3d расчет металлической лестницы

Содержание:

Требования к наружным лестничным конструкциям
Бумага всё стерпит
Виды металлических лестниц на второй этаж. Фото моделей различных конструкций
Рекомендации профессионалов
Последовательность монтажа
Необходимые для работы материалы, инструменты
- Проведение работ
- Советы по монтажу
Изготовление лестницы из профильной трубы на второй этаж своими руками
Круглые лестницы из металла на второй этаж
Прямая лестница на второй этаж
Скрыть или открыть?
Наружные лестницы на второй этаж дома
Типы металлических лестниц
Типовые конструкции
Приставные модели
Изготовление лестницы из профильной трубы на второй этаж своими руками

Требования к наружным лестничным конструкциям

Есть ряд требований, которым должны соответствовать наружные конструкции возле дома, а именно:

Они должны быть прочными. Такое требование касается абсолютно всех бытовых конструкций.
Они должны быть устойчивыми

Особенно это важно, если здание было возведено недавно, и его усадка еще происходит и рельеф неустойчив

Они должны быть износостойкими. На конструкцию, которая всегда находится со стороны улицы, оказывают влияние такие факторы, как ультрафиолет, осадки, контрасты температур, ветер и вредоносные насекомые (актуально для деревянных конструкций). Поэтому материал, из которого она изготовлена, должен быть готов длительное время выдерживать все это.
Они должны быть безопасными. При этом нет разницы, в каком именно месте находится наружная конструкция. Ее безопасность зависит от прочности материала, устойчивости, ширины ступеней, высоте поручней. Конструкция поручней полностью зависит от особенностей конфигурации.

Бумага всё стерпит

3d расчет металлической лестницы с поворотом 90 градусов

От того, какой чертёж вы составите, насколько глубоко и подробно продумаете все элементы, размеры и варианты крепления, зависят скорость возведения, красота и надёжность вашей лестницы. Первое, что надо сделать, так это определить место для неё и выбрать тип:

одномаршевая прямая;
Самая простая и удобная конструкция

винтовая;
Наиболее оригинальный, но и наименее удобный вариант

двухмаршевая с поворотной площадкой;
Удобная и достаточно компактная конструкция

двухмаршевая с забежными ступенями.
Конструкция является чем-то средним, между маршевой и винтовой лестницей

Ваш первый выбор сдвинул вас из состояния покоя. Теперь следует идти дальше и выбирать вариант основы или опорной конструкции:

одна вертикальная стойка в случае винтовой или забежной лестницы;
В такой конструкции к опоре крепится каждая ступень

без дополнительных опорных элементов под тетивами или косоурами, но с опорной конструкцией под разворотной площадкой;
Такое крепление смотрится не очень эстетично, поэтому часто используется для наружных лестниц

без видимых опорных элементов. Каркас из тетив или косоуров жёстко крепится к полу и перекрытию, соединяя собой второй этаж с первым.

Такая конструкция сложнее, но и эффектнее всего

Виды металлических лестниц на второй этаж. Фото моделей различных конструкций

Онлайн-расчет лестницы: все тонкости расчета сложных конструкций

Лестницы на второй этаж из металла (фото различных моделей просто уникальны) могут быть прямыми и изогнутыми, спиральными и эллиптическими. В зависимости от покрытия, они бывают глянцевыми, матовыми, золочеными и пр. Многообразие форм и комбинаций материалов позволяют их использовать в различных стилях дизайна.

По способу применения, конфигурации и другим различным параметрам их делят на виды:

Наружные (вспомогательные) — к таким конструкциям относят лестницы на чердак. пожарные лестницы, стремянки, лестницы для подвалов, бассейнов, а также системы лестниц, соединяющие два этажа с наружной стороны дома.
Внутренние — лестничные конструкции. установленные стационарно внутри помещения и соединяющие разные уровни помещения. Такие лестницы по праву являются центральным элементом декора помещения.

Стильные лестницы из нержавеющей стали хорошо впишутся в современный интерьер

По способу изготовления различают сварные и кованные лестничные системы. Самостоятельное изготовление металлических лестниц на второй этаж в частном доме с помощью сварки является относительно легким способом. Недостатком такого способа является то, что сварка считается грубой работой, и получившееся изделие может иметь не совсем эстетичный вид. Однако многие умельцы обыгрывают места сварки, придавая им декоративность.

Кованные лестницы изготавливаются путем ковки металла. Сделать такие лестницы под силу не каждому. Но даже в случае, если конструкция имеет лишь кованные перила для лестницы (фото это подтверждает), этого вполне хватает, чтоб придать ей неповторимый элегантный вид.

Кованные перила придают лестнице красоту и неповторимость

По устройству лестницы из металла бывают цельные (фиксированные) и сборные. Цельные конструкции устанавливают стационарно из секций, соединенных между собой. Сборно-разборные лестницы имеют комплект наборных частей и элементов. Самостоятельный монтаж таких лестниц — вполне посильный процесс.

Последовательность монтажа

После того как будет завершен расчет лестницы и заготовлены основные детали из металла, приступайте к первому этапу установки. Для начала нужно закрепить каркас. Он состоит из косоуров и опорных столбов. Именно для этих частей и производился расчет максимальной нагрузки.

Схема монтажа металлической лестницы с акцентом на крепежные элементы

Для крепления ступеней могут использоваться кобылки из труб, уголков или швеллера. Также можно крепить их непосредственно к тетиве. Тогда нужно рассчитать интервалы расположения креплений и разработать чертежи для ступенчатых косоуров.

Сделать своими руками проект лестницы на второй этаж не так уж и сложно, если соблюдать нормативы ГОСТ и СНиП, ведь ориентировочные данные разработаны практически для всех типов изделий.

Необходимые для работы материалы, инструменты

Для сооружения межэтажной металлической лестницы нам чтобы возвести межэтажную металлическую лестницу понадобятся следующие инструменты и материалы.

Инструменты:

сварочный аппарат;
лестница;
болгарка;
маска для сварки, рукавицы и специальные очки;
дрель со свёрлами по металлу;
шлифовальные диски;
устойчивый стол из металла;
тиски;
струбцина;
карандаш;
рулетка и угольник;

Материалы:

Грунтовка;
Уайт — спирит;
Краска по металлу
Так же для двух косоуров используют квадратную трубу из профиля.
Для того чтобы сварить опоры ступеней необходимы уголки, усиленные арматурой.
Сами ступени и подступенки делают из четырёхмиллиметровой стали и отделывают деревом.

Проведение работ

Этапы работ:

Резка заготовок;
Изготовление кобылок, то есть узлов для присоединения ступеней;
Сваривание опорных уголков;
Монтаж косоуров;
Приваривание ступеней и перил;
Шлифовка;
Грунтовка и покраска;

Первым делом из уголков изготавливают углы для крепления ступеней, то есть кобылки.

Нельзя допустить ошибку, чтобы не было различных перекосов и изъянов, которые испортят лестницу.

Так же кобылки должны быть одинаковыми и должны находиться точно друг напротив друга. Кобылки изготавливают из уголка, путём вырезания выборки и состыковки уголков между собой.

В итоге получаются Г- образные узлы полками вниз и внутрь. Для нашей конструкции необходимо четырнадцать пар этих узлов и в каждой из пар одна опора будет левой, а вторая правой. Затем кронштейны привариваем чтобы соединить ступени и горизонтальную перекладину между каждой из пар уголков.

Горизонтальную перекладину изготавливаем тоже из уголка. Усиливают конструкцию при помощи косынок, их привариваем снизу ступени по направлению к каждому из косоуров.

По ребру квадратной трубы из профиля производим разметку и по разметке привариваем кобылки к ребру косоура, второй косоур приставляют к первому косоуру с кобылками и переносим разметку.

Делаем проверку по уровню и затем привариваем косоуры нижним концом к платформе опоры. Если в домах бетонный фундамент, то опорная платформа устанавливается в бетоне. К опорной стойке крепим верхний конец, опорная стойка закреплена к перекрытию между этажами анкерами из стали. Затем ещё раз кобылки необходимо проверить по уровню.

В том случае, если лестница сделана возле стены, то для придания конструкции, жесткости один косоур приваривают к кронштейнам, которые закреплены на стене.

Финишные работы заключаются в приваривании ступеней к кобылкам, так же можно закрепить их болтами, но в этом случае необходимо ступени обшить деревом. Так же ступени можно установить деревянные, на кобылки при помощи винтовых соединений.

Советы по монтажу

Вроде возведение конструкции межэтажной лестницы не такое уж сложное занятие, но эта работа требует точности, аккуратности и внимательности.

Верхнюю ступень монтируют на небольшом расстоянии от стены, очень важно чтобы между стеной и ступенью был зазор, такой чтобы проходил лист обоев.
Перила всегда приваривают сбоку лестницы, так чтобы не изменить ее ширину.
Все детали в местах сварки шлифуют, то есть все швы, зазубрины и заусенцы, затем металлической щёткой сметают металлические частицы. После этого лестницу из металла грунтуют и окрашивают.
Ступени из дерева монтируют после того как краска окончательно высохнет.

Качественные сварочные работы — это гарант к долгому сроку эксплуатации лестницы

А антикоррозийное покрытие надолго защитит металл от порчи.
Со временем металлическую лестницу можно будет, отделать разными материалами и за счёт отделки она не будет смотреться громоздкой.
Если вы вдруг не уверены в своих силах, или не умеете производить какие то работы, то лучше всего воспользоваться услугами профессиональных рабочих.
Главным фактором выбора лестницы из металла является экономия средств.
Лестница в первую очередь должна быть удобной, не сильно крутой и не сильно пологой.

В статье мы рассказали, как сделать металлическую лестницу на второй этаж.

Конечно, из какого материала делать лестницу решать только вам и никому больше, но лестница из металла получается визуально лёгкой, поэтому мы рекомендуем именно эту конструкцию.

Надеемся, что данная информация была вам полезной. Желаем вам удачи, терпения и вдохновения!

Изготовление лестницы из профильной трубы на второй этаж своими руками

Для изготовления лестницы на металлическом каркасе используют трубы профильные с размерами сечения 40х60 мм, что обеспечит конструкции достаточную прочность.

Существует два метода сборки каркаса. Можно изготовить весь каркас вне места установки и потом перенести его непосредственно к месту, где будет располагаться лестница. Такой метод не всегда может подойти, так как конструкция довольно тяжела и придется прибегнуть к помощи специальных механизмов. Да и готовая конструкция может по габаритам не вписаться в существующие проемы.

Монтаж модульной лестницы заводского изготовления легко осуществить самостоятельно

Специалисты рекомендуют производить изготовление каркаса прямо на месте установки лестницы на второй этаж. В этом случае допущенные ошибки можно корректировать по мере выполнения работ на месте.

Нарезка заготовок

Работу начинают с выбора конструкции лестницы: в данном случае это будет косоурная конструкция. Разрабатывается схема лестницы со всеми необходимыми размерами и учетом расположения поворотных ступеней. Схема будет нужна на протяжении всего времени изготовления и монтажа лестницы.

Схема модульной лестницы на хребтовом косоуре

Профильные трубы предварительно очищаются от окалины. В соответствии со схемой, производятся работы по подготовке элементов необходимого размера и количества.

Полезный совет! Если вы сталкиваетесь с работой по изготовлению металлического каркаса лестницы впервые, попробуйте все нарезанные и готовые элементы пронумеровать, чтобы не ошибиться и не испортить материал.

Самостоятельное изготовление лестницы на металлическом каркасе возможно, если конструкция проста и имеются навыки работы со сварочным аппаратом и металлом

Для того, чтобы работа шла быстрее рекомендуется сначала подготовить и нарезать все элементы, а потом приступать к сварке. Но постепенная нарезка по ходу выполнения работы позволяет допустить меньше ошибок. Выбирать вам. Распил труб выполняется с выдерживанием всех углов.

Монтаж несущих опор

Как только все элементы нарезаны, устанавливаются несущие балки каркаса. Количество балок должно быть равным количеству косоуров. Несущий швеллер обрезают так, чтобы он упирался плоскостью среза в потолочную балку и в пол. В некоторых случаях подготавливают основу и к ней приваривают швеллер.

Просторная маршевая поворотная лестница с площадкой

На этом этапе важным условием является правильная и параллельная установка швеллеров (если их несколько). От их расположения будет зависеть правильность всей конструкции. Если планируется поворотная система, необходимо предварительно сделать необходимый поворот несущей балки согласно вашей схеме. Если на схеме предусмотрена конструкция с площадкой, то концы опор маршей должны упираться в площадку и быть надежно зафиксированы.

Заготовки для ступеней

Заготовки для ступеней делают в форме треугольника, в который впоследствии закладывают ступени. Для фиксации этих треугольников используют точечный шов в нескольких местах. Проверяют правильность крепления и лишь после этого надежно фиксируют сваркой к основному каркасу. Также применяют в качестве крепежа болты.

Маршевая поворотная лестница на металлическом косоуре

Когда первая заготовка для ступени готова, на нее укладывают временную ступень из доски, затем постепенно монтируются все следующие «косынки».

Изготовление каркаса для поворотной на 90 градусов лестницы значительно сложнее. Размеры треугольных заготовок будут различными. Здесь рекомендуется готовить каждый элемент только после того, как смонтирован предыдущий.

Иногда, при применении в качестве несущего элемента широкого швеллера, вместо треугольных заготовок для ступеней приваривают к основе металлические подставки для них.

Обработка металлического каркаса

После монтажа приступают к зачистке швов. Обрабатывается вся металлическая поверхность каркаса: обезжиривание, нанесение составов от ржавчины, грунтовка. Далее, металл покрывается краской. Если использовался профиль из нержавеющей стали, обработка не нужна.

Металлическая лестница в стиле «минимализм»

Ступени для лестницы могут быть выполнены из дерева или металла. Более экзотический вариант камень или стекло. Если в качестве ступеней выступает дерево — полки треугольных уголков должны быть снизу, если камень или бетон — полки направляются вверх.

Основным преимуществом лестниц на металлическом каркасе является возможность объединить различные материалы в самых разнообразных комбинациях. Вместе с тем лестницы на каркасе из металла прочны, долговечны и могут соответствовать любому стилю интерьера.

Круглые лестницы из металла на второй этаж

Эти лестницы еще называют поворотно-маршевыми, круговыми, изогнутыми. Их изготовить сложно, но по внешнему виду это самые стильные и красивые сооружения. Особенно шикарно выглядит комбинированная конструкция, в которой сочетаются марши с разным радиусом поворота.

Круглые модели получили распространение в эпоху появления архитектурного направления модерн. Их поначалу строили в дорогих роскошных особняках. Однако сталь – универсальный и распространенный материал, который открывает технологические возможности для создания бюджетных вариантов лестниц. Единственную сложность вызывает операция изгибания тетив и косоуров. Однако квалифицированные сварщики могут изготовить такой каркас собственноручно.

Округлую конструкцию можно сварить из отдельных элементов, каждый из которых состоит из одной ступени. Каркас – это ступенчатые усеченные треугольники или трапеции, которые соединяются под определенным углом. Рассчитать такую конструкцию, владея знаниями геометрии в пределах школьного курса, достаточно просто.

Чтобы понять суть, достаточно представить, что каждый элемент является, по сути, внешней частью одного сектора окружности. То есть, изогнутая лестница – это винтовая, в которой отрезали внутренний круг. Винтовую конструкцию рассчитать проще, ее мы и разберем.

Прямая лестница на второй этаж

В реальной обстановке прямую лестницу на второй этаж сооружают в двух случаях:

Если помещение очень длинное, а территория, примыкающая к стене – это проезд. Такая ситуация может возникнуть в производственном корпусе: цеха размещены в сооружениях ангарного типа, длинная однопролетная лестница на антресоль – лучший способ компоновки. Подобные лестницы хороши, когда они расположены с внешней стороны зданий у глухой стены.
Если помещение очень тесное, и угол наклона лестницы превышает 50о. Крутую лестницу можно установить для мансардных помещений. Главное условие: глубина ступени должна быть хотя бы 100 мм или более.

В большинстве случаев в частных домах создают поворотные конструкции.

Скрыть или открыть?

Если бюджет ограничен

то стоит обратить внимание на скрытые каркасы. Скрытый или закрытый каркас означает, что каркаса видно не будет, он закрыт ступеньками

Дешевизна достигается за счёт внешнего облика: красотой такие каркасы не отличаются, а материал для них — дешёвые швеллеры с уголками. Разумеется, несмотря на цену, этакие конструкции будут надёжны, главное, правильно рассчитать прочность

Впрочем, это важно для любой, даже безумно дорогой лестницы — и об этом мы поговорим чуть позже

Когда деньги не проблема, можно подумать об открытом каркасе, который после установки ступеней и перил покрывают эмалью — такие каркасы весьма элегантны и изящны, если, конечно, сварные швы выполнены сварщиком-«ювелиром» с многолетним стажем. В целом это хороший вариант, когда нужна лёгкость и воздушность в стиле дома.

Наружные лестницы на второй этаж дома

Внешнее оформление загородного дома играет большую роль в ландшафтном дизайне. Многие владельцы для свободного доступа ко второму этажу по некоторым причинам используют наружные лестницы. Многие видели на фото различные постройки, где ко второму этажу ведет отдельная наружная лестница.

Винтовая уличная лестница

Необычная уличная лестница

Маршевая наружная лестница

Современный рынок предлагает широкий выбор таких изделий. Наружные лестничные марши могут быть выполнены из различных материалов. Они прекрасно дополнят внешний вид дома и идеально впишутся в архитектуру. Однако лестницы должны быть, прежде всего, безопасными.

Типы металлических лестниц

По способу изготовления различают сварные и кованные лестницы.

Конструктивно металлические лестницы бывают:

На косоурах (косоур – опора, находящаяся под ступенями). Самый популярный тип межэтажной конструкции.
На одном косоуре (швеллер или двутавр, которые выполняют роль опоры, размещают посредине конструкции, и на него крепятся ступени). Такие лестницы выглядят воздушными и легкими, при этом они выдерживают серьезные нагрузки.
На тетивах (тетива – опора, находящаяся сбоку ступеней).
На больцах. Бескаркасный тип конструкции, ступени которой крепятся к стене больцами – специальными болтами
Винтовыми. В качестве несущего элемента используется опорный столб в центральной части конструкции.

Важно! Рассчитать и изготовить своими руками можно все названные типы металлической лестницы, однако наибольшую сложность будет представлять винтовой вариант, как в отношении проектирования, так и изготовления элементов конструкции. Проектирование и строительство винтовой металлической лестницы целесообразно поручить профессионалам

Различают маршевые металлические лестницы одно- и двухпролетные, прямые и с поворотом. При недостатке опыта лучше начинать с прямой одномаршевой конструкции.

В проектных организациях используются компьютерные программы, с помощью которых создается 3D модель конструкции. В такой модели легко изменить параметры отдельных элементов. После утверждения окончательного варианта, компьютер подготавливает рабочие чертежи и спецификацию металлической лестницы.

Нам придется сделать расчеты без помощи программы. Рассмотрим самый простой вариант конструкции – прямой одномаршевый. Типовые требования к глубине и высоте ступеней нам известны. Делаем замеры между двумя точками: от точки начала до точки конца лестницы на уровне «чистого» пола первого этажа (эту величину обозначим a) и высоту между «чистым» полом первого и второго этажей (b). У нас получилось, что a = 4000 мм, b = 2500 мм. Осталось определить длину лестницы. Помним, что оптимальный угол наклона составляет 30° — 45°.

В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы (это длина лестницы) равен сумме квадратов двух катетов. У нас катеты равны 4000 мм и 2500 мм. Считаем, извлекаем корень квадратный и получаем длину, равную 4720 мм.

Подбираем оптимальное количество ступеней. С такой высотой их может быть 14 (высота ступени составит 179 мм) или 15 (167 мм). Оба варианта находятся в пределах разрешенных размеров. Выбираем вариант с 14 ступенями и проверяем, какой получится их глубина. Делим 4000 мм на 14 и получаем 286 мм. И этот размер нас устраивает (глубина не должна быть меньше 270 мм). Размер ступеней – 286 мм – будет увеличен еще на ширину так называемого свеса. Свесом называется часть верхней ступени, которая нависает над нижней. Оптимальный размер свеса составляет 30-40 мм.

Мы получили основные размеры, которые нужны нам для определения количества материалов. Для двух косоуров нам потребуется профильная квадратная труба 2 х 4720 мм. Из уголков, которые для надежности можем усилить арматурой, сварим опоры для ступеней (кобылки). Сами ступени и подступенки изготавливаем из 4-мм листовой сталью и обшиваем деревом.

Типовые конструкции

Так как лестницы в домах используются давно, есть разнообразные их конструкции, к ним относятся:

Маршевая – эта металлическая опора имеет в своем составе уголки и швеллера. Из последних сваривается каркас, а на них крепятся ступени из уголков. Если запланирована одномаршевая лестница, то допускается использование опорных лаг, они устанавливаются конусообразно. При выборе данного конструктивного решения, следите за параллельностью ступеней к полу.

Маршевая лестница

На косоурах. Косоур – это опора, которая находится под ступенями, она может быть в двух вариантах – это двойная и одинарная. Первая конструкция размещается с двух сторон лестницы, а ступенька опирается на две точки: один косоур, швеллер или двутавр. Он размещается по средине конструкции, на него закрепляются металлические пластины, на которые в свою очередь монтируются ступени.

Лестница на косоуре в доме

На тетивах – то есть на опоре, которая находится сбоку от ступеней.
Винтовая – такие используются, когда нет возможности установить полноценную лестницу. Роль опоры играет металлический столб в центральной части, вокруг которого монтируются веслообразные ступени. Такой тип лестницы однозначно не пройдет, если в доме пожилые люди или маленькие дети.

Приставные модели

Если вам время от времени нужно забираться на второй этаж, который играет роль чердака или хозяйственного помещения, лучше всего обзавестись компактной приставной моделью. Такие наружные лестницы в основном изготавливаются из дерева или легкого металла, и довольно часто используются для загородного дома.

В целом приставные конструкции можно разделить на следующие основные виды:

стационарные – самый обычный вариант, одной стороной устанавливается на землю, а другой опирается на стену;
раскладные – речь идет о различных видах стремянок;
выдвижные – состоят из двух частей обычной стационарной лестницы, соединенных между собой, которые, двигаясь по пазам, образуют более длинную конструкцию, также к этой категории можно отнести телескопические модели.

Варианты приставных наружных лестниц для загородного дома

Огромный плюс таких изделий – они занимают минимум места. В случае отсутствия надобности в ступеньках на второй этаж дома лестницу можно без особого труда спрятать подальше от глаз, чтобы она не мешала жильцам дома, и к тому же не подвергалась влиянию атмосферных факторов, что непременно продлит срок её службы.