железобетон.

Выбор материалов производится с учетом их прочности и надежности, а также внешней привлекательности, в тех случаях, когда это важно.

По расположению:

  • боковые (расположение двух штук по краям лестницы);
  • центральные косоуры.

Если ширина лестницы больше, чем 1,5 метра, то применяются оба вида размещения косоуров.

Расчет параметров лестницы на косоурах

Чтобы лестница была добротная, эстетичная и безопасная нужно знать определенные размеры:

  • Высота (H1);
  • Длина горизонтали (L1);
  • Высота прохода (H2);
  • Глубина горизонтального лестничного элемента (проступи) (l);
  • Высота вертикального лестничного элемента (подступенок) (h);
  • Число ступенек (n);
  • Длина лестничного пролета (L).

Начнем рассчитывать (смотри видео):

  • Узнаем число ступенек. Допустим интервал между полом 1-го этажа и 2-го равен 3 метрам (H – постоянный) и площадь зала позволяет поставить лестницу без ограничений. Число ступеней рассчитываем, опираясь на параметр H. Берем высоту подступенка h = 18 см. Делим H на h, равняется необходимое количество ступеней – 16 штук (отнимаем последнюю ступеньку – пол 2-го этажа) получается полноценных – 15. По строительным нормам и правилам число ступеней не должно превышать 18 штук.

  • Длина лестничного марша. Устанавливаем глубину проступи – 28 см х 15 (количество ступенек) = 4,2 м. Длина лестницы 4,2 м и глубина проступи 28 см представляют особенно удобный размер пролета. Обязательно проверьте, что лестничный марш не упирается в стенку или заграждает дверь.

Обратите особое внимание – достаточно ли пространства над головой человека при подъеме. Высота между потолочным перекрытием и лестницей соответствует не менее 2-х м.

Лестница со сборными ступенями по металлическим косоурам

Очень часто при строительстве жилых домов выбирают вариант устройства лестницы из сборных ступеней по металлическим косоурам. В такой лестнице несущими элементами (косоурами) служат прокатные швеллеры (реже – двутавры), опирающиеся либо на кладку стены, либо на перпендикулярные балки, называемые лобовыми.

 

Косоур, опирающийся на кладку стен, изготавливают из цельного швеллера (двутавра). В нужных местах выполняют подрезку, гнут швеллер и сваривают с накладками. Глубина опирания швеллера на стену 250 мм. В месте опирания косоура на стену к швеллеру приваривается пластина 200х250 мм толщиной 6-8 мм, которая служит распределительной подушкой и препятствует смятию кладки под сосредоточенной нагрузкой от косоура.

В случае опирания косоура на лобовые балки, косоуры либо крепятся к лобовым балкам болтами, либо – сваркой с накладками. Лобовые балки располагаются перпендикулярно косоурам и опираются на стены. Глубина опирания балок – 250 мм. К балкам в данном случае также привариваются пластины для распределения нагрузки на стену. На лобовые балки также опираются лестничные площадки – сборные или монолитные. Можно выбрать один из двух вариантов: первый – лестничная площадка опирается на две балки, второй – площадка одним краем опирается на балку, к которой крепится косоур, а вторым краем опирается на стену. Глубина опирания площадки на стену – не менее 100 мм.

Читайте также:  Как сделать перила на лестницу своими руками быстро и просто

Разобраться с расчетом косоура вам поможет статья «Расчет металлического косоура лестницы.»

О монолитной лестнице в частном доме можно узнать из статьи «Монолитная лестница в частном доме.»

 

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

Классификация и виды косоуров

По форме косоуры могут быть:

  • прямыми;
  • ломаными;
  • винтовыми.

Прямые марши наиболее простые в исполнении, их можно изготовить самостоятельно.

Ломаные пролеты применяются для конструкций, состоящих из нескольких маршей и располагающиеся перпендикулярно друг другу.

Винтовые марши используются для закруглённых лестничных конструкций.

По месторасположению косоура, конструкции можно разделить на:

Если ширина проема свыше 1,5 метров, необходимо совместить два типа расположения, и использовать 3 косоура: в центре и по бокам.

Важно!

При самостоятельном конструировании лестницы на одном косоуре, необходимо помнить, что возведение таких конструкций требует предварительного согласования в органах строительного контроля.

Центральный косоур применяется для легких, невесомых, почти прозрачных лестничных конструкций. Для более же надежной конструкции необходимо применять две несущие балки.

Именно второй вариант наиболее популярный и чаще применяемый на практике.

Особенности и требования к проектированию металлических лестниц

При проектировании не стоит забывать, что каждая лестница из металла имеет свои особенности расчетов в зависимости от вида лестницы, типа конструкции и используемого материала. Вы можете найти подробные расчеты всех параметров лестницы в статье по расчету лестниц, а также воспользоваться строительным калькулятором для каждого из типов.

Опираясь на СНиП, выделим основные параметры, которые необходимо учесть при проектировании лестницы из металла в частном доме:

  • число ступенек – расчет осуществляется относительно длины пролета к высоте ступени;
  • ширина ступени – по нормам для комфортного перемещения по лестнице ширина ступени должна быть достаточной для размещения всей ступни;
  • высота подступенка – зависит от угла наклона лестницы, комфортная высота составляет порядка 160–180 мм;
  • длина ступени – соответствует ширине марша, в зависимости от назначения лестницы для спокойного перемещения в обоих направлениях двух человек, а также для возможности поднятия крупногабаритной мебели достаточно ширины марша порядка 1200 мм;
  • потолочный проем – высота должна быть не менее 200 см;
  • высота перил – в среднем составляет 90 – 110 см;
  • длина косоура или тетивы – рассчитывается по математической формуле Пифагора. (длина тетивы)2 = (высоте косоура)2 + (длина марша)2;

оптимальный угол наклона для лестниц в жилых помещений составляет от 24 до 37°, в зависимости от этого можно будет определять высоту подступенка и ширину ступени;

для поворотных лестниц необходимо рассчитать дополнительные подпорные столбики и поворотную площадку или забежные ступени.

Данные параметры применимы к одномаршевым и многомаршевым лестницам, в случае с винтовыми лестницами есть небольшие отличия:

  • Необходимо определить диаметр лестницы, он зависит от длины ступени и от диаметра центрального столба опоры: 2 * (длина ступени) + (диаметр центрального столба).
  • Особые параметры также идут к форме и размеру ступени. Вследствие того, что ступень сужается к опоре крепления, необходимо придерживаться следующих параметров: в самом узком месте ширина должна быть не менее 10 см, в центральной части подъема – не менее 20 см, в самой широкой части – не более 40 см.

Выполнив расчеты всех вышеобозначенных параметров, необходимо начертить лестницу и все комплектующие для лестницы отдельно, как минимум, в двух проекциях – это вид сверху и вид сбоку. Выполнение чертежа необходимо для наглядного представления как каждого элемента в отдельности (форма ступени и узор балюстрады или ограждения), так и всей лестницы в целом.

Металл, используемый для лестницы, выбирают индивидуально, опираясь на расчеты, с учетом запаса прочности в зависимости от типа конструкции:

  • Закрытая – подразумевает, что каркас лестницы будет обшиваться, в таком случае не важна форма используемых металлических элементов, они все равно будут скрыты. Используются двутавр, уголки.
  • Открытая – металлический каркас не закрывается, в таком случае целесообразней использовать квадратную или прямоугольную трубу.

Лестницы из металла при соблюдении всех норм и требований при проектировании и строительстве обладают рядом преимуществ:

  • прочность и долговечность конструкции;
  • возможность изготовления лестниц различной формы и с красивыми узорами (особенно на кованых лестницах);
  • металл хорошо комбинируется со всеми другими материалами;

К минусам можно отнести следующие факторы:

  • металл подвержен коррозии, но данное явление возможно предотвратить, заранее обработав и покрасив лестницу;
  • металл тяжелый материал, что делает монтаж железной лестницы в одиночку очень сложной задачей;
  • для того чтобы сварить лестницу из металла, желательно наличие опыта работы со сваркой.

Пример монтажа лестницы на «ломаных» косоурах — пошагово

После того как будет составлен проект и произведены расчеты необходимых материалов, можно приступать к работам.

Для изготовления металлической лестницы из профильной трубы самым используемым ее размером является прямоугольное сечение 60×80 мм. Кроме нее, потребуется труба размером в 25×25 или 30×30 мм для перемычек поверхности ступеней, на которые будут монтироваться доски проступей.

Читайте также:  Все про эвакуационные лестницы и их установку

Для скрытого закрепления деревянных проступей на каркасе рекомендуется использовать специальные анкеры с саморезами, например «Fisher TB». Их размер будет зависеть от толщины доски ступени, так как они должны будут не только закрепляться в трубе каркаса, но и на ⅔ входить в толщину доски. Пример такого анкера и принцип его крепления — хорошо показаны на иллюстрации ниже.

Анкеры «Fisher TB» для скрытого крепления ступеней лестницы на металлическом карасе

Для ступеней берется качественная, хорошо обработанная доска толщиной в 30÷40 мм. Предпочтение стоит отдавать древесине лиственных пород – дуб, ясень, бук, клен. Но можно использовать и «эконом-вариант» сосну, но только высокого качества и хорошо просушенную.

Из инструментов для работы над конструкцией необходимо подготовить: сварочный аппарат, «болгарку» (угло-шлифовальную машинку) и круги для резки металла и обработки сварных швов, шуруповерт, электрическую дрель и сверла по металлу и дереву, электрический лобзик или ручную циркулярку. Хорошо, если есть просторный рабочий стол или площадка с идеально ровной поверхностью, позволяющей выполнять сварочные работы. Для фиксации деталей перед сваркой потребуются струбцины.

Пример монтажа лестницы на ломаных косоурах показан ниже в таблице. Такому хорошо организованному рабочему месту можно только позавидовать.

После того как все проступи будут установлены на место, можно переходить к монтажу ограждения лестницы. Важно помнить, что детали ограждения необходимо установить на расстоянии не более 150 мм друг от друга, особенно в тех случаях, когда в доме проживает маленький ребенок. Но об этом – подробнее в специальной статье, к которой ведет уже рекомендованная выше ссылка.

*  *  *  *  *  *  *

Обладая такой информацией, можно реально оценить собственные силы и принять взвешенное решение: заняться ли самостоятельным изготовлением лестничной конструкции из профильных труб, или все же доверить эту чрезвычайно ответственную работу профессионалам.

И в завершение публикации – видео, в котором показан пример монтажа лестницы на одном косоуре из профильной трубы

Изготовление лестницы из профтрубы своими руками

Металлическая конструкция, по которой несколько раз в день будут проходить все члены семьи, будет надежной только в том случае, если собирается с помощью сварки. Если у Вас имеются небольшие навыки сварщика, то вполне возможно сварить и установить лестничные марши в частном доме своими руками. Самодельные конструкции смотрятся ничуть не хуже покупных. Ниже мы рассмотрим монтаж одномаршевой конструкции с прямыми ступенями и прямыми косоурами – она самая простая конструктивно.

Необходимые инструменты и материалы

Для сварки металлических конструкций понадобятся:

  • Cварочный аппарат. Для домашнего мастера достаточно иметь инверторный сварочный аппарат со сварочным током 160-200 А.
  • Электроды.
  • Дрель, шуруповерт.
  • Электролобзик или болгарка, отрезные круги для резки металла, шлифовальные круги.
  • Ручной фрезер – для сошлифовывания сварных швов.
  • Рулетка, металлический складной метр, угольник, транспортир, отвес, строительный уровень.
  • Рубанок.
  • Молоток.
  • Струбцины.
  • Наждачная бумага, кисти.
  • Антикоррозионная грунтовка.
  • Краска.
  • Сушеные доски толщиной 40 мм для ступеней.
  • Лак для древесины.

Чертежи и схемы

Устройство лестницы требует очень точной порезки заготовок и их сварки, установки готовых конструкций. Поэтому до начала работ необходимо вычертить точный чертеж или подробную схему, точно указать все углы и размеры.

Порядок выполнения работ

Перед выполнением работ тщательно размечают профиль и нарезают заготовки каркаса. Затем устанавливают косоуры, приваривают боковые опоры для ступенек («зигзаг»), поперечные перемычки-опоры. Сошлифовывают или фрезеруют сварные швы, зачищают весь каркас наждачной бумагой, красят. Затем монтируют ступени и ограждение.

Видео по изготовлению

Особенности сборки конструкций при помощи сварки показаны на видео:

Сборка и монтаж конструкции

Ниже пошагово расписана технология сварки и отделки каркаса.

Подготовка каркаса

Перед тем, как сварить заготовки, необходимо сошлифовать или сфрезеровать заусенцы на местах отреза заготовок. К нижнему концу косоуров приваривают опорные пластины. Заготовки для косоуров устанавливают на свое место и приваривают к закладным или анкерам, заранее заложенным в стену. Эту работу нельзя выполнить самостоятельно – потребуется помощник. Тщательно вымеряют углы наклона до и после установки. Затем тщательно размечают место установки нижней ступени, приваривают две заготовки – получается боковая опора для ступеньки. Затем повторяют с другой стороны, приваривают поперечину – и так до верха лестницы.

После проварки каждого шва необходимо дать металлу остыть, иначе конструкцию «поведет». Металл при сварке сильно нагревается и может деформироваться, поэтому после каждого этапа сварки необходимо проверять размеры и правильность углов и горизонтальность-вертикальность каждой детали.

Делая сварку, необходимо делать перерывы, чтобы металл успел остыть и его не «повело». Швы сошлифовывают или сфрезеровывают – выступающие валики очень портят общее впечатление от конструкции.

Установка ступеней

Отпиливают в размер доску, ошкуривают, покрывают при необходимости водорастворимой краской для придания нужного тона, высушивают, покрывают 2-3 раза лаком. Просверливают отверстия и прикручивают доски к боковым и поперечным опорам саморезами.

Изготовление лестницы из профтрубы своими руками

Монтирование ограждения

Современное ограждение монтируется обычно при помощи болтов с гайками или саморезов. С нижней стороны столбиков ограждения делают фланец с отверстиями и прикручивают к боковым зигзагообразным опорам. Приварить ограждение при наличии деревянных проступей невозможно. Правда, можно приварить стойки к конструкциям сбоку, но такое размещение ограждения не очень эстетично.

Покраска и отделочные работы

До установки деревянных ступеней металлический каркас необходимо ошкурить, обработать антикоррозионной грунтовкой, покрасить два раза краской.

Изготовление лестницы из профтрубы своими руками

Врезное крепление

Чтобы сделать врезное крепление к тетиве, используются инструменты:

  • ручная фрезерная машинка;
  • дрель;
  • лобзик;
  • долото;
  • отвертка.
Читайте также:  Выдвижные чердачные лестницы: особенности и модификации

Материалы:

  • шурупы;
  • деревянные рейки;
  • лист фанеры;
  • проступи и подступенки;
  • тетивы.

Выполняют действия:

  1. Разметку тетивы производят, используя фанерный шаблон проступи (или проступи с подступенком), вырезанный с учетом расчетов для марша с нужным уклоном и числом ступенек.
  2. Наносим опорную линию на тетиве, отступая от ее кромки 50 мм.
  3. К шаблону прибьем направляющие рейки, которые будут «скользить» по верхней грани доски. Перемещая шаблон, отмечаем зигзагообразную разметку ступенек так, чтобы ее вершины лежали на опорной линии. Вверху разметочная линия оканчивается на уровне площадки второго этажа, а снизу окончание проступи соответствует полу.
  4. Делают в тетиве пазы (выбирают под углом к линии волокон). Чтобы пазы выполнить качественно, лучше их вырезать по трафарету из фанеры, сделав в ней отверстие, используя дрель и лобзик, немного больше ширины проступи и подступенка и расположенное под одним углом наклона с линиями на разметке.
  5. Балку помещаем на козлы, а трафарет располагаем на ней, совмещая с изображением первой проступи, и прибиваем.
  6. Фрезерной машинкой, двигаясь по часовой стрелке, выбираем паз на глубину 20 мм, обрабатывая затем долотом в углах.
  7. Выполнив нужное количество отверстий, собираем конструкцию, промазывая торцы ступеней и пазы клеем.
  8. Проступи с подступенками скрепляют шурупами; ступени также можно дополнительно прикрепить шурупами с наружной стороны тетивы, углубив их и закрыв деревянными пробками.

Пазы под ступени должны быть сделаны с высокой точностью, чтобы лестница не шаталась и не скрипела. В тетивах лестниц с врезанными ступенями, под ними, для крепости размещают (через 4-5 ступенек) стягивающие металлические стержни или болты в торцах проступей, если отсутствуют подступенки, т.е. просматриваемые лестницы.

Изготовление тетив для лестницы – процесс сложный, так как при больших размерах конструкции требует высокой точности. Зачастую эти несущие элементы, являющиеся основой для крепления ступеней, имеют сложную конфигурацию, поэтому в столярных мастерских для раскройки деталей чаще всего работают на современных станках с числовым программным управлением.

Деревянные лестницы на тетивах отличаются прочностью и являются достойным украшением пространства дома. Они могут быть выполнены в классическом стиле и стать хорошим дополнением в лофт-интерьере.

Как сделать лестницу на тетивах, как крепить к ней ступени и балясины, подробно описано в данной статье.

Расчет размеров косоура

Косоур несет на себе огромную нагрузку, от него зависит долговечность, устойчивость всей лестничной конструкции, поэтому так важно рассчитать все его параметры правильно.

Существуют свои особенности расчета размеров для изделий из разных материалов. Рассмотрим каждый вариант отдельно.

Расчет косоура из дерева

Самым простым является расчет для одномаршевой лестницы, хотя если маршей больше, то методика расчета та же, только каждый пролет рассчитывают отдельно.

Расчет косоура для одномаршевой лестницы самый простой: достаточно извлечь корень квадратный из суммы квадратов высоты и проекции длины лестничной конструкции

Обязательным условием является соблюдение одинакового наклона всех участков конструкции.

Для расчета потребуются следующие данные:

  1. Расстояние между чистым полом 1 и 2 этажей — высота лестничной конструкции.
  2. Длина марша. Если известно количество ступеней и ширина проступи, то длину конструкции можно получить путем умножения этих двух величин. Существует и другой путь: при помощи отвеса размечают проекцию проема 2 этажа и измеряют расстояние между его началом и первой ступенью лестницы.

Расчет косоура для разворотной лестницы «Модерн» более сложный. Здесь придется рассчитывать отдельно каждый участок.

Определяя длину марша, не следует учитывать последнюю ступеньку, т.к. она является продолжением пола второго этажа.

Неточная разметка пары косоуров приведет к тому, что ступени будут перекошены, а лестница со временем начнет скрипеть При наличии необходимых данных, длину косоура просто определить с применением теоремы Пифагора:

H2 + L2 = C2, где H — высота; L — длина марша; С — длина косоура.

Искомый параметр находят путем извлечения квадрата из суммы квадратов высоты лестничной конструкции и длины марша: C = √(H2+ L2).

Намного проще рассчитать косоур с помощью онлайн-калькулятора, подставив желаемые параметры будущей лестничной конструкции. В зависимости от размеров лестницы, ступени крепят на 1,2, а иногда, если ширина конструкции превышает 150 см, то и на 3 косоура.

Онлайн-калькулятор очень упростит ваши расчеты

При сооружении лестницы для дома своими руками выбирать крепление на 1 косоур опасно, нужны серьезные расчеты и лучше, если их, а затем и установку, выполнят профессионалы. Если все же решили справиться с этим самостоятельно, посмотрите видео:

Особенности расчета металлического косоура

Для того, чтобы выбрать профиль, из которого будет изготовлена конструкция, необходимо рассчитать нагрузку на косоур. Возьмем для примера следующие данные:

  • высота — 270 см;
  • длина марша — 450 см;
  • количество ступеней — 15 шт;
  • масса ступени — 9 кг;
  • нагрузка на лестницу, создаваемая весом людей, одновременно находящихся на ней — 400 кг;
  • ширина ступеньки — 80 см;
  • модуль упругости — 2 100 000 кг на 1 кв. см для стали.

Выполняем вычисления:

  1. Определим нагрузку на косоур 15 х 9 х 1,1 + 400 х 1,4 = 708,5 кг.
  2. Узнаем длину косоура C = √(H2+ L2) = √2702 + 4502 = 530 см.
  3. Рассчитываем момент инерции (5,2 х 80 х708,5 х 530)/ 2 100 000 = 74,39 см4.

Выбираем подходящий профиль по таблице сортамента:

Масса ступени и нагрузка от веса людей определены с учетом коэффициента надежности, равного 1,1 и 1,4 соответственно.