Текст книги "Лестницы. Проектирование и монтаж"

Больцы – стальные крепежные элементы (болты), позволяющие закрепить ступени лестницы без использования направляющих несущих элементов (косоура или тетивы). Чаще всего по своей сути больцы – это резьбовые шпильки большого размера, т. е. металлические стержни с резьбой на обоих концах; иногда используют стержни без резьбы. Металлические стержни или болты вмуровывают или вкручивают в стену, а также располагают между соседними ступенями в качестве соединительного элемента.

Больцевые лестницы предпочтительнее лестниц на косоурах и тетивах, если необходимо сэкономить пространство и создать визуально легкую конструкцию: несущие элементы не занимают много места, в некоторых случаях их вообще не заметно. Благодаря этому преимуществу больцевые лестницы получили широкое распространение в домах с интерьерами в современном стиле. Так, лестница на больцах хорошо впишется в стиль хай-тек, в котором функциональные элементы (крепления, конструктивные узлы) выставляются напоказ и выполняют декоративную роль. Еще одно преимущество больцевой лестницы – отсутствие скрипа, даже при использовании деревянных ступеней.

Больцевые лестницы сложны в устройстве и требуют применения большого количества металлических элементов с различными креплениями с деревом и между собой. Поэтому зачастую при изготовлении таких лестниц требуются не только способности плотника, но и навыки сварщика.

Но стена для опирания такой лестницы должна обязательно быть выполнена из камня и отличаться прочностью конструкции (лучше, если это будет мощная несущая стена). Кроме того, лестница на больцах вообще зависит от наличия стены в месте установки лестницы: опирание в данной конструкции происходит именно на стену, перекрытия нижнего и верхнего этажей перенимают на себя лишь часть нагрузки. Если же лестницу на больцах хочется установить в удалении от стены, на выручку может прийти обычный косоур или тетива: деревянный несущий элемент устанавливают с одной стороны конструкции (той, что ближе к стене), а с другой крепят ступени на больцы. Возможен и другой вариант комбинированной лестницы – нижний невысокий марш (3–4 ступени) выполняют на косоурах или тетивах, а верхний основной – на больцах.

Больцевые лестницы иногда опирают с одной стороны на тетиву или косоур и в том случае, когда ступени расположены вплотную к стене, но стена (например, перегородка облегченной конструкции) не может принять на себя нагрузку от лестницы.

В комбинированных лестницах, где с одной стороны ступени крепятся на больцы, а со второй – на тетиву, возможно смещение ступеней и выход их из паза в тетиве. Для предупреждения такого исхода ступени необходимо жестко прикреплять к тетиве, с применением металлических крепежей.

Лестница на больцах не может быть выполнена полностью деревянной: здесь необходимы металлические крепления, которые выполняют функцию основных несущих элементов. Поручни и стойки ограждения тоже часто выполняют из металла, хотя можно использовать для их изготовления изделия из прочной древесины. Если все несущие элементы больцевой лестницы металлические, из дерева могут быть выполнены только ступени и лестничные площадки. Поручень может быть выполнен из металла с последующей облицовкой деревом. Если в качестве материала для поручней и стоек ограждения выбрано дерево, используют обычно клееную древесину с поперечным сечением, которое отвечает возлагаемой на эти элементы нагрузке. Наиболее надежные сечения – не прямоугольные, а в виде тавра (Т-образное), двутавра (Н-образное), швеллера (П-образное).

Несущие элементы в лестнице на больцах – заглубленные в стену болты, поручень и стойки ограждения. Стойки ограждения тоже могут представлять собой большие болты, они соединяют попарно соседние ступени, создавая жесткую конструктивную систему. Ограждение должно иметь надежное опирание на перекрытия нижнего и верхнего этажей.

Больцевая лестница может быть выполнена как маршевой, так и винтовой, причем сложностей с изгибанием деревянных несущих элементов в последнем варианте не возникнет: единственное условие – наличие стены особой формы (в классическом варианте – круглой в плане), на которой можно будет закрепить больцы.

Поскольку больцевые лестницы часто выбирают для визуального «облегчения» интерьера, ступени в них в большинстве случаев бывают выполнены без подступенков (иначе нет смысла выполнять такую лестницу). Но это не требование, а скорее дань моде. В домах, где есть дети и пожилые люди, лучше остановить выбор на лестнице с подступенками.

Крепление ступеней в больцевых лестницах потайного типа. Роль несущего каркаса лестницы выполняют больцы в сочетании со ступенями.

Большое преимущество больцевой лестницы – удобство проведения ремонтных работ. Если, например, необходимо поменять проступь, определенный элемент просто снимают и замещают новым, причем процесс почти не затрагивает даже соседние ступени, тем более – общую конструкцию.

Ступени, подвешенные на больцы, со свободной стороны (не приставленной к стене) крепят к перилам с помощью стоек, которые тоже в таком случае называют больцами. Эти стойки могут быть продолжены по высоте до перекрытия верхнего этажа или чуть выше (до уровня ограждения вокруг лестничного проема в перекрытии) и оперты на несущие конструкции перекрытия. Но чаще можно встретить ситуацию, когда больцы опирают на перила, а перила, в свою очередь, передают нагрузку на перекрытия нижнего и верхнего этажей.

В поворотных лестницах на больцах в углах поворота используют центральные опорные стойки из металла.

Важный момент в устройстве больцевой лестницы – способ примыкания ступеней к стене (если лестница расположена у стены). Обычно ступени крепят на больцы с соблюдением некоторого отступа торца ступени от стены. Если установить ступени вплотную к стене (не к обшивке звуко– и теплоизоляционным материалом, а именно к конструкции стены) или даже с врезкой в стену, звук шагов будет отдаваться вибрацией или глухим шумом по всему дому. Иными словами, в доме нарушится акустика. Кроме того, деревянные ступени необходимо будет защищать от перепадов температуры (особенно, если стена внешняя) и влажности.

После установки и отделки лестницы больцы могут быть закрыты декоративными элементами, улучшающими внешний вид конструкции. Больцы, которые соединяют ступени, чаще всего бывают скрыты надетым на них обрезком металлической трубы, но возможна и облицовка деревянными элементами – сборными брусками с выбранными по их центру полуцилиндрическими или прямоугольными пазами (если облицовка производится после окончательной установки ступеней) или цельными брусками с центральным сквозным отверстием (если облицовочный брусок надевается сразу после установки больца, до закрытия его верхней ступенью).

Существует несколько способов крепления ступеней к больцам, которые зависят от конструкции самим крепежей. Во-первых, это соединение с помощью гаек, в котором используют больц без шляпки (стержень с резьбой на концах). На один больцы нужны четыре гайки – для ограничения каждой из двух скрепляемых ступеней снизу и сверху. Второй способ – с помощью втулок: если больц представляет собой крупный болт со шляпкой, его свободную часть пропускают через отверстие в ступени снизу вверх, оставляя шляпку с нижней стороны проступи. Затем на больц надевают втулку, по размеру совпадающую с расстоянием между проступями в створе (от верха проступи до низа соседней проступи над ней). После установки на больц верхней (второй) ступени ее закрепляют контргайкой. Третий вариант крепления – на больцы в виде болтов (со шляпкой), но с закреплением ступеней на больце гайками.

Если гайки не будут впоследствии закрыты облицовочными элементами (сбоку) и специальными декоративными заглушками (снизу), следует выбирать такие крепежные элементы, которые подойдут к устраиваемому интерьеру.

Поскольку дерево по сравнению с металлом обладает небольшой износостойкостью, между поверхностью ступеней и крепежными элементами следует подкладывать широкие шайбы или специальные стальные полосы.

Первую (нижнюю) ступень больцевой лестницы крепят не только к больцу, но и к опорной стойке, которая является одновременно нижней стойкой ограждения.

После установки ступеней на больцах получается конструкция, в которой по всей длине передние края верхних ступеней опираются на задние края нижних.

Больцы, которые закрепляют в стене для опирания ступеней, имеют особую конструкцию и называются обычно специальными больцами. В стену обязательно вставляют эластичную прокладку, затем закрепляют больц. Прокладка снижает передачу звуковых волн между лестницей и стеной.

Специальный больц может быть врезан в торец ступени или поддерживать ее снизу (как бы обхватывая). Если древесина, из которой изготовлена ступень, не предназначена на торцевую врезку и не может выдержать такую нагрузку без скола древесины, лучше использовать второй вариант крепления как более надежный благодаря меньшему напряжению деревянного элемента.

Как уже было сказано, винтовые лестницы – это вид лестниц из их классификации по конфигурации, а не по типу конструкции. Винтовая лестница может быть устроена и на больцах, и на тетивах, и на косоурах (в последних двух случаях применяют гнутоклееные конструкции). Но чаще всего под этим названием подразумевают именно лестницы на центральной опоре, представляющей собой столб, металлическую трубу или другой вертикальный несущий элемент.

Лестницы винтового типа – одни из самых неудобных. Их используют в условиях экономии пространства, реже – как дополнительную конструкцию (при наличии имеющейся основной маршевой лестницы), выступающую в качестве украшения интерьера. Часто винтовые лестницы устанавливают для спуска в подвал или подъема на чердак или мансарду.

Винтовая лестница может быть устроена в выделенном стеновом колодце или в окружении свободного пространства. Во втором случае лестницу с ее необычным конструктивным решением необходимо будет вписать в интерьер помещения.

В плане винтовая лестница может быть выполнена не только круглой, но также в форме квадрата или другого правильного многоугольника.

Несущие и дополнительные элементы винтовой лестницы могут быть выполнены из дерева, но крепления лучше сделать металлическими. Возможно выполнение деревянной винтовой лестницы по металлическому каркасу или даже с опором на каменные конструкции.

В классическом варианте винтовая лестница имеет проступи в виде трапеции (в плане), т. е. клиновидной формы. При этом самая широкая часть проступи (у внешнего радиуса лестницы) имеет размер не более 50 см, средняя часть (по оси, т. е. по ходовой полосе движения) – около 25 см, самая узкая – не менее 10 см. Принципиально ступени винтовой лестницы ничем не отличаются от забежных ступеней на маршевой лестнице. Интересно, что в винтовых лестницах центральная ось не совпадает с ходовой полосой движения, особенно заметно отклонение, если ступени продлены до опорного столба.

Необходимая длина проступи (она же ширина лестницы в пределах ступеней) зависит от назначения винтовой лестницы. Если это основная лестница, связывающая между собой жилые этажи дома, длина проступи должна составлять не менее 90 см. Проем в перекрытии при этом устраивают радиусом на 10 см больше, чем длина проступи (общий диаметр отверстия получается равным 2 м). Такая разница в размерах необходима, чтобы в проем, кроме самих ступеней, уместилось ограждение с поручнем и свободное пространство за поручнем для руки при опирании. Если свободного пространства не останется, опираться на поручень в верхней части лестницы (на уровне перекрытия) будет неудобно. Если лестница устроена на опорном столбе, следует прибавить к диаметру проема диаметр этого столба. Если лестница имеет внутри пустой колодец (так бывает, когда ступени опирают на гнутоклееные косоуры или тетивы), необходимый диаметр увеличивают в соответствии с диаметром этого колодца.

Для дополнительной винтовой лестницы (когда между этажами уже имеется основная лестница) и для винтовой лестницы, ведущей на чердак или в подвал достаточно длины проступи 55–60 см, а проем устраивают с диаметром 1,4 м.

Рекомендуемая длина проступи относится к ее функциональному отрезку (по которому можно ходить). Стойки ограждения отнимают у проступи часть ее длины, поэтому общая длина проступи должна быть как минимум не менее 90 и 60 см (соответственно для основной и дополнительной лестницы), а примерно на 5—10 см больше.

Если эксплуатируемый отрезок (между стойками ограждения и опорным столбом) длины проступи составляет 90 см, ходовая полоса движения составит около 60 см у внешнего радиуса (около 30 см у опорного столба останутся непригодными для ходьбы). Поэтому винтовая лестница с шириной ступеней в 90 см не предназначена для одновременного прохода по ней двух людей. Чтобы сделать лестницу более удобной, длину проступи увеличивают, но не более чем до 150 см: устраивать винтовую лестницу больших размеров, чем с длиной проступи 1,5 м, нецелесообразно, поскольку при таких размерах уже можно уместить в том же пространстве более удобную маршевую лестницу.

Для экономии пространства, кроме винтовых, можно использовать лестницы типа «гусиный шаг» («утиный шаг», или «самба»). Это маршевые лестницы, ступени которых выполнены в виде неправильного многоугольника с выступами, предназначенными для конкретной ноги (тем самым длина лестницы уменьшается почти в два раза).

Угол поворота винтовой лестницы на высоту этажа составляет 270–360°. Винтовые лестницы с поворотом на этаж в 360° называют лестницами с полным оборотом. Такую конструкцию удобно устанавливать только в относительно высоких помещениях, поскольку подступенок первой нижней ступени находится непосредственно под подступенком верхней ступени, а первые несколько ступеней снизу (количество зависит от ширины ступеней) расположены под лестничной площадкой верхнего этажа (выходом с лестницы).

Классическая винтовая лестница должна быть закручена против часовой стрелки (если считать отправной точкой нижнюю часть лестницы). Этот принцип основан на том, что людям в их большинстве (примерно на 70 %) удобнее подниматься и спускаться с правой ноги, а не с левой. Но все же перед выбором направления закручивания лестницы можно убедиться в том, какой вариант удобнее, попробовав спуститься и подняться по винтовым лестницам разной закрутки в других зданиях.

Выбрав диаметр винтовой лестницы и рассчитав необходимое количество ступеней, приступают к расчету ширины проступи в трех частях: средней, самой узкой и самой широкой.

Способ крепления ступеней к несущему элементу в винтовой лестнице напрямую зависит от ее расположения – в стеновом колодце или вокруг опорного столба при остающемся вокруг свободном пространстве. Ступени могут быть закреплены одновременно с двух сторон – на опорный столб (своим узким торцом) и на периметральные стены стенового колодца (своим широким концом). Другой вариант – консольное закрепление ступеней на центральной опоре. Третий способ – опора ступеней на гнутую тетиву; четвертый – опора на гнутый косоур. Последние два способа могут быть выполнены в нескольких вариациях – с устройством центральной опоры (комбинированная конструкция, в которой не нужны внутренний косоур или тетива) или без опорного столба (ступени опираются только на тетивы или только на косоуры).

Отдельного рассмотрения заслуживает способ опирания ступеней на центральную опору. Здесь возможны несколько вариантов. Во-первых, если опора представляет собой широкий в сечении деревянный столб, можно врезать ступени в пазы с применением дополнительных металлических креплений. Во-вторых, как на деревянной, так и на металлической или каменной опоре, возможно крепление ступеней на больцы. Наконец, если опора представляет собой металлическую трубу небольшого диаметра, можно нанизать на нее ступени с проделанными в них отверстиями или закрепленными дополнительными элементами с круглой прорезью, используя для закрепления ступеней на определенной высоте втулки или металлические кронштейны. Вертикальную трубу в такой конструкции называют обсадной.

Опорный столб винтовой лестницы может быть выполнен из различных материалов: деревянный брус (цельный или клееный), отрезок металлического профиля (например, для квадратной в плане лестницы может подойти коробчатый профиль), металлическая труба, столб из каменной кладки, железобетонный столб. Самый необычный способ создания центральной опоры – составление ее из утолщенных концов самих ступеней (утолщаются в высоту узкие торцы ступеней). Но при этом все же необходим жесткий общий стержень или надежное скрепление утолщенных концов ступеней между собой, чтобы ступени не уходили вбок.

Если в качестве опорной стойки используют металлический профиль (трубу или профиль другого сечения), металл должен быть прочным и толстостенным. Диаметр трубы, применяемой в качестве центральной опоры для винтовой лестницы, должен составлять 5 см или более.

Маршевую лестницу с забежными ступенями иногда называют гибридом маршевой и винтовой лестницы. Эта комбинированная конструкция действительно содержит способы крепления элементов и принципы общего построения связей, заимствованные из того и другого вида лестниц. Для крепления забежных ступеней обычно используют центральную опору, а рядовые ступени в маршах крепят на косоурах, тетивах или больцах.

Лестницы с забежными ступенями, как и винтовые лестницы, менее удобны, нежели обычные конструкции. Их используют в условиях жесткой экономии пространства.

Строительство лестниц

Конструкция деревянной лестницы

Конструкция деревянной лестницы в любом из ее вариантов содержит несколько основных элементов: опорные балки, плиты и стены, на которые опираются несущие конструкции лестницы; несущие конструкции лестницы (опорная стойка, косоур, тетива, больцы); ступени; ограждение. Все остальные элементы входят в состав перечисленных. Так, стяжки дополняют несущую конструкцию с тетивами, а проступь и подступенок являются составными частями ступени.

Ступени бывают рядовыми, забежными и радиусными (фальш-ступени). Забежные ступени отличаются от рядовых не тем, что располагаются не параллельно друг другу, а тем, что опираются на стойку, а не на косоур или тетиву. Фальш-ступени устраивают вместо нижних рядовых ступеней лестницы (нижних фризовых ступеней), чтобы смягчить ее выступающий угол. Фальш-ступень делают несколько шире рядовых ступеней марша и закругляют с выступающей стороны (или с обеих сторон, если лестница расположена не у стены).

Верхняя ступень лестницы может иметь размеры, отличные от размеров рядовых ступеней. Для нижней ступени это недопустимо. Ту же функцию, что и ступени, выполняет лестничная площадка, необходимая для организации поворотов и перерывов (для отдыха) в классических маршевых лестницах. Иногда такую площадку (особенно при квадратной форме в плане) называют «столом». «Стол» опирают на столбы и балки либо крепят к стенам (если лестница пристенная) с желательной установкой дополнительной поддержки в виде опорного столба.

Ограждение может быть частью несущей конструкции лестницы: в больцевой лестнице и при установке опорных балясин для врезки в них косоуров или тетив. Классическое ограждение состоит из поручня и балясин, на которые он опирается. Балясины служат не только для поддержки поручня, они обеспечивают безопасность передвижения по лестнице. Лестничный проем на верхнем этаже с боковых сторон тоже огораживают. Вместо балясин в различных конструкциях часто используют простые стойки, столбики и решетки. Если лестница устроена в стеновом колодце, ограждение не нужно, а поручни обычно крепят непосредственно к стене.

В местах поворота части перил скрепляют при помощи опорных балясин или соединительных фитингов.

Такие детали лестницы, как поручни, балясины, опорные столбы, предпочтительно изготавливать из клееной древесины. Цельная древесина, особенно плохо или неправильно просушенная, может в последствии покоробиться или потрескаться.

Опорные балясины на поворотах лестницы обычно завершают шаром – округлым элементом, устанавливаемым поверх балясины и служащим для опирания руки при ходьбе.

Рядовые балясины жестко закрепляют на ступенях и в поручне лестницы.

Ограждение деревянной лестницы может быть выполнено из металла и закреплено на деревянных несущих элементов с помощью болтов или саморезов.

Если ограждение будет опираться не на ступени, а на тетиву, под балясины на тетиву сначала монтируют подперилок. Подперилки используют также при установке ограждения вокруг лестничного проема. С помощью подперилка можно установить на тетиву балясины, сечение которых больше, чем толщина тетивы.

Устройство любой лестницы начинают с подготовки опорных элементов, на которые будут передавать нагрузку несущие конструкции лестницы. Это, в первую очередь, плиты или балки перекрытий. При необходимости под лестничной площадкой сверху укладывают дополнительную балку для опирания косоура или тетивы. Это необходимо, если устроить опирание на существующие несущие конструкции проблематично.

Затем устанавливают несущие элементы лестницы, после чего приступают к монтажу ступеней и ограждения. В больцевых конструкциях все эти работы производят параллельно, двигаясь снизу вверх.

Существуют лестницы со смешанными конструкциями, в которых комбинируют два (а иногда и три-четыре) несущих элемента (косоур, тетива, больцы, опорный столб). В таких конструкциях монтаж элементов начинают в соответствии со способами крепления их между собой и с опорными балками или перекрытиями.