Винтовые лестницы: варианты конструкций, особенности сборки и установки

Работы по изготовлению

Изготовление компонентов винтовой лестницы является довольно сложным этапом, который требует терпения и внимательности. Понадобятся навыки работы со столярным инструментом и станками.

Проем

Если лестница планировалась с самого начала, тогда, скорее всего, под нее уже предусмотрен проем. Но бывают случаи, когда идея о мансарде приходит в ходе строительства или после реконструкции крыши. Именно в этот момент потребуется правильный расчет и изготовление проема для винтовой конструкции. В зависимости от выбранной конструкции лестницы, проем для нее принимает соответствующую форму: прямоугольную, квадратную, овальную или круглую. Основным правилом, которое впоследствии поможет при монтаже лестницы, является соблюдение зазора до элементов лестницы в 10 см. Делается это также для запаса, если будут перила, чтобы руки не касались стены.

Чтобы лестница расположилась именно там, где нужно, необходимо четко совестить нижнюю центральную точку с верхней. Для этих целей можно использовать специальный лазерный отвес. Он позволит точно перенести метку винтовой конструкции с пола на потолок, после чего можно просверлить сквозное отверстие, обозначив желаемую окружность. Есть другой вариант совмещения точек винтовой конструкции. Для этого с верхнего этажа сверлится отверстие и опускается отвес на веревке, по кончику которого можно будет определить центр требуемой окружности.

Ступеньки

Наилучшим материалом для изготовления ступеней будут твердые породы древесины. Они обладают достаточной жесткостью, чтобы долгое время выдерживать оказываемую нагрузку весом тела человека. Чаще всего используется дуб или бук. Останавливать свой выбор стоит на обработанной доске. Это сэкономит время, а также позволит лучше видеть структуру. Заготовки для лестницы должны быть хорошо просушены. Если этого не будет сделано, тогда уже после монтажа может появиться деформация, которая нанесен урон винтовой конструкции. Оптимальной толщиной для ступеньки при высоте пролета больше 2 метров считается 6 см. Бывает сложно найти доску, которая бы подходила наилучшим образом. Поэтому можно изготовить клееные элементы.

Для этого доска нарезается ровными частями на небольшие полоски и приклеивается под прессом. Чтобы все ступени получились одинаковыми правильным решением будет подготовить образчик. Его можно сделать из картона или куска тонкой фанеры. Размеры для образчика необходимо брать в согласии с расчетами, которые проводились для винтовой лестницы. При переносе линий с образца стоит быть внимательным особенно при выполнении закруглений, а также отверстия, которое, в которое будет вставляться центральная стойка, если оно будет. На иллюстрации выше видно, каким образом лучше размещать шаблон на заготовки

Особое внимание стоит уделить последней ступеньке лестницы. Той, которая будет выходить на второй этаж

Ее габариты должны быть немного больше, чем остальные элементы винтовой конструкции. Для нее можно использовать все то же лекало, но после нанесения линий, необходимо немного увеличить ее габариты.

Обратите внимание! После того как ступеньки вырезаны, они подвергаются дальнейшей обработке. Для этого элементы винтовой лестницы могут быть пропущены через фуговальный станок, а также пройдены фрезером

Отличным решением будет сверление отверстий длинным сверлом через несколько элементов, которые будут жестко закреплены между собой струбциной.

Балясины

В случае когда винтовая лестница располагается в некотором отдалении от стен, могут быть изготовлены балясины, которые будут выполнять декоративную функцию, а также защитную для тех, кто пользуется винтовой лестницей. Для них также подготавливается клееный брус. Чаще всего используются заготовки для винтовой лестницы с размером 50×50 мм. Они зажимаются в токарный станок по дереву и на них по чертежу наносится узор. При использовании фиксации только за счет средней стойки винтовой лестницы ступеньки могут проворачиваться. Чтобы этого не происходило, балясины закрепляются ближе к краю ступени, при этом они опускаются таким образом, чтобы зафиксировать сразу две ступеньки.

Обратите внимание! Крепление балясин к винтовой лестнице может быть самым разнообразным. Они могут быть надеты на подготовленные шпильки или вклеены в отверстие, которое предусматривается с краю.

Перила

Перила являются довольно сложным элементом для винтовой конструкции. Они должны быть изготовлены таким образом, чтобы точно повторять спираль лестницы. Изготовить перила в домашних условиях будет довольно проблематично, если нет необходимого инструмента и требуемых навыков. Чаще всего такие элементы для винтовых конструкций заказываются у мастеров своего дела.

Какие материалы используются

При изготовлении лестничных систем могут быть задействованы разнообразные материалы. В таком вопросе выбор стоит основывать на будущем стиле комнаты и интерьере всего дома в целом

Немаловажной будет финансовая сторона вопроса. Не секрет, что чем более качественный материал вы захотите использовать, тем дороже он может стоить

Именно из-за этого вопрос выбора материала и считается сложным, к его решению стоит подходить комплексно и взвешенно. Тем не менее, наиболее распространены:

• металл — нержавеющая сталь, легированная сталь, латунь, обработанный алюминий, чугун;
• дерево — орех, дуб, тик, клен, венге, лиственница, ясень, сосна и другие;
• комбинированные материалы — камень, кирпич, керамика, стекло, мрамор.

Для создания лестничных систем применяют разнообразные сочетания материалов, благодаря чему получаются оригинальные и нетипичные конструкции.

Винтовые лестницы из дерева и труб

Собрать лестницу можно из полипропиленовой трубы.

Использование полипропиленовой трубы для изготовления лестничных конструкций, имеет целый ряд преимуществ:

• Надежность;
• Долгий срок службы;
• Быстрый монтаж;
• Установка в помещении и на улице;
• Низкая цена.

Сделать лестницу можно и из проф. труб, используя швеллера. Технология, по которой изготовляются подобные лестничные, позволяет выполнить окрашивание их каркаса в различные цвета. Это дает возможность подобрать цвет, который будет лучшим образом сочетаться с общим интерьером того помещения, где монтирована лестничная конструкция.

Установка винтовой лестницы своими руками из металла: чертежи конструкции

Винтовые лестницы из металла могут быть наружного и внутреннего использования. Если металлическая лестница устанавливается снаружи, она должна гармонировать с оконными решетками и входной дверью. В этом случае довольно уместными будут конструкции винтовых кованых лестниц. Если лестница устанавливается внутри помещения, желательно, чтобы ее дизайн поддерживал стиль интерьера. Винтовые лестницы из металла могут быть сборными, литыми, сварными.

При самостоятельном изготовлении винтовых металлических лестниц рекомендуется ознакомиться и воспользоваться готовыми схемами и чертежами конструкций, которые адаптируют под индивидуальные размеры.

Ступени винтовой лестницы нанизаны узкой частью на обсадную опорную трубу

Расчет металлической конструкции

Расчет всех параметров лестничной системы осуществляется с учетом следующих моментов:

• чтобы передвижение по лестнице было безопасным, расстояние между соседними витками винтовой конструкции должно быть не менее 2 м;
• если конструкция является основной и устанавливается в помещении, диаметр проема должен соответствовать размеру 200 см, а длина ступени 80 см;
• несущая металлическая опора должна быть выбрана в виде трубы с диаметром не меньше 5 см;

Современная винтовая лестница из металла и стекла

• ширина проступи (ступени) по средней линии составляет не меньше 20 см;
• если винтовая лестница окружена периметральными стенами, расстояние от поручня до поверхности стены должно быть около 10 см, чтобы при передвижении по лестнице было удобно держаться за поручень;
• не стоит увеличивать угол подъема лестницы выше 45 градусов;
• винтовая металлическая лестница должна иметь качественное и устойчивое ограждение;
• для безопасного передвижения по ступеням наружной лестницы рекомендуется использовать антискользящие покрытия.

Для безопасного передвижения винтовую лестницу лучше оборудовать надежными перилами и антискользящим покрытием ступеней

Решив изготовить металлическую лестницу самостоятельно, необходимо знать, что такая конструкция потребует знаний и опыта работы со сварочным аппаратом. Самостоятельному изготовлению подлежат металлические конструкции винтовых лестниц на второй этаж эконом-класса. Устройство таких лестниц предусматривает крепление ступеней к опорной металлической стойке. Все элементы лестницы готовятся отдельно в комфортных условиях, а в помещении производится сама сборка лестницы.

Металлическая винтовая лестница — вид сверху

Подготовка элементов и деталей лестницы

Все элементы лестничной конструкции предварительно заготавливаются согласно чертежам и схемам:

• трубу несущей стойки обрезают по размеру высоты помещения;
• трубу большего диаметра такого же размера;
• металлический стержень для изготовления больцевых креплений;
• уголок металлический для изготовления ступеней.

Винтовые металлические лестницы, окрашенные в яркие цвета

Из трубы большего диаметра нарезают цилиндры для втулок-гильз, которые будут фиксировать ступени на определенной высоте. Длина втулки должна соответствовать высоте ступени. Втулки-гильзы должны плотно нанизываться на опорную трубу. Если между трубой и гильзой остается небольшой зазор, дополнительно приваривают кольца для уплотнения. После выполнения работ все сварочные швы зачищают.

Металлический уголок нарезают по шаблону ступеней и сваривают из этих элементов каркас для ступеней. К каждой ступени приваривают гильзу-втулку и также зачищают швы. Подготавливают больцы.

Сборная металлическая винтовая лестница заводского изготовления

Винтовые лестницы имеют очень узкую ширину ступени по линии перемещения. Во время движения по такой лестнице нога, которая ступает ближе к центральной опоре, опирается на часть ступени с меньшей шириной. Это может привести к соскальзыванию ноги, особенно при перемещении вниз.

Винтовые лестницы из стекла и нержавеющей стали выглядят легкими и воздушными

Далее производят сборку всех деталей и элементов винтовой лестницы. Одну за другой на опорную трубу нанизывают втулки со ступенями. Когда все ступени будут собраны, их положение выравнивают согласно чертежам, и все части сваривают между собой. Все сварочные швы шлифуют. Металлическую поверхность лестницы обрабатывают грунтовкой и покрывают краской. Каркас ступеней заполняют облицовочным материалом.

Когда лестница со ступенями смонтирована, приступают к установке ограждений и перил.

Для наглядности процесса монтажа можно использовать фото винтовых лестниц на второй этаж в частном доме.

Окрас лестницы гармонирует с цветовым решением интерьера

Изготовление и установка винтовой конструкции своими руками

Многие производители предлагают винтовые конструкции, которые легко транспортируются и собираются на месте. В таком случае, домашнему мастеру остается позаботиться только о надежности креплений опорного столба, ступеней и перил, чтобы установка своими руками была выполнена в соответствии с инструкцией и требованиями безопасности.

Монтаж готовой винтовой конструкции

Также можно использовать уже готовые ступени из дерева прямоугольной формы, которые довольно легко подогнать под полученные при расчетах размеры. После обработки края следует тщательно зашлифовать. Исходя из замысла мастера, ступени можно покрыть морилкой и лаком или краской.

Переходя к изготовлению и монтажу тетивы своими руками, следует учесть, что придать деревянным деталям гнутую форму чрезвычайно тяжело. Для этого используется специальная технология, при которой древесина подвергается размачиванию, формированию и просушке в закрепленном состоянии. Альтернативой может стать соединение отдельных сегментов в единую тетиву.

Соблюдая необходимые стандарты и следуя инструкциям квалифицированных специалистов, изготовить и установить винтовую лестничную конструкцию сможет каждый мастер, знакомый с принципами работ по дереву. Для большей полноты картины рекомендуем ознакомиться еще и с этой статьей.

Расчет конструкции

Схема расчета винтовой лестницы

Количество забежных ступенек рассчитывается по такому же принципу, как и в аналогичных расчетах при изготовлении маршевых лестниц прямого типа:

Чертеж для изготовления конструкции

• Глубина ступенек по средней линии — минимум 200 мм;
• Глубина ступеньки на расстоянии от опорной стойки на 150 мм — минимум 100 мм;
• В широкой части, у края лестницы, глубина ступеньки — до 400 мм;
• Диаметр конструкции – 1,5 — 3 метра;
• Диаметр для прохода внутри лестницы – 1,2 – 2,8 метра;
• Ширина марша – в пределах 750 — 1430 мм;
• Проем в перекрытии диаметром – 1,3 – 3метра.

Важный расчетный параметр, при разработке чертежа винтовой лестницы — высота подъема, для комфортного передвижения по ней.

Для примера взят расчет лестницы высотой 3 метра и шириной марша 900 мм:

• D = 900 х 2 + 200 = 2000 мм, где:
• 900 – ширина марша в мм;
• 200 — диаметр опорной стойки, в мм.

Радиус подъема конструкции равен сумме ½ ширины марша лестницы и радиуса стойки: Rn = 0,4 + 0,1 = 0,5 м

Для расчета количества ступенек используется формула, по которой подсчитывается число ступенек на один виток спирали:

• L = 2 πr : 0,2 = 2 х 3,14 х 0,5 : 0,2 = 17,2 где:
• L – число ступенек в одном витке лестничной спирали;
• r – радиус подъема конструкции;
• 0,2 – глубина проступи.

Округлив полученную величину, получаем, что один виток лестничной спирали состоит из 17 ступенек. Обычно лестница содержит один виток, но может состоять из нескольких.

Оптимальная высота ступеньки рассчитывается так, чтобы высота витка спирали была удобной и безопасной для перемещения человека достаточно высокого роста. Для этого к росту человека 1800 мм добавляется дополнительно 200 мм, затем эта величина делится на число ступенек в одном витке: h = 200 : 17 = 12 см

Общее количество ступенек для винтовой лестницы, высота которой 300 см: n = 300 : 12 = 25 ступенек.

Чтобы винтовая лестница своими руками из металла была долговечной, безопасной и комфортной для передвижения, стоит соблюдать несколько полезных правил при разработке чертежей:

• При отсутствии в конструкции подступенков, повышается ее безопасность. В этом случае нога будет прочно опираться на ступеньку и не соскальзывать с нее и в узком месте;
• Если высота прохода не меньше 2 метров, обеспечивается безопасное и комфортное перемещение и довольно высокого человека;
• Место для размещения и жесткого крепления стойки для опоры конструкции выбирается так, чтобы она выдерживала вес конструкции и массу не менее двух-трех человек;
• При размещении ступенек внахлест на несколько сантиметров, обеспечивается комфорт передвижения, к тому же дополнительно укрепляется вся конструкция. Это обеспечивает установка кронштейна между задней и передней кромками расширенной части смежных ступенек.

Конструктивные размеры для монтажа винтовой лестницы

Разработка чертежа винтовой лестницы

После проведения замеров и выполнения расчетов, составляется чертеж конструкции. При этом на нем должны быть: основной вид, вид сверху и узлы для сборки лестницы, как на фото, что позволит самостоятельно создать качественный и подробный чертеж.

На виде сверху рекомендуется тонкими линиями начертить план помещения, указать на нем место установки и вид лестницы, направление движения человека на второй с первого.

Чтобы винтовая лестница на второй этаж (чертеж для ее изготовления) была понятной и содержала все необходимые сведения, имеется специальная инструкция для ее разработки:

• На чертеже указываются тип лестницы, масштаб изображения, обычно 1:5 или 1:10;
• Деревянная поверхность в разрезе наносится круговыми линиями;
• Металлические элементы – линиями под 45°, с удобным для восприятия шагом;
• Бетон – хаотичным расположение точек и маленьких кружочков;
• Пунктирными линиями указываются невидимые детали, прилегающие к конкретной поверхности, например, ступеньки на основном виде, примыкающие к тетивам;
• Выносятся номера позиций, для составления спецификации;
• Указываются габаритные и привязочные размеры для сборки конструкции. Если отдельные детали изготавливаются по сборочному чертежу, проставляются все размеры для их изготовления или дополнительно разрабатывается детальный чертеж;
• Разрабатывая конструкции на винтовые лестницы, на чертежах обязательно составляется спецификация узлов и деталей, с указанием их количества, материала для изготовления, массы. При отсутствии места, ее можно приложить к сборочному чертежу на отдельном формате;
• Угловой штамп содержит: наименование организации разработавшей чертеж, название изделия, должности и фамилии проектировщиков, масштаб изображения, массу всей конструкции.

Как сделать лестницу своими руками. Выбираем материалы

Основные этапы изготовления лестницы

Рассмотрим основные принципы изготовления лестницы на примере деревянной конструкции на косоурах. Прежде чем начать проектирование, необходимо уяснить, что любые, даже незначительные ошибки и неточности в расчетах могут привести к серьезным проблемам, которые возникнут при монтаже, поэтому к каждому этапу следует относиться крайне внимательно. Наша будущая лестница будет состоять из трех основных элементов: ступеней, поручней и косоуров.  На начальном этапе проектирования нужно выполнить все необходимые расчеты конструкции.

Расчет ширины и высоты ступеней

Для расчетов размеров ступеней обычно используют формулу 2А + Б = 64см, где А — это ширина, а Б — высота. Типичная высота ступеней составляет от 140 до 170мм. Измеряем высоту будущей лестницы и делим на предполагаемое значение высоты ступеней.

Предположим, она составляет 240см, а желаемая высота ступеней — 17см. Делим полученное значение на высоту ступеней 240/16=15 и округляем результат до целой части, следовательно, наша будущая лестница будет состоять из 15 ступеней. Теперь определяем точную высоту ступеней, для этого делим высоту всей лестницы на количество ступеней: 240/15=16см. Ширину находим по формуле, используя значение высоты, получаем 24см. Можно также воспользоваться таблицей.

Выступ (часть ступени, нависающая над подступенком) должен быть не более 3-4см. Чем больше высота подступенка, тем уже сама ступень, однако ее ширина не должна быть меньше высоты. Наиболее оптимальная ширина ступеней должна соответствовать сорок второму размеру обуви (29-30см.)

При расчете лестницы также необходимо учесть расстояние между ступеньками и расположенными над ними объектами (потолком, балками, балконами и т.д.). Она должна быть не менее 1.9-2 метров.

Горизонтальный размер лестницы определяется следующим образом: ширина ступеней умножается на их количество, при этом следует учесть, что в качестве первой ступени служит поверхность пола, поэтому в нашем случае расчет будет выглядеть следующим образом: 13×24=312см.

Если высота лестницы получается достаточно большой, вы можете сделать площадку. Такие площадки рекомендуется делать через 7-8 ступеней. В том случае, когда необходимо спроектировать лестницу с определенным количеством ступеней, можно уменьшить их высоту для того, чтобы сделать площадку.

Изготовление косоуров

В качестве материала для изготовления косоуров можно использовать сосновую доску шириной 40мм. Изготовьте лекало, точно повторяющее размеры профиля ступеней и нанесите разметку на приготовленные доски. Затем выпилите зубцы при помощи ножовки или электрического лобзика. В тех местах, где подступник стыкуется со ступенью, необходимо срезать угол. Сделав один косоур, можно использовать его в качестве шаблона для остальных. Поскольку от косоуров зависит прочность, безопасность и долговечность лестницы, не стоит экономить на их количестве, а также на качестве материала, из которого они изготовлены. Доски должны быть без сучков и каких-либо признаков деятельности насекомых. Продумайте способ крепления косоуров. Для достижения необходимой прочности, как правило, достаточно 3-4 косоуров.

Монтаж ступеней и перил при изготовлении деревянных лестниц своими руками

Ступени могут крепиться как непосредственно к косоурам, так и при помощи дополнительных деревянных элементов — кобылок. Отмерьте и вырежьте из дерева необходимое количество ступеней и подступенек, при этом не забудьте учесть выступ. Ступени крепятся при помощи гвоздей или саморезов.

Конструкция с использованием треугольных кобылок является более надежной. Кобылки крепятся с использованием шкантов, для которых предварительно делаются пазы. Наиболее прочная конструкция получается с использованием кобылок сложной формы, при этом на косоурах делается специальный вырез. Соединение элементов лестницы осуществляется при помощи клея и саморезов.

После того как ступени готовы, к ним можно прикрутить балясины перил. Для того чтобы защитить дерево от влияния разрушающих факторов (сырости, плесени вредных насекомых), на него необходимо нанести лакокрасочное покрытие.

Сделать деревянную лестницу своими руками в принципе не так уж и сложно. Все, что вам для этого понадобится, — это качественная древесина, необходимый инструмент и немного терпения. Перед тем как приступить к работе, тщательно продумайте все нюансы будущей конструкции и несколько раз проверьте предварительные расчеты. 

Винтовая лестница своими руками

Изготовление чертежа лестницы

Профессионалы советуют приступать к изготовлению чертежа с подробным планом первого этажа и указанием той области, где она будет устанавливаться. План должен включать в себя точные размеры проёма с учётом заданного масштаба.

Он должен содержать в себе подробные данные о ширине, наклоне, плоскости сооружения и толщине используемых материалов.

Поворотные полотна в результате которых изменяется форма ступеней также должна подробно прорисовываться, при этом все пропорции должны соблюдаться. На отдельной схеме указываются круговые подъёмные углы.

Расчёт конструкции

Расчёт деталей нужно осуществлять с особой внимательностью, иначе ошибки понесут за собой дискомфорт и получение ушибов.

Расчёт должен осуществляться по следующим правилам:

• Согласно принятым стандартам, минимальная длина ступени должна быть около 150 мм с высотой в 300 мм. Нарушать эти параметры не стоит, так как это может повлечь за собой снижение уровня безопасности. Максимальные показатели варьируются около 140-160 мм в длину и 280-300 в высоту.
• Значительным фактором является угол наклона. Естественно, чем этот показатель больше, тем лестница занимает меньше места. Допустимые значения варьируются в пределах 23º до 45º. Наиболее популярный угол наклона от 25º до 35º. Угол наклона в более 45º слишком острый, поэтому подниматься по лестнице можно только спиной вперёд. Но если же наклон менее 23º, логичней монтировать пандус.

Расчёт ступеней

Для производства ступеней зачастую применяется дерево с более плотной текстурой — дубили бук. Следует избегать хрупких пород, так как они не способны противостоять выпадающие на них высокие нагрузки.

Толщина готовых элементов не должны быть не менее 50 мм в том случае если высота конструкции не должны превышать 2 м. Если же высота сооружения увеличена, в таком случае толщина ступеней должна быть не менее 60 мм. Количество ступенек, определяется делением высоты проёма на подъём вверх.

Используемый материал должен быть тщательно просушен и обработан. Нужно учесть, что при неравномерной просушке, после монтажа, дерево постепенно начинает терять влагу и деформироваться, приобретая форму пропеллера.

Причём испорченную ступень необходимо заменить сразу после появления дефекта, иначе одна ступенька может потянуть за собой другие элементы, нарушая прочность конструкции. Именно поэтому профессионалы советуют приобретать уже строганный материал.

Чертежи винтовых деревянных лестниц

Благодаря своей экономичности и невысокой стоимости, конструкции из дерева пользуются особой популярностью. В качестве плана можно использовать уже готовые чертежи, разработанные профессионалами.

Чертежи винтовых металлических лестниц

Что касается плюсов такого вида приспособлений – это, несомненно, пожароустойчивость, возможность сочетания различных материалов, современный дизайн, лёгкость установки и долговечность.

Многие современные владельцы домов, которые следят за веяниями моды и своим жильём, устанавливают винтовые лестницы не только во внутренней части, но и снаружи.

Это связано с тем, что металлические материалы менее всего переносят климатические воздействия различного плана и стойко переносит плохую погоду.

Изготовление балясин, стоек и перил

Многие домашние умельцы, изготавливающие винтовые лестницы своими руками, приобретают готовые балясины. В деревянных конструкциях идеально смотрятся фигурные элементы, выточенные на специальных станках. Можно изготовить их самостоятельно, если есть навыки, опыт работы с деревом.

В металлических конструкциях форма балясин выбирается в соответствии со стилем лестницы. Это могут быть лаконичные прутья, если сооружение должно вписаться в минимализм, хай-тек. В классических вариантах популярностью пользуются чугунные элементы художественной ковки, промышленные имитации кованых конструкций. Изысканно смотрятся металлические кружева.

Винтовая лестница с коваными балясинами

Стойки, соединяющие ступени, могут иметь различную форму. Стандартным вариантом являются цилиндры. В деревянных сооружениях используются резные элементы. Эти изделия также можно приобрести в готовом виде в мастерских, специализирующихся на деревообработке.

В винтовых лестницах перила имеют сложную конструкцию. Выполнить их самостоятельно достаточно сложно. Изогнутые деревянные элементы могут создать профессиональные мастера, в арсенале которых имеется специальное оборудование. Если приходится изготавливать модель своими руками, используются следующие технологии:

• склеивание перил из тонких листов шпона;
• выпиливание небольших деталей для последующей сборки;
• создание конструкции из склеенных брусков.

В создании металлических лестниц используются трубы, которые привариваются к балясинам. Можно использовать деревянные перила для повышения эстетических показателей, комфортного пользования.

Перила из труб, приваренных к балясинам