Текст книги "Лестницы. Проектирование и монтаж"

Выбирая древесину для сооружения лестницы, важно обратить внимание на перечисленные ниже моменты.

1. Древесина не должна иметь видимых механических повреждений – трещин, сколов, выбоин. Особенно это касается цельных досок для создания крупных элементов (тетив, косоуров). Пиломатериалы для них обязаны быть ровными и прямыми. Чтобы проверить доски на наличие таких деформаций, можно пользоваться длинным шнуром или (при наличии) лазерной указкой.

2. По влажности пиломатериалы делятся на три вида – из древесины естественной влажности; высушенные естественным путем; высушенные искусственным путем. Свежеспиленный, не высушенный пиломатериал светлее высушенного, имеет большую массу, с торца возможно заметное выделение влаги. Если древесина пролежала на складе в течение нескольких месяцев без надлежащей просушки, она вряд ли будет пригодна для строительства, поскольку в большой мере подвержена деформации. Поэтому приобретать следует либо свежий пиломатериал (впоследствии его придется просушить самостоятельно), либо материалы, изготовленные из предварительно просушенной древесины (они дороже, чем не просушенные, но цену компенсирует качество). Просушенную древесину поставляют на строительные рынки в герметичной упаковке или производят на заказ.

3. Пиломатериал с большим количеством сучков на срезе всегда хуже, чем материал с меньшим их количеством. Если сучки в досках имеют очень темный цвет или же на материале обнаружена гниль или плесень, такая древесина непригодна для строительных работ.

4. Сорт древесины по европейским стандартам обозначают буквами латинского алфавита: А (высший сорт, используемый для изготовления мебели и эксклюзивной отделки); В (первый и второй сорт); С; D (несортовая древесина, используемая для временных конструкций). Для изготовления несущих элементов лестницы следует применять древесину сорта В. Но прежде чем верить обозначению на упаковке, следует соотнести его с реальным качеством пиломатериала. Под несортовой древесиной обычно подразумевают пиломатериалы с остатками коры (обзолом), неровными краями, рыхлые по составу. Если распилы из такого материала планируется использовать для создания дополнительных элементов лестницы, необходимо предварительно обработать доски, сняв кору и пропитав материал антисептиком для дерева.

5. Приобретая доски для ступеней, следует проверить их толщину и ширину, поскольку подгонка на месте (например, в случае разной ширины досок) – довольно трудоемкое занятие.

При изготовлении деревянных лестниц необходимы и другие материалы. Во-первых, это металлические крепежные элементы и специальный клей для дерева. Из металла могут быть изготовлены и несущие конструкции лестницы. Во-вторых, дерево нельзя оставлять без обработки, поэтому требуются материалы, выполняющие эту функцию: краски, эмали, лаки, стекло, прочный пластик. Из стекла и пластика (реже – из металла) иногда изготавливают ограждения деревянных лестниц. Кроме того, дерево отдельных пород нуждается в пропитке антисептиками, особенно если лестница будет расположена рядом с влажным помещением.

В качестве крепежей используют различные элементы, исходя из конструктивных особенностей лестницы. Наиболее примитивные и простые крепежи – гвозди, но их стараются не использовать, если внешний вид готового изделия будет зависеть от вида соединительных деталей. Для крепления элементов ограждения часто применяют шарнирные шурупные стяжки. Если необходимо надежное крепление элементов лестницы к бетону, природному камню или полнотелому кирпичу, желательно устраивать его на анкерах (анкерных болтах), эти крепежные элементы способны выдерживать высокие нагрузки. Другой вариант – дюбели из пропилена или нейлона с шурупами. Для соединения между собой деревянных деталей используют деревянные дюбели – чопики, или шканты. При сквозном креплении деревянных элементов с помощью болтов и гаек в качестве подкладок под них применяют шайбы. Метрические крепежные изделия, имеющие резьбу, применяются в плотницких и столярных работах довольно часто. Это саморезы, резьбовые шпильки, болты, винты, гайки, шурупы и т. п. Следует отличать шурупы для дерева от шурупов по металлу. В первом случае у крепежей крупнее шаг резьбы. Существуют метизы универсального назначения.

Если лестница предназначена для долгосрочного использования, нет смысла обращать внимание на способ удаления крепежей из несущей конструкции. При создании временных лестниц следует помнить, что дюбели и анкера практически не поддаются демонтажу (шуруп выкручивается, дюбель остается в стене, анкера иногда приходится просто срезать пилой), а гвозди после демонтажа не подлежат повторному использованию. В таких случаях лучше применять метрические крепежные детали: некоторые из них тоже не подлежат повторному использованию, но все – легко демонтируются.

Для крепления поручней непосредственно к стене могут потребоваться металлические уголки и специальные кронштейны. Уголки и подобные им крепежные детали широко применяются и для стандартных соединений в лестнице – для крепления косоуров к балкам, ступеней к тетивам и т. д. Дело в том, что некоторые узлы в креплении деревянных элементов друг к другу или к конструкции из другого материала невозможны без дополнительной гарантии безопасности в виде П-образного профиля или уголка. При соединении на обычный болт древесина, воспринимающая большие нагрузки, может пойти в расщеп, в итоге несущий элемент конструкции (например, косоур) придется менять, поскольку после расщепа восстановлению он не подлежит.

Металлические элементы (несущие, крепежные, отделочные) должны обладать стойкостью к коррозии и достаточной прочностью.

Крепежные детали в настоящее время представлены на рынке в широком ассортименте: можно подобрать наиболее подходящие не только по размеру и типу, но и по цвету и фактуре поверхности.

Если необходимо склеить некоторые детали лестницы (это применимо только к деталям, не воспринимающим нагрузку при эксплуатации), следует остановить выбор на столярном клее (сегодня можно выбрать специальный клей для дерева из множества типов и производителей). Не стоит приобретать для этих целей универсальный строительный клей.

Если лестница будет окрашена, кроме краски или эмали потребуется специальная грунтовка для подготовки поверхности. Эмали отличаются от красок большей долговечностью, хотя разница в составах незначительна. По экологическим соображениям в интерьерных работах следует отдавать предпочтение акриловым эмалям, а не алкидным.

Перед нанесением лака также потребуется использовать грунтовку. Лаки можно применять любые, предназначенные для покрывания дерева в интерьере, но можно обратить особое внимание на специальные лаки для паркета и ступеней лестницы. Ступени следует обрабатывать только лаком, подходящим для напольных покрытий: он обладает повышенной износостойкостью.

Стекло, применяемое для отделки ступеней и создания ограждения лестницы, должно обладать высокой прочностью (мультиплекс, триплекс).

Наиболее распространенные конструктивные варианты интерьерных деревянных лестниц – лестница на косоурах, на тетивах, на больцах и на центральной вертикальной опоре. Лестницы винтового типа могут иметь центральную стойку или опираться на «колодец» из стен, но в последнем случае винтовая лестница, скорее всего, конструктивно будет лестницей на больцах, поэтому, классифицируя лестницы по конструктивным особенностям, выделяют именно лестницы на центральной опоре, а не винтовые. Наиболее широкое распространение имеют лестницы на косоурах.

Кроме отличий в типах несущих элементов, различают лестницы по общей конфигурации и расположению маршей. Это одномаршевые лестницы, лестницы поворотного типа с различным углом поворота (наиболее популярные – 90° и 180°), винтовые лестницы. Маршем называют лестничный подъем, не включающий в себя площадок для отдыха. Маршевые лестницы всегда удобнее винтовых, а первое место среди них по уровню комфорта занимают одномаршевые лестницы (если не превышено рекомендуемое количество ступеней в марше). Поворотные маршевые лестницы не обязательно должны иметь на повороте площадку для отдыха: если общее число ступеней в лестнице не превышает рекомендуемое, можно заменить площадку забежными ступенями, сэкономив место. Забежные ступени маршевой лестницы на повороте могут опираться на вертикальную опору, как и ступени классической винтовой лестницы (ступени прямых маршей при этом будут иметь одно из выбранных стандартных опираний – косоуры, тетивы, больцы).

Чтобы определить, какой вариант больше подходит для конкретного случая, следует определить, какую площадь в плане будет занимать лестничная клетка. Если это площадь менее 3 м², следует остановить выбор на винтовой лестнице.

Любые врезки в деревянных элементах ослабляют восприимчивость этих элементов к нагрузкам, поскольку сечение ослабляется. В результате при перегрузке конструкции с врезкой или при неправильном выполнении узла целостность элементов и всей конструкции может быть нарушена.

Косоуры – специальные наклонные балки, на которые (сверху) опираются ступени. Деревянная лестница на косоурах – наиболее простая и привычная среди других конструкций. Косоуры могут быть прямыми, криволинейными и пилообразными (с «зазубринами» под ступени). Лестницу можно устроить как на двух косоурах, так и на одном – хребтовом, который располагают по центральной линии лестницы. Однако при ширине лестницы больше 2,5 м недостаточно даже двух косоуров – для увеличения устойчивости добавляют еще один, центральный.

Всю конструкцию крепят к полу нижнего этажа и торцу перекрытия верхнего этажа.

Сами косоуры для деревянной лестницы могут быть изготовлены как из дерева, так и из металла (в таком случае получится лестница из комбинированных материалов).

Для деревянных косоуров (если их два по краям лестницы) используют доски толщиной 4–8 см и шириной не менее 25–30 см. Поскольку для классической лестницы требуется идеально прямая доска без пороков древесины, часто в качестве косоура выступают клееные доски. Однако такой вариант не всегда удачен: клееные доски со временем расслаиваются, особенно при несоблюдении всех условий эксплуатации, а по качеству в любом случае проигрывают правильно подготовленным доскам из цельного дерева. Подготовленную для косоура древесину выдерживают под прессом (обычно этот пресс состоит из других пиломатериалов) и просушивают. В таких условиях доска остается прямой, а при хорошем качестве древесины к тому же не дает трещин.

Если косоур один (хребтовый, центральный), его выполняют либо из стальной балки, либо из деревянного бруса сечением не менее 34 × 20 см. Можно использовать клееный брус (из склеенных между собой досок) или изготовить такой брус самостоятельно. После склеивания досок заготовку бруса кладут под пресс, а затем дополнительно закрепляют шкантами или болтами.

Нижнее опирание косоура может быть выполнено на продольную (расположенную в плане параллельно с косоуром) или поперечную балку. В первом случае косоур упирается в крайнюю балясину (с предварительным надежным запилом и закреплением балясины в балку), во втором – непосредственно в балку, с запилом косоура или с запилом балки.

Различают косоуры и по способам опирания на верхнюю площадку (перекрытие верхнего этажа). От способа опирания косоуров зависит надежность конструкции. Опирание может быть выполнено с запилом косоура или без запила, но с увеличением высоты площадочной балки (рис. 1).

Косоуры с запилом менее надежны, поскольку запил истончает боковой профиль балки и увеличивает риск расщеплений и сколов древесины.

Фризовая ступень – верхняя ступень лестницы, находящаяся вровень с уровнем пола верхнего этажа. В зависимости от конструктивного решения лестницы она может выглядеть по-разному (рис. 2).

Фризовая ступень позволяет варьировать горизонтальные размеры лестницы, не меняя габаритов ступеней и наклона маршей.

Рисунок 1. Косоуры по способу верхнего опирания: а) с запилом; б) без запила; 1 – площадочная балка; 2 – запил в косоуре.

Рисунок 2. Варианты решения фризовой ступени в лестнице: а) повторяет по размерам рядовую ступень; б) частично задвинута; в) полностью задвинута (отсутствует); 1 – площадочная балка; 2 – фризовая ступень.

При задвижке фризовой ступени, как и при выполнении верхнего опирания косоура без его запила, увеличивается необходимая высота площадочной балки и усложняются узлы крепления, из-за чего проход под лестницей становится ниже.

Если несущие конструкции дома выполнены не из дерева (отсутствуют деревянные балки перекрытий), верхнее и нижнее опирание выполняют на перекрытия с использованием металлических крепежных элементов.

При возможности от врезок следует отказаться, заменив крепления в месте опирания металлическими крепежными элементами. Существует несколько способов крепления ступеней на косоуры (рис. 3): в треугольные вырезы в самих косоурах, на кобылки или с помощью «пеньков».

Для устройства треугольных вырезов в косоурах для создания прямого лестничного марша применяют трафарет, чтобы ступени были расположены одинаково. В местах размещения забежных ступеней вырезы должны быть разными: с внутренней стороны меньше, с наружной – больше.

Для изготовления косоуров с вырезами под ступени нужна очень широкая прямая доска, поэтому в качестве альтернативы можно использовать крепления на «пеньки» или кобылки.

Рисунок 3. Способы установки ступеней на косоуры: а) в вырезы в самих косоурах; б) на кобылки (с дополнительными запилами в косоуре); в) с помощью «пеньков»; 1 – косоур; 2 – кобылка; 3 – шкант

Кобылка – дополнительный деревянный элемент для крепления ступеней по косоурам, имеющий примерно треугольную форму и устанавливаемый непосредственно на верхнюю кромку косоура. Кобылки крепят на косоуры с помощью шкантов и клея по заранее устроенным пазам в скрепляемых деревянных деталях. Чтобы крепление было более надежным, устраивают дополнительные запилы в косоурах, а кобылки в соответствии с этими запилами изготавливают не треугольной, а более сложной формы.

Пеньки – относительно вертикальные элементы для крепления ступеней на косоуры, имеющие сверху горизонтальные площадки небольшой площади. Сами пеньки закрепляют на косоурах с помощью метизов.

Лестница криволинейной формы может быть изготовлена на гнутоклееных косоурах. Такие элементы выполняют только специалисты в фирмах, имеющих необходимое оборудование.

Если косоур смонтирован из стальных элементов, деревянные ступени на нем можно установить несколькими способами, два из которых считаются основными.

Крепление ступеней по рамам применяют обычно в случае устройства лестницы по двум косоурам, а крепление с помощью пеньков – на лестницах с одним хребтовым косоуром. Для крепления деревянных элементов на металлические используют болты, которые утапливаются в плоскость материала и заделываются деревянными пробками.

Если использовать дерево для изготовления всех остальных элементов лестницы, то лестница на стальных косоурах будет практически неотличима от полностью деревянной конструкции.

В качестве косоура может выступать несущая стена, опирающаяся на свой фундамент. Для деревянных лестниц такой вариант применяют редко из-за необоснованных расходов (деревянную лестницу можно опереть на обычные косоуры с большим запасом прочности всей конструкции), но при желании можно использовать для опирания ступеней и специально возведенную стену. Такую стену называют подпорной. Ее возводят из мелких бетонных блоков, кирпича или монолитного железобетона.

Лестницы на косоурах имеют преимущество перед лестницами на тетивах в отношении экономии пространства. Дело в том, что опорные элемент находятся под ступенями, и сами ступени при равной общей ширине лестницы можно сделать шире, чем при использовании креплений на тетивах (либо, напротив, сузить лестницу за счет опорных элементов). Это может иметь решающее значение при устройстве лестницы в узком пространстве (например, между существующими стенами).

Тетива – несущий элемент лестницы, который удерживает ступени путем врезки их торца в тетиву. Для этого в тетиве проделывают пазы по размеру торца ступеней. Глубина пазов составляет 1,5–2 см.

Эта конструкция в целом схожа по принципам устройства с конструкцией на косоурах. Единственное (и главное) отличие – в том, что ступени находятся не над опорными элементами, а между них. Таким образом, лестница должна обязательно иметь две тетивы.

В некоторых случаях крепление на тетивах комбинируют с креплением на косоуры: например, с каждой стороны прижатой к стене лестницы устраивают свой способ опирания.

Преимущество тетивы перед косоуром – возможность скрыть боковой торец лестницы с профилем ступеней (если это необходимо из эстетических соображений).

Нижнее и верхнее опирание лестницы на тетивах устраивают точно такими же способами, как для лестницы на косоурах.

Если во время выполнения столярных работ была допущена ошибка в несколько миллиметров или обнаружена неровность поверхности одного из основных элементов, ситуацию можно исправить с помощью шлифования, подрезания и подпилов дерева в определенных местах.

Конструкция (тетивы и ступени) получается распорной, поэтому для придания ей надежности необходимы стяжки тетив с интервалом примерно каждые три ступени. Стяжки представляют собой деревянные рейки или металлические прутки, которые пропускают в отверстия в тетивах, устроенные под будущими ступенями. Металлические тяжи должны иметь резьбу на концах для закрепления их выходов гайками. Используют прутики диаметром 0,8–1,2 см. Деревянные тяжи закрепляют с помощью деревянных или стальных элементов.

Если лестница будет выполнена без подступенков, в тетивах достаточно горизонтальных пазов для ступеней. Если в пазы будут крепиться и подступенки, паз для каждой ступени будет Г-образным, причем все пазы в тетиве будут объединены в один паз сложной конфигурации. Подступенки не обязательно крепить в пазы, устроенные в тетиве: их можно опереть на ступени с применением крепежных элементов.

Крепление ступеней к тетивам в пазы называют также врезным соединением. Это самый распространенный способ крепления ступеней в таких лестницах. Чтобы проступи и подступенки плотно и надежно заходили в пазы, необходимо строго выдерживать размеры и выполнять все плоскости паза ровными, а сами пазы одинаковой глубины. Но помимо стыкования в пазы существуют другие способы крепления ступеней. Это стыкование в пазы с подклиниванием и крепление ступеней по нашитым брускам или планкам.

Стыкование в пазы с подклиниванием применяют при невозможности сделать паз размером под торец ступени и для лучшего распора вставленных в паз проступей и подступенков.

Если тетива тонкая, сделать в ней не сквозной паз не всегда возможно. В таких случаях на тетиву с внутренней стороны нашивают деревянные бруски (рейки) или планки под размер будущей ступени. Толщина планок или брусков должна составлять не менее 1,5–2 см. Эти элементы выполняют функции подпорки для ступеней: проступи и подступенки опирают непосредственно на них. Подобная конструкция схожа с лестницей на косоурах, особенно при использовании нашитых планок, которые вырезают по тому же шаблону, который применялся бы для вырезания кобылок на косоур. Нашивные бруски могут иметь квадратное или треугольное сечение (в последнем случае верхняя плоскость должна оказаться горизонтальной).

Еще один способ опирания ступеней – непосредственно к тетиве, но без пазов в ней, а с помощью металлических крепежных деталей (уголков, кронштейнов). Для выполнения такого крепления тетива должна отвечать определенным повышенным требованиям, а именно быть гладкой, иметь ровную строганную поверхность по всей длине, иначе одинаковые по ширине ступени не получится установить в ней без образования щелей и других недочетов. Впрочем, это требование применимо и для крепления по нашитым брускам и прибоинам.

Если лестница на тетивах имеет поворот с забежными ступенями, их можно закрепить на центральной опоре, установленной в месте поворота. Но можно обойтись и без использования дополнительных опор, выполнив в месте поворота стыки тетивы с балясинами или конструкцию из поворотных фитингов.

Стыковка элементов тетивы с помощью фитинга может быть дробной, но для обеспечения большей надежности конструкции элементы тетивы лучше выполнить цельными, сделав необходимые вырезы в доске. Тогда в стыке будет не пять, а всего три элемента – нижняя тетива, фитинг и верхняя тетива. Стыки с фитингами используют только в сочетании с прочным и надежным сортом древесины. Врезки выполняют с высокой точностью, обязательно на клеевом соединении.

Стыкование на балясинах достаточно надежно, поскольку часть нагрузки на несущий элемент (тетиву), уязвимый в месте поворота, переносится на верхний пояс конструкции – на ограждение. Вся лестница, включая перила и балясины, становится единой конструкцией. При этом само ограждение должно быть выполнено в высшей степени надежным.

Преимущество соединения на фитингах в том, что ограждение может быть выполнено в более свободной форме, поскольку оно не выполняет несущей функции (кроме опирания при ходьбе).

Если лестница на тетивах состоит из нескольких маршей, между которыми устроена поворотная площадка для отдыха, стыки в тетивах тоже выполняют либо на центральной опоре, либо путем крепления к балясине.

Опорную балясину крепят к площадочной балке. К балясине путем врезки или с помощью соединения на болтах присоединяют внутренние тетивы верхнего и нижнего марша. Возможно крепление тетивы каждого марша к «своей» отдельной балясине.

Стыковка тетив на двух разных балясинах позволяет значительно отодвинуть марши друг от друга (при необходимости или в соответствии с дизайнерским решением). При выполнении стыка на центральной опоре этого достичь не получится. Если каждая балясина поддерживает только одну тетиву, а не две сразу, сечение балясин можно уменьшить по сравнению с одной центральной балясиной.

При расположении у стены тетиву обычно крепят к конструкции стены, но возможно и ее опирание только на пол нижнего и верхнего этажа (или на конструкцию поворотной площадки, если лестница состоит из нескольких маршей). Крепление к стене дополняет опирание на конструкцию пола и перекрытия, частично перенося нагрузку от ступеней на стену и разгружая тем самым центральную часть тетивы. Это особенно важно, если тетива ослаблена широкими пазами для врезки ступеней.

Тетиву для лестницы чаще всего выполняют из клееных досок, хотя возможно использование хорошо просушенной цельной древесины. Все врезки и стыки делают с использованием клея высокой прочности соединения.

Врезка деревянных элементов друг в друга с применением пазов (что характерно для лестниц на тетивах) даже при небольших допущенных ошибках может приводить к постепенному расшатыванию конструкции. Лестница постепенно начнет скрипеть. Чтобы этого не происходило, при недостаточном опыте в столярных и плотницких работах лучше выполнять ключевые соединения не в паз, а с применением металлических крепежей различной конфигурации.

Лестница на тетивах может быть выполнена криволинейной, из гнутоклееной древесины. Этот тип лестниц, хоть и мало чем отличается по технике монтажа от обычной лестницы на тетивах, относится к наиболее сложным по расчету и изготовлению несущих элементов. При желании сделать такую лестницу самостоятельно придется заказать тетивы в строительной фирме, владеющей специальным оборудованием. Ограждение тоже выполняют в производственных условиях либо монтируют из отдельных прямых отрезков. Ступени крепят к установленным тетивам обычным способом (в паз или на металлические крепежи, поскольку установка по набивным элементам в данном случае представляет сложность). Поскольку даже в пределах торца одной ступени поверхность внутренней и внешней тетивы не ровная, а изогнутая, торец ступени для идеального примыкания приходится шлифовать до получения необходимого изгиба.