Как рассчитать каркас лестницы?

Каркас — основание лестницы, которое принимает на себя всю нагрузку. От прочности и надежности несущей части зависит грузоподъемность, жесткость и безопасность всего марша, поэтому расчету каркаса лестницы необходимо уделить максимум внимания.

Разновидности каркасов

Каркасные лестницы делают на косоурах и тетивах. Основание представляет собой наклонные балки. Косоуров может 1, 2 или 3, тетив — только 2. На косоурах проступи уложены сверху, на тетивах — вставлены в прорези с внутренней стороны балки. На таких основаниях делают прямые, поворотные и криволинейные подъемы. При одинаковых размерах балок несущая способность тетив в 1,5-2 раза выше, чем косоуров, но в ограниченном пространстве лучше ставить марш на косоурах.

Форма каркаса:

• прямая — для одномаршевой лестницы, соединяющей два этажа;
• поворотная — для Г-, L- или П-образного подъема. Состоит из нескольких маршей, соединенных площадкой;
• винтовая — опорой лестничных элементов служит центральный столб.

Есть консольные сооружения, которые называют бескаркасными. Фактически, функцию опоры выполняет стена с закрепленными в ней больцами или закладными.

Из чего делают каркасы

Дерево — сосна, лиственница или дуб. Хвойные породы — более устойчивы к изгибу и хорошо поддаются обработке. Не раскалываются от ударов, прочно удерживают крепеж. Каркасы делают из бревен, досок (для маленьких проемов), пиленого или клееного бруса. Клееные пиломатериалы — прочнее пиленых, поэтому их целесообразно применять для изготовления несущих элементов при высоте между этажами до 6 м.

Метод изготовления балок:

• Сборка — отдельно делают прямые заготовки и треугольники под крепление ступенек (размеры обусловлены шагом подъема и шириной проступи). Элементы соединяют в косоур или тетиву.
• Выпиливание — выпиливают из заготовки 2 симметричные балки необходимого размера.

При ширине пролета до 1 м минимальная толщина несущих элементов — 50 мм. Чем шире пролет, тем толще пиломатериалы. Для расчета толщины балок необходимо определить силу нагрузки при эксплуатации. Одномаршевый подъем из 14 ступеней стандартного размера выдерживает до 900 кг.

Для деревянных каркасов нужна хорошо высушенная древесина. Устанавливают в помещениях с чистовой отделкой.

Металл — профильные трубы, швеллер, двутавр с толщиной стенок — 3-8 мм. Из этих комплектующих собирают несущие балки методом сварки или сборки. К собранному основанию приваривают или прикручивают косынки/площадки для крепления ступенек. Если правильно рассчитать металлический каркас, даже при небольшом сечении проката он будет устойчивым к деформациям и выдержит нагрузки, минимум, 900 кг. При этом конструкция не кажется такой громоздкой, как деревянная.

Сварные металлокаркасы можно монтировать на этапе строительства дома в качестве черновой металлической лестницы, а обшить — на заключительной стадии строительных работ. Минус — сложность транспортировки и доставки крупногабаритных сооружений. Сборные конструкции состоят из компактных модулей, которые помещаются в легковой автомобиль. Модульный каркас из металла собирают на надежный металлический крепеж на месте установки в помещении с чистовой отделкой. На сборку требуется от 3 до 6 часов.

Особенности проектирования

Чем сложнее форма сооружения, тем затруднительнее рассчитать нагрузки на каркас. Самые простые в расчетах — прямые и поворотные марши, самые сложные — консольные.

Для проектирования необходимо сделать замеры в помещении:

• высоту от пола первого этажа до пола второго этажа. Если пол с черновой отделкой — плюс толщина напольного покрытия;
• ширину лестничного проема от перекрытия до стены;
• ширину стены до дверного проема.

Если есть оконный проем, важно, чтобы лестница не перекрывала его. Факторы, влияющие на определение расчетной нагрузки каркаса:

• вес и размеры ступеней;
• количество несущих элементов;
• расположение опор относительно центра оси;
• расположение и вес балясин, перильных ограждений и дополнительных элементов.

Расчеты для проекта каркасной лестницы должны делать специалисты. Можно просчитать параметры и самостоятельно, используя специальную программу. Алгоритмы, заложенные в ПО, не позволяют ошибиться в расчетах — при несоответствии введенных данных СНиП программа предложит откорректировать критические параметры, сделает нужные чертежи.