Крепление ступеней лестницы

Крепление ступеней лестницы

Лестница на металлическом каркасе. Опыт шумоизоляции

22/06/2009 22:19:58

Конструкции лестниц бывают разными и в зависимости от применяемых материалов чаще всего делятся на деревянные, металлические и бетонные (каменные). У каждого типа есть свои достоинства и недостатки. Проектируя лестницу нужно, прежде всего, рассматривать такие свойства как цена, эстетическая сторона (красота), нагрузка на конструкции, практичность (износостойкость, создаваемый при ходьбе шум и т.д.). В этой статье я не буду рассматривать конструкционные особенности проектирования лестницы, такие как угол наклона, высота подступенка и ширина проступи и т.д. На эту тему есть масса книг и материалов в Интернете. Предположим, условия позволяют нам смонтировать удобную лестницу, отвечающую всем требованиям «формул удобств и безопасности». Какой материал выбрать?

Традиционно для возведения лестниц применяется дерево. Дерево — материал теплый, имеет красивый внешний вид, по нему приятно ходить. Лестница из дерева достаточно легкая, а значит не создает избыточной нагрузки на несущие конструкции. Однако у дерева есть и недостатки. Прежде всего, это скрип и шум при ходьбе. Конечно, выполненная по всем стандартам лестница из ценных пород дерева как правило, не рассыхается и не скрипит, но очень дорога. Недорогие же лестницы чаще всего изготавливаются из сосны и ели (зачастую недостаточно высушенных), а значит со временем такая лестница будет терять свои начальные геометрические параметры и начнет скрипеть. Кроме того, сосна и ель — мягкие породы и подвержены механическим повреждениям. Береза, дуб, бук и более дорогие породы дерева гораздо более устойчивы к механическим воздействиям но в два, три и более раз дороже хвойных пород.

Часто в домах применяются бетонные лестницы. Иногда лестничные марши покупают заводские, но чаще изготавливают металлический каркас, устраивают опалубку и заливают бетон прямо на месте. Конструктивно бетонные лестницы могут быть какими угодно, если правильно рассчитать нагрузки, армирование и марку бетона. Лестницы из бетона самые тихие при ходьбе, но очень тяжелые. Опирать массивные бетонные лестницы просто на плиты перекрытий нельзя. Опирание бетонных лестниц должно обеспечиваться несущими конструкциями. Кроме того, бетонные лестницы требуют дополнительной облицовки. В качестве облицовки чаще всего применяют керамическую плитку, керамогранит, но также натуральный камень и дерево.

Еще один вид лестниц — металлические. Точнее чисто металлические лестницы в домах используются редко. Чаще всего речь идет о лестницах на металлическом каркасе. Косоуры или тетива выполняются из швеллеров (12-18), а основания под ступени делаются из уголка (чаще всего 40-го), который приваривается к швеллерам. Ступени для таких лестниц делаются из дерева или металла. Преимуществ у металлических лестниц много. Во-первых, достаточно малый вес. Такие лестницы можно опирать на плиты перекрытий. Во-вторых, лестницы из металла достаточно прочные и выдерживают большие нагрузки. В-третьих, не теряют свои свойства со временем. Недостатки скорее присущи не самому металлическому каркасу, а облицовке. Выполненные их сосны ступени на металлическом каркасе также начинают со временем скрипеть. Чтобы минимизировать этот процесс ступени к металлическому каркасу крепят не напрямую, а через фанеру. К металлическому каркасу на болтах с потайной головкой крепится фанера толщиной 10-12мм, а к фанере на жидкие гвозди приклеивается деревянная ступени толщиной не менее 40 мм. Таким образом фанера выполняет сразу несколько функций — выполняет роль арматуры, принимающей на себя нагрузку, распределяет нагрузку, а также скрывает несущий крепеж. Металлическая каркас хорош еще и тем, что ступеньки можно со временем заменить (например сосну на африканское красное дерево) без каких либо сложностей. Однако стоит сказать и о самом главном недостатки лестниц на металлическом каркасе — шум. Шаги по такой лестнице услышат все домочадцы, даже если по лестнице идет кошка.

Чем выше вес деревянной облицовки, тем меньше стучит металлический каркас. Таким образом, для шумоизоляции металлической конструкции ее нужно чем-то нагружать. Ступени, подступенки, балясины, столбы, перила. Все это понятно. Можно ли предпринять что-нибудь еще? Таким же вопросом задался и я. Имя опыт шумоизоляции автомобиля, я решил применить свои знания и в области строительства. Когда речь идет о шумоизоляции металлической конструкции обычно применяется технология виброизоляции металла, гашения вибраций, создаваемых в металле. Ведь любой звук — это процесс вибраций и трения. В целях виброизоляции лестницы я решил применить опробованные мною материалы от компании СтандартПласт. До этого я работал с такими материалами как Вибропласт, Визомат, Визомат МП. Но компания представила новый материал под торговой маркой Bimast. Я решил применить самый дорогой материал Bimast Bomb толщиной 4 мм, который по заверениям производителя лучше других материалов борется с виброаккустическим шумом. Но выбрал я этот материал на самом деле только по той простой причине, что он самый тяжелый в линейке материалов компании СтандартПласт. Кроме того, материал Bimast не требует дополнительного нагрева и хорошо режется.

Bimast Bomb состоит как бы из двух слоев — эластичной битумной мастики и тяжелого битумного материала. Это хорошо видно на фотографии. Рассматривая материал у меня создалось впечатление что Bimast Bomb это склеенные между собой Вибропласт и Визомат МП, что, наверное, не совсем так.

Для начала я решил оклеить косоур — швеллер с внутренней стороны. Для этого я тщательно отмыл швеллер от ржавчины и обезжирил уайт-спиритом. Режется материал и правда хорошо. Для порядка немного погрел мастику обычным бытовым феном и начал клеить. Когда я оклеил почти весь швеллер, я начал сравнивать (методом простукивания) звук обработанного швеллера и необработанного.

Результат, конечно был, но минимальный. Bimast Bomb ощутимо не снизил уровень шума от шагов, хотя при легком простукивании определенное снижение уровня вибраций ощущалось. Все дело в том, что вес материала по отношению к восемнадцатому швеллеру был незначительным. На швеллер длиной 3,5 метра ушел всего один лист Bimast Bomb весом в пару килограмм. Этого количества было недостаточно, чтобы эффективно задемпфировать толстый швеллер. К тому же львиная доля шума создавалась уголками, а не самим косоуром-швеллером.

А может быть, материал плох? Когда от гидроизоляции фундамента у меня остался рулон материала Унифлекс, я пустил его на шумоизоляцию металлических оконных отливов. Отливы стучали во время дождя как пустые консервные банки, и когда я оклеил отливы с внутренней стороны тяжелым битумным материалом Унифлекс, а также посадил отливы на монтажную пену, я понял что такое тишина в доме. Даже во время сильного ливня я видел только воду на стекле, но не слышал шума падающих капель. Материал Унифлекс также имел толщину 4 мм, но вес его был несколько больше.

В принципе не обязательно покупать дорогие фирменные материалы для шумоизоляции. Для виброизоляции годятся любые тяжелые битумные материалы, потому что вибрации гасит преимущественно вес. Так, Унифлекс ничем не уступает Bimast Bomb по эффективности, однако стоит отметить, что у гидроизоляционного материала нет адгезионного слоя. Он не прилипнет к металлу просто так. Его нужно наплавлять! Желательно поверхность при этом грунтовать битумным праймером. Я наплавлял материал обычной газовой горелкой Kovea.

На всех фотографиях лестница без облицовки, с временными ступенями.

По опыту скажу, что на горизонтальных и вертикальных поверхностях такая виброизоляция держится более-менее, а вот когда материал приклеен к металлу снизу — обычно отваливается в течение полугода-года. 😉

И еще немного теории

На всякий случай, для тех, кто интересуется, укажу несколько параметров для грамотного расчета лестницы.

  • Подступенок — высота ступени
  • Проступь — ширина ступени
  • Оптимальный уклон лестницы 30-35 градусов
  • Уклон лестницы не должен превышать 45 градусов
  • Удвоенная высота подступенка + ширина ступени должны быть в пределах 57-65 см
  • Сумма ширины и высоты в оптимальной лестнице должна быть 45-46 см (формула безопасности лестницы)
  • Оптимальная ширина ступени 28-30 см (не менее 25 см)
  • Высота подступенка 14-17 см (не более 20 см)
  • Разница ширины и высоты ступени должна быть около 12 см (формула удобства лестницы)
  • Высота от плоскости лестницы до потолка должна быть не менее 2 м.
  • Количество ступеней в лестнцие должно быть нечетным (с какой ноги заходим на лестницу, с такой и выходим)

Andrey_B
Любое использование материалов сайта возможно только с разрешения автора и с обязательным указанием источника.

Сортировка комментариев: Последние сверху | Первые сверху

2016-03-15 14:23:05 | Татьяна Борзова
Андрей, вопрос задать можно?

Дом блоки ютонг 375, я уже писала, что подтверждаю все Ваши замечания в адрес этого материала, в статье о недостатках этого материала и о чем молчат продавцы. Лестница из металлического каркаса, как Вы ее крепили? У меня полы по деревянным лагам. Хочу поставить ее на основной фундамент, конструкция дома позволяет, сделать штрабу в стене и опереть 4 стойки, разворотной пощадки, на фундамент.

2016-03-05 23:00:06 | Александр
Звенит значит играет. Дополнительное проварить косынка какие-нибудь с внутренней стороны для жесткости. У меня конструкция на подобие, ну немного по другому сварина, но идея таже. Если убрать поворотную часть лестницы, Прямая часть Швеллер 12 стенка 1 см. Длина 4.5 М. Уголок ступенек 5 толщина стенки 5 мм. Вверху лестница приварена к двутавру. Так несмотря на то, что кругом один металл ничего не гремит. Добиться жесткости и будет счастье.

2016-01-06 07:17:07 | SAU
У меня конструкция ступеней из уголков как у Андрея, но ни звона, ни вибрации нет при ходьбе. Поверх уголков саморезами снизу прикручена пятерка, а поверх пятерки ковровое покрытие.
Скорее всего звона и вибрации нет из-за того что посередине под швеллерами приварены дополнительные опоры из квадратного профиля.

2014-06-01 15:23:23 | Andrey_K
Согласен с Паладин ! Такая конструкция действительно способствует хорошей акустике) Правда, как мне думается, еще в большей степени ей способствует тяжелый швеллер. Давно ломаю себе голову над лестницей — скоро ставить. Но косоуры буду делать из тонкого металлического профиля, из того же, из которого выполнен каркас — будет намного легче. Правда есть свои нюансы — крепить я их буду также жестко — к каркасу.

но думаю применить в местах крепления резиновые прокладки. Многое будет зависеть от материала ступенек — его акустических свойств, но мне жутко хочется сделать ступени и площадку пролета прозрачными. Что касается битума и битумных материалов — столько этого добра окружает нас в реальной жизни, что я старался избежать их применения внутри дома. В качестве вибро- и гидроразвязок (1 в 2) я применял (насколько знаю единственные в России) материалы завода в Нижнем (вроде) Новгороде (Абрис). Их особенностью и преимуществом является то, что в качестве основного материала используется синтетический каучук. Материалы недешевые — жаба не просто душила…) Но, по моему скромному мнению, и, как свидетельствуют англичане, «я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи» (Русский в-т «Скупой платит дважды»). Так что пришлось терпеть:)

2013-09-23 23:05:01 | Andrey_B
Евгений, вы всегда все воспринимаете буквально или иногда стараетесь вникнуть?
1. Формула удобства и 12 см — речь идет не о лестнице в целом, а о ступени.
2. Вы можете называть подступенком все, что вам вздумается. Я лично не против. Но поверьте на слово, далеко не все лестницы сделаны из дерева. Простыми словами, самая обычная лестница из бетона, как в подъездах. Куда делась толщина материала, а? И где у нее подступенок?
3. Оптимальный уклон — понятие субъективное. У меня дома 4 лестницы. Я в жизни не испытываю трудности ни с 20 градусами, ни с 45. Но с моей точки зрения (подкрепленной, к слову, теорией) 30-35 градусов — наиболее удобный угол. Если вам кажется, что это не так и ваше мнение единственное правильное, не вижу смысла дискутировать.

2013-09-23 18:53:21 | Евгений
«Разница ширины и высоты лестницы должна быть около 12 см (формула удобства лестницы)» — это как же получается, у меня лестница высотой 295 см и какая по вашему расчету у нее должна быть ширина??? даже страшно представить!
Далее по теме:
«Подступенок — высота ступени» и еще «Высота подступенка 14-17 см (не более 20 см)» — опять неувязка, подступенок — это ведь само за себя говорит — вставляется под ступень, если простыми словами, а у вас это высота ступени, а куда делась толщина материала из которого сделана ступень?
Еще: «Оптимальный уклон лестницы 30-35 градусов» — это у вас уже не лестницы, а пандусы получаются, а оптимальный угол наклона лестницы от 37 до 41 градуса, а от 45 и выше — это уже разряд приставных лестниц…. да уж, что и сказать.

2012-12-27 21:03:09 | Паладин
Андрей, ваша лестница шумит не от плохой шумоизоляции, а от неправильной конструкции… тетИвы лестницы нельзя связывать уголками, они должны быть связаны только ступенькой. ну а уж если хочется уголков — фанерную «подкладку» под ступенькой нужно делать толщиной миллиметров тридцать, фанеру брать бакелитовую, к уголку её клеить эластичным клеем (настоящие «жидкие гвозди», например) и привинчивать саморезами с шагом в несколько сантиметров. но всё равно, со всеми этими мерами вы снизите шум только до того, какой даёт лестница без лишних уголков.
да, ступень на фанеру (кстати, если уголков нет, то и фанера не нужна) нужно не клеить наглухо, а монтировать через виброгасящие прокладки

2011-03-30 11:19:06 | ser; minsk
из эксплуатации.
ширина ступени зависит от размера обуви. при мах43 хватает 27 см за глаза..(по себе сужу)
чет-нечет прикольно. совсем не обязательно. но прикольно.
да металл лестниц бренчит/гудит. поэтому принято бетонировать.по-возможности

2010-08-11 12:59:37 | Rap-smo
На фото заметил, что каждая ступень связана уголком. Получается, что вся лестница работает как рупор, т.е. звук из любого места лестницы разносится по помещению уже всей конструкцией. При таком подходе она и должна «звенеть» как тетива. Я пошёл по другому пути: несущая способность у металла действительно высока, поэтому не стоит каждую ступень жестко связывать уголком, достаточно трёх-четырёх связей (по концам и в середине, в зависимости от длины), а ступени изготовить из 40-50мм доски, прикрутив «глухарями» снизу опорного уголка. В результате лестничный марш сам при ходьбе как-бы вибрирует, но при этом «не звенит» как голый металл. Жить не мешает. Со временем ступени заменить очень легко (даже на шурупы дополнительно тратиться не нужно). Для лучшего внешнего вида конструкцию достаточно обшить со всех сторон фанерой и заполнив «внутренности» шумоизоляцией.
p.s. лестница стоит на плитах

Варианты крепежа лестницы зависят от ее вида и конструктивных особенностей. Ступени могут опираться на тетивы или косоуры, на больца, центральную опору или кронштейны. Каждый способ имеет свои неоспоримые преимущества и приоритеты. Один крепеж для лестниц внешне выглядит изящно, другой – массивно, а третий – «воздушно». Но, несмотря на визуальные ощущения, любые лестничные опоры должны соответствовать требованиям безопасности, а значит – быть устойчивыми, прочными, долговечными, выдерживать расчетные нагрузки и предусматривать комфортное перемещение по лестнице после монтажа ступеней и перил.

Косоур

Конструктивно, под ступенями может находиться один, два и более косоуров. Их количество зависит от дизайнерского решения, ширины лестничного марша, а также сечения крепежной балки.

Изготавливают косоуры из металла или дерева. Деревянные косоуры представляют собой опорные наклонные балки:

  • со ступенчатыми вырезами или накладными элементами для установки ступеней;
  • с запилом в верхней части или без него, в зависимости от способа опоры на поперечную площадочную балку;
  • с запилом или без него в нижней части, в соответствии с вариантом стыковки с поперечной опорной балкой нижнего этажа, промежуточной или поворотной площадки.

В свою очередь, крепеж для лестниц в виде накладных элементов может быть выполнен в виде:

  • треугольного кобылка, устанавливаемого на прямые косоуры с использованием шкантов;
  • кобылка сложной формы с выпиливанием в косоурах небольших фиксирующих врезок.

В нижней части косоуры можно устанавливать не только на поперечные, но и на продольные балки, где упором для них будет служить один из вариантов:

  • балясина, устойчиво закрепленная в заранее запиленной продольной опоре;
  • дополнительный поперечный брус небольшой длины, соединяющий продольные балки.

Следует отметить, что любые врезки или запилы ослабляют деревянную конструкцию, а некачественно выполненный крепеж приводит к разрушению лестничного каркаса. Поэтому, при возможности, от запилов лучше будет отказаться в пользу крепежных деталей из стали (хомутов, накладок, угольников, саморезов и пр.). При наличии строительных конструкций, позволяющих осуществить жесткий упор косоура в верхней и нижней частях, его устанавливают враспор, но это удается крайне редко.

Металлические косоуры изготавливают из швеллеров, листового металла, профильных труб или двутавров.

Как правило, их опирают на подплощадочные балки при помощи сварки или болтовых соединений. Наклонные балки из толстых металлических листов делают ступенчатыми, а на профильный металл сверху наваривают опоры, либо «косынки» под установку каркаса для ступеней из уголков, арматуры, обрезков швеллера или трубы. Довольно часто на прямые косоуры опирают уже готовые бетонные ступени.

Лестницы на тетивах

Угловая лестница на тетивах с забежными ступенями

Тетива, как и косоур, является несущей наклонной балкой. Отличие между ними в том, что на косоур(ы) ступени устанавливаются сверху, при этом края ступеней могут выступать за косоуры, а у лестниц на тетивах ступени всегда находятся между двумя тетивами и крепятся к ним торцами. Таким образом, тетивы всегда скрывают торцы ступеней, образуя прямой наклонный профиль.

Достаточно сложной задачей является конструирование угловых и п-образных забежных лестниц на тетивах, (как и на двух косоурах). Чтобы установить забежные ступени, по крайней мере, пристенные (длинные) тетивы лестницы должны иметь криволинейный профиль. Наружные (короткие тетивы) могут быть либо прямыми, либо криволинейными, в зависимости от конфигурации забежных ступеней в лестнице. Таким образом, в отличие от угловой лестницы с площадкой, где все тетивы могут быть одинаковыми, сделанными по одному шаблону, каждая тетива забежной лестницы будет иметь индивидуальный профиль и свою разметку под ступени.

Варианты крепления ступеней к тетивам

Врезные ступени Врезные ступени и подступенки

Задвижные ступени Крепление на стальные уголки

Крепление на накладки с подшивкой снизу Крепление на бруски

Стягивание тетив скрытыми болтами или связями

Способы крепления ступеней и подступенков к тетивам можно условно разделить на две группы. В первом случае ступени (проступи) вставляются в пазы, заранее выбранные в тетиве при помощи фрезеровальной техники или вручную, на глубину 2-3см. Такие ступени называют врезными или вставными. Если лестница не содержит подступенков, то пазы в тетиве вырезаются, только под ступени, если же подступенки есть, то вертикальные пазы выбираются и под них. Пролет лестницы на тетивах с врезными ступенями собирается отдельно, и устанавливается на место в готовом виде.

Кроме вставных ступеней, могут быть еще и задвижные ступени. В отличие от вставных, паз под которые точно соответствует их торцам, паз под задвижные ступени, имеет открытые края, позволяя задвинуть ступени в уже смонтированные тетивы. Кромки ступеней в таком случае, обычно выступают за края тетивы.

Врезка ступеней в тетиву требует высокой точности, качественного исполнения работ и весьма сложна в изготовлении, иначе конструкция будет шататься и разбалтываться. Если при выборке пазов ошибка все же происходит, то её исправляют при помощи клиньев, которые вставляют в пазы под ступени и повышают плотность соединения.

Лестнице с врезными ступенями требуется дополнительное стягивание тетив между собой, иначе под нагрузкой они могут разойтись и ступени просто выпадут из пазов. Для стягивания тетив между собой используются стальные стержни с резьбой по краям, которые располагают с интервалом 4-5 ступеней непосредственно под ними. В случае, когда лестница на тетиве делается просматриваемой, а стягивающие стержни требуется полностью скрыть, их заменяют на потайные болты, стягивающие торцы ступеней с тетивой. Болты вставляют внутрь ступеней, для чего в них сверлят отверстия с торцов и паз снизу для установки гаек.

Крепеление балясин сбоку

Крепеление на
подбалясенную доску

Лестница на тетиве

Альтернативные варианты крепления ступеней к тетивам предполагают предварительный монтаж различных опорных элементов — брусков, накладок, уголков, которые крепятся к тетиве с внутренней стороны при помощи шурупов и шкантов. На эти опоры, затем укладывают сами ступени.

Преимущество такого крепежа, в том, что он не требует сложных и трудоемких фрезеровальных операций и все ошибки можно легко исправить. Кроме того надежные узлы соединения ступеней с тетивой, позволяют обойтись без натяжных стержней. Недостаток такого подхода лишь в том, что если лестница является открытой — не имеет подступенков и подшивки снизу, опорные элементы видны со стороны, и ухудшаю эстетику лестничного марша.

Крепление балясин (стоек перил) к тетивам возможно различными способами. У лестниц на тетивах балясины почти всегда устанавливаются на тетиву, в отличие от лестниц на косоурах где они обычно ставятся на ступени. Балясины могут устанавливаться либо на верхнюю грань тетивы, либо крепится сбоку к наружной плоскости.

Крепление балясин к боковой грани является, пожалуй, самым простым, но не всегда подходит по эстетическим соображениям. Балясина просто привинчивается на болты или шурупы сбоку, при этом их шляпки остаются видимыми. Если шляпки нужно скрыть, то сначала сверлят углубления, в них завинчивают шурупы, и закрывают шпонками из той же древесины.

Установка балясин на верхнюю грань тетивы более сложно технически, зато позволяет сохранить линию тетивы визуально единой. Существует два основных варианта крепления балясин на верхнюю грань тетивы — с использованием подбалясенной доски (подбалясенника) и без неё. Оба варианта хороши тем, что позволяют полностью срыть крепежные элементы.

Подбалясенная доска представляет собой накладку на тетиву, ширина которой чуть больше ширины (толщины) самой тетивы. Снизу подбалясенник содержит паз соответствующий ширине тетивы для того, чтобы его можно было одеть на тетиву сверху. Балясины, подрезанные под углом, соответствующим уклону лестницы, приставляются к верхней грани подбалясенной доски, после чего прикручиваются при помощи саморезов, которые завинчиваются с нижней стороны подбалясенной доски со стороны паза. Саморез располагается перпендикулярно доске и наклонно внутри балясины. Шляпки должны быть заподлицо с плоскостью паза. Кроме того между подбалясенником и балясиной наносится слой столярного клея, благодаря чему соединение получается комбинированным. Когда все балясины прикреплены к подбалясенной доске, вся конструкция надевается на тетиву на клей и прижимается струбцинами.

Для того, чтобы установить балясины прямо на тетиву, без использования подбалясенной доски используют клеевое соединение на шкантах. Для этого в тетиве и в балясинах сверлятся глубокие отверстия одного диаметра. Глубина отверстий должна быть примерно одинаковой и равняться половине длины шканта. Подрезку балясин под нужным углом, можно осуществить уже после того как отверстия готовы. В отверстия балясин, до упора вставляют шкант соответствующего диаметра. Он должен входить в отверстие достаточно плотно, без люфта. Фиксация происходит при помощи клея. Половина шканта при этом остается снаружи. Когда все балясины со шкантами готовы их устанавливают в отверстия в тетиве и склеивают.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *