Винтовая лестница: виды конструкции, расчет параметров и схема, пошаговая инструкция по изготовлению своими руками

Причины установки, преимущества и недостатки

По технологии винтовые конструкции устанавливаются по таким причинам:

1. Спиралевидная конструкция послужит идеальной вспомогательной системой для подъема на чердак.
2. Металлические лестницы могут сооружаться в том случае, если общая отделка выполнена из естественных материалов. Иначе будет нарушен весь интерьер.
3. Если в доме не имеется достаточной площади для установки маршевой конструкции. В таком случае монтируется спиральная модель.

К преимуществам винтовых лестниц можно отнести:

1. Для сооружения такого изделия понадобится всего 1,5 кв. м. Это существенный плюс в экономии жилой площади.
2. Спиралевидные модели стоят намного дешевле стандартных маршевых лестниц.
3. Времени на установку уходит меньше, чем на привычную, к примеру, бетонную конструкцию. Однако потребуется точность в расчетах, специальные инструменты и навыки в подобных работах. Тогда можно без проблем соорудить винтовую лестницу.
4. Уникальная конструкция всегда привлекает гостей своим красивым внешним видом.

Существует ряд основных недостатков винтовых лестниц:

1. Возникает сложность транспортировки крупной бытовой техники и мебели по винтовой лестнице на второй этаж.
2. Деревянная спиралевидная конструкция в отличие от металлической смотрится привлекательнее, но, как правило, деревянная лестница не отличается высоким сроком эксплуатации.
3. Ступеньки выглядят в форме трапеций, что, в свою очередь, усложняет перемещение по конструкции.
4. Детям и старикам сложно перемещаться по подобным спиралевидным конструкциям, поэтому появляется высокий риск получения травмы. Чтобы этого не произошло, рекомендуется установить прочные высокие перила и ограждение, а также не стоит передвигаться по конструкции на большой скорости.

Проектирование и расчет винтовых лестниц

Перед тем как приступить к сооружению винтовой конструкции, нужно будет посидеть над расчетами, выполнить необходимые замеры и составить чертежи своими руками.

Начиная техническую часть создания межэтажной конструкции, подумайте, каким образом вы планируете использовать окружающее пространство, насколько часто будете пользоваться лестницей, какие функции и нагрузки она станет исполнять.

Резная винтовая конструкция с громоздкими перилами, скорей всего не позволит занести на этаж большой диван или опустить шкаф.

Присутствие в семье детей также потребует внимательной планировки такого опасного в плане падений элемента, а именно:

• оборудовать лестницу дополнительной защитой;
• ограничить доступ к опасным элементам;
• выбрать подходящий нескользкий напольный материал и т. д.

Этап разработки и планирования технической стороны строительства винтовой лестницы своими руками – самый продолжительный и сложный.

Но не нужно отчаиваться и бежать в первый попавшийся строительный магазин за приобретением готовой конструкции – различные фото, можно отыскать в интернете.

Перед тем, как начать строительство, подумайте способы крепления и конструкцию. Лестница может быть установлена на стойке в любом месте комнаты или прилегать к стене. Во втором варианте стена выступает в роли дополнительной опоры, придавая конструкции более лучшую устойчивость и жесткость.

При свободной установке нужно поставить дополнительные опоры для ступеней, они имеют несущую функцию и делают спуск более безопасным и комфортным.

Внимательно продумайте варианты материала, использованные при создании винтовой лестницы. Гармонично выглядят деревянные или металлические конструкции, сделанные в подходящей интерьеру расцветке. По этим ступеням удобно перемещаться даже босиком, не боясь простудиться. Эти поверхности просты в уходе и великолепно подойдут для посещаемых помещений, например, для прихожей.

Перед началом строительства нужно сделать чертеж, с помощью которого вы будете иметь полное представление о нужном количестве стройматериала, высоте стойки и ширине ступеней.

Сделать чертежи своими руками очень просто, нужно лишь определенное усердие и точность при подготовке всех нужных измерений. При необходимости или появлении каких-то вопросов или уточнений, всегда есть возможность посмотреть фото или видео создания лестницы. Пошаговые видеосъемки, дополненные словесными советами, дадут возможность вам разобраться с трудностями и сделать шедевр лестничного искусства.

Красивые фото винтовых лестниц из металла

Расчёт винтовых лестниц. Размер

При расчёте размера винтовой лестницы нужно учитывать все главные аспекты этой конструкции, как высоту перил, а также ширину самой лестницы. Если говорить о практике применения данного рода лестниц, то оптимальным размером пролёта является 0,90 м . Этот размер в данном случае мы имеем дело с конструкцией диаметром 2- 2,2 м .

Как рассчитать винтовую лестницу?

При расчёте размера винтовой конструкции нужно первым делом рассчитать ширину проёма. Проём или же просвет на второй этаж может иметь округлую или квадратную форму. При изготовлении проёма нужно учесть то, что его ширина должна быть больше на 20 см чем диаметр лестницы (нужно учитывать перила, 10 см с двух сторон).

Во-вторых, нужно рассчитать высоту от пола до потолка. Это высота этажа. Самая оптимальная высота – 2,5 м.

Третьим делом нужно рассчитать угол закручивания лестницы. Для этого нужно определить точку входа на первую ступень и выхода из последней ступени. При расчёте последней ступени нужно учесть высоту до потолка. Нужно, чтобы от последней ступени до потолка оставалось больше места, чем рост человека, чтобы не задеть головой потолок при подъёме. Для расчёта угла закручивания нужно сделать предварительный чертёж винтовой лестницы. Эти наброски могут помочь вам наглядно увидеть всю конструкцию.

Расчёт винтовой лестницы на примере

Например, при высоте этажа 2,5 м , угла закручивания 270 ° и ширины проёма 2 м начинаем рассчитывать размер винтовой лестницы.

Сначала мы должны рассчитать диаметр всей конструкции. Как уже было сказано, диаметр нашего сооружения должна быть меньше чем ширина проёма. Так как ширина проёма у нас 2 м, то диаметр винтовой лестницы должен быть 1,8 м . Соответственно, длина ступени или ходовая часть составляет 0,90 м , что является самым оптимальным вариантом.

После определения диаметра конструкции, нужно рассчитать длину лестницы. Для этого используем всем нам известную школьную формулу измерения длину окружности.

Длина круга ( L ) = 2*П(3,14)*Радиус( R ).

В нашем примере L =2*3,14*90=565 см.

Но у нас имеется неполный круг 360°, а 270°. Поэтому нашу длину умножаем на 0,75.

565*0,75=424 см

Теперь нам известна длина лестницы. Она составляет 4,24 м .

Следующий шаг – определение количества ступенек. Так как рекомендуемая высота каждой ступени от 15 до 20 см , мы берём 17 см как фиксированную высоту нашей ступеньки. Итак, нам известны высота каждой ступеньки ( 17 см ) и высота этажа ( 2,5 м ).

Можно рассчитать количество ступенек. Для этого высота этажа делится на высоту ступенек.

250/17=14,7

Итак, у нас есть количество ступенек. Округлим до 15 количество ступенек и рассчитываем точную высоту каждой ступеньки.

250/15=16,67 см

Во избежание некоторых недочётов при использовании сотых долей первую ступеньку сделаем чуть ниже 16,2 см, а остальные 16,7см.

Теперь нужно рассчитать ширину проступи. Известно, что ширина проступи должна вместить всю стопу. Наиболее удобный размер — это 20 — 25 см. Мы берём 23 см. У нас получилась прямоугольная ступенька. Но нам нужно размеры самой узкой и самой широкой её части. Узкая её часть равна диаметру опоры, которая поддерживает всю конструкцию. Здесь проступь будет иметь отверстие. Чтобы достичь наибольшей прочности нужно, чтобы диаметр проступи была в 2 раза больше чем опорная труба.

Винтовая лестница довольно сложная конструкция и требует большого усердия, хоть и кажется на первый взгляд довольно простой. Поэтому помощь профессионалов своего дела здесь очень даже уместна. Хоть выше и приведены расчёты, но для новичка самому соорудить такую конструкцию сложновато. Наличие опыта играет тут немаловажную роль.

1 и 2 этаж с винтовой лестницей в интерьере

После того как винтовая лестница будет установлена в доме, можно будет приступать к обустройству помещений, между которыми будет происходить сообщение по лестнице. Обязательно следует соорудить перила на втором этаже в месте, где расположен проем, чтобы избежать несчастные случаи. Если в доме находятся дети или пожилые люди, следует подумать над тем, чтобы установить подсветку на лестнице.

Винтовая лестница в интерьере выглядит очень роскошно

Для обработки деревянных элементов, лучше всего использовать морилку и лак по дереву – это дает гарантию защиты от насекомых, что особенно актуально, если конструкцию использовать на даче. Металлические части лестницы покрывают краской или специальной антикоррозийной грунтовкой.

Предварительные расчеты

Прежде чем приступить к закупке необходимых стройматериалов для сборки винтового оборудования, следует произвести все необходимые расчеты. В противном случае, самостоятельно смонтированная конструкция будет неустойчивой, что приведет к ее разрушению. Рассмотрим пример со стандартной спиральной лестницей, высота которой составляет 2,5 м, ширина – 0,8 м, а диаметр стержня – 0,3 м.

1. Первым делом нужно сложить две ширины перекладин с двойным радиусом или диаметром стержня: 08*2+0,3 = 1,9 м – общий диаметр будущей конструкции;
2. Чтобы рассчитать траекторию движения, нужно на обычный лист бумаги перенести полученную окружность, после этого в нее вписывают окружность меньшего диаметра. Она и покажет нужный параметр. Чтобы получить радиус круга, следует разделить сумму диаметра и ширины изделия на 2: (0,8+0,3)/2 = 0,55 м;
3. Для определения числа перекладин в одном витке спирали, необходимо усредненное значение ширины перекладины (0,18) поделить на длину окружности (2πR) полученной траектории: 0,55*3,14*2/0,18 = 19,1. То есть при таких параметрах в одном витке должно разместиться 19 перекладин;
4. Чтобы точно определить высоту одного витка, просто разделите окружность изделия на 19. Однако следует учесть, что между первой и последней перекладиной расстояние должно быть не меньше 1,8 м и плюс 0,1 м для запаса. И это с учетом толщины перекладин, которая равна 0,06 м: 0,06+,1+1,8 = 1,96 м;
5. Чтобы рассчитать высоту каждой перекладины, следует разделить высоту витка на число всех перекладин: 1,96/19 = 0,1 м.

Как самому сделать винтовую лестницу из металла

Металлическая лестница по типу конструкции может быть:

Прямые лестничные марши более удобные и просторные, их легче проектировать и устанавливать, но при этом они занимают много места.

Винтовая лестница из металла обладает более компактной, но сложной конструкцией, что влечет за собой как положительные, так и отрицательные нюансы. Например, на лестничном марше с трудом разминуться два человека. А занести по ней диван или другую габаритную фурнитуру, практически, невозможно. Зато изделие может встать на минимальной площади и отлично подойдет для подъема на чердак, цокольный этаж или другое не сильно востребованное помещение. Эти особенности надо учитывать, выбирая тип лестницы.

Отличным решением может стать квадратная винтовая лестница, которая является синергией обеих конструкций и обладает лучшими сторонами каждой из них.

Металлические винтовые лестницы

Изготовление металлических лестниц предполагает использование разных техник по обработке металла:

Первые две сложны в освоении и нам не подходят, а вот овладеть навыками сварочных работ можно за достаточно короткое время. Читайте дальше и Вы узнаете как сварить металлическую лестницу.

Выбираем металл

Теперь давайте определимся какой именно металл лучше использовать. Очень популярны чугунные винтовые лестницы, которые обязательно станут настоящим украшением дома. Такие изделия прочны, надежны, добротны и при этом красивы. Единственными, но решающими недостатками являются дороговизна и сложность производства.

Поэтому для изготовления винтовой лестницы мы будем использовать сталь — более дешевый и практичный материал. Есть еще алюминий, но он, как правило, применяется для производства комплектующих, например, перил. Для несущих элементов он не подходит.

Выбираем конструкцию

В зависимости от устройства несущего элемента, изделие может монтироваться:

• на косоурах . Ступеньки укладываются сверху на несущую балку и укрепляются на ней. Торцы ступеней остаются открытыми;
• на тетивах . Ступени крепятся на внутренней стороне несущих балок, торцы ступенек не видны.
• на больцах. Возможны два варианта, первый, когда несущая балка отсутствует, а ступени закрепляются на стене при помощи специальных болтов. И второй, когда изогнутая лестница имеет центральную опору, а ступеньки крепятся между собой больцами.

Виды лестниц для загородных домов

Лестницы для загородных домов подразделяются на два вида:

• маршевые;
• винтовые.

Оба вида имеют как недостатки, так и свои преимущества. Специалисты по дизайну считают, что ключевым критерием для выбора лестницы является площадь помещения и особенности ее конструкции.

Конструкция маршевой лестницы очень проста. С помощью марша соседние лестничные площадки присоединены друг к другу. Она имеет такие преимущества:

• удобство;
• устойчивость;
• способность выдерживать большие нагрузки.

Однако, наряду с этим, маршевая лестница не подходит для домов с небольшой площадью и слишком габаритна. Ее угол наклона и высота ступеней не позволят разместить такую конструкцию в маленьком домике.

Размеры винтовых лестниц

Принятые размеры винтовых лестниц основываются на эргономических принципах и правилах безопасности, то есть в основе лежит удобное перемещение и безопасная эксплуатация сооружения.

Основные размеры:

• ширина лестничного марша 530- 1430 мм ;
• диаметр отверстия в перекрытии 1400- 3400 мм ;
• диаметр лестницы по наружному краю перил 1300- 3300 мм ;
• диаметр прохода по внутреннему краю перил 1200- 3200 мм ;
• расстояние между витками (высота прохода) от 1900 мм , выше роста человека, чтобы не пригибаться при ходьбе;
• угол одного поворота лестницы по спирали – 270-360°.
• ширина проступи в районе движения – от 200 мм , а на расстоянии 150 мм от стойки – от 100 мм, хотя оптимальной является ширина 280 мм , так как при спуске, опираясь только на пятку, можно упасть;
• высота подъема ступени 150- 200 мм . Для винтовой лестницы оптимальной будет высота не меньше 170 мм , так как при подъеме верхние ступени зачастую находятся над головой идущего;
• количество ступеней в полном обороте больше 12, во всей же конструкции их должно быть нечетное количество;
• высота перил в пределах 900- 1200 мм .

Если говорить об основной лестнице, а не о чердачной, то диаметр проема в перекрытии должен быть не менее 2000 мм, а проступь должна быть длиной от 900 мм , то есть диаметр лестницы – 1800 мм . Разница в 100 мм на сторону предназначена для того, чтобы выполнить ограждение, и рука удобно располагалась на поручне. Для доступа на чердак будет удобна дополнительная лестница диаметром 1200 мм в проеме – 1400 мм.

Если учесть, что процентов тридцать длины проступи уходит на нависание забежных ступеней друг над другом у центрального столба, то для хождения остается немногим более полуметра. Разойтись на такой лестнице трудно, а увеличивать диаметр смысла нет. Кроме того, по ней сложно носить грузы, для этой цели диаметр отверстия в перекрытии должен быть не меньше 2200 мм . Но все эти недостатки компенсируются красотой и компактными размерами сооружения.

Как правильно рассчитать размеры винтовой лестницы в частном доме на второй этаж

Рассмотрим, как происходит расчет конструкции винтовой лестницы со стандартными размерами. Допустим, угол поворота винтовой лестницы составляет 360°, диаметр равен 2000 мм, а высота — 3000 мм.

Во-первых, необходимо определить длину окружности по средней линии движения. Расчет размеров винтовой лестницы своими руками должен производиться по формуле: L = 2mR, где г = 2R : 3. Следует помнить, что средняя линия движения отстоит от радиуса лестницы на две трети. После преобразования формула выглядит следующим образом: L = 4wR: 3. Подставляем результаты, получаем: 4 х 3,14 х 1000 : 3 = 4187 мм.

Во-вторых, нужно определить высоту шага ступеней. При высоте этажа 3000 мм данный размер в конструкции винтовой лестницы на второй этаж может быть равен 150 или 200 мм, т. е. число подъемов будет составлять 20 или 15.

Ширина пятнадцатой ступени может быть равной ширине 2-4 основных ступеней. Но следует учитывать, что при подъеме на первую ступень общая высота сокращается на высоту ступени, т. е. на 200 мм, что соответствует 15 подъемам. При этом в винтовых лестницах с поворотом 360° над головой располагается площадка. Следовательно, при высоте этажа 3000 мм необходимо соорудить площадку шириной в 4 ступени. Это означает, что на четвертой ступени общая высота сократится на 800 мм, но при этом над головой будет сохраняться безопасный промежуток более 2000 мм.

При правильном расчете винтовой лестницы на второй этаж важно определить ширину проступи по средней линии движения. Здесь применимы следующие формулы: 2h + b = 600-650 мм и h + b = 460 мм

Преобразовав формулы (b = 600-650 мм — 2h и b — 460 мм — К) и подставив в них значение высоты ступени (200 мм), можно вычислить ширину проступи, которая, исходя из первой формулы, будет составлять 200-240 мм, а согласно второй — 240 мм.

Теперь необходимо проверить, соответствуют ли эти значения тем, которые есть на самом деле. При делении длины развертки 4187 мм на 14 ступеней получаем 299 мм. Такая ступень является слишком широкой. Если в проекте указать проступи с подобным параметром, то возникнет необходимость в увеличении ширины шага. Для проверки следует произвести расчеты по первой формуле. Получаем: 2 х 200 + 299 = 699 мм вместо средних 620 мм. Это означает, что нужно увеличить число подъемов с 15 до 17, что включает 16 ступеней и одну площадку.

После вычислений станет ясно, что ширина проступи будет 262 мм (4187 мм : 16 подъемов), а высота подъемов — 177 мм (3000 мм : 17 ступеней), причем первый подъем необходимо уменьшить на 9 мм, чтобы уложиться в общую высоту этажа (168 мм+ 16×177 мм = 3000 мм). При таких размерах ступеней винтовой лестницы появляется возможность спроектировать верхнюю площадку шириной в 5 ступеней, так как они составят 1000 мм, что при общей высоте 3000 мм создаст нужный запас в 2000 мм.

В целом подбор количества ступеней осуществляется следующим образом: необходимо разделить общую высоту этажа на определенное число подъемов и сопоставить полученные высоту и ширину ступеней с тем, подходят ли они ширине среднего шага человека. Если при подсчетах будет образовываться остаток, то следует увеличить или, наоборот, сократить высоту первой ступени. Возможная разница составит менее 10 мм, что в результате практически не будет заметно. Такое допущение оправдано тем, что изменить высоту этажа нельзя, ее можно только скорректировать за счет укладки напольного покрытия, чтобы при делении ее на высоту подъемов получалось целое число.

Не менее важно при расчете размеров винтовой лестницы на второй этаж своими руками определить ширину ступени в ее узкой части. В качестве опоры забежных ступеней винтовой лестницы выступает центральная стойка в виде обсадной трубы диаметром 50 мм, на которую нанизываются ступени

Для того чтобы стойка стала более жесткой, а ступени были надежно зафиксированы, между ними необходимо вставить гильзы с шайбами. В этом случае произойдет увеличение диаметра трубы. Кроме того, в узкой части каждой ступени следует просверлить отверстие диаметром 50 мм. Для большей прочности ступени ее нужно расширить, сделав больше поверхность вокруг отверстия на аналогичную величину (на 50 мм). Становится понятно, что ширина узкой части ступени равна 150 мм.

Таким образом, можно определить все параметры проступи, ширина которой в узкой части составляет 150 мм, по линии движения — 262 мм, а в широкой части — 393 мм.

Руководствуясь полученными размерами, можно изготовить ступень, но обычно поступают гораздо проще, соединив разметку в узкой и широкой частях. Благодаря этому проступь становится шире, хотя после монтажа она не превышает расчетной ширины, потому что ступени являются забежными.

Далее представлена пошаговая инструкция по возведению винтовой лестницы в доме своими руками.

Расчёт винтовой лестницы

Итак, при расчете винтовой лестницы следует учитывать несколько параметров:

Комфортная высота подступенков винтовой конструкции не такая, как в маршевой

Чем меньшую высоту вы выбираете, тем уже будет ступень посередине.
При расчете количества ступеней нужно брать во внимание высоту витка, которая, как правило, равна 2 м.
Минимальный пролет винтовой лестницы равен 0,9 м.. В качестве примера мы предлагаем вам расчет винтовой лестницы с опорой на центральный столб 20 см в диаметре

Ширина ступени равна 0,9 м

В качестве примера мы предлагаем вам расчет винтовой лестницы с опорой на центральный столб 20 см в диаметре. Ширина ступени равна 0,9 м.

Таким образом, общий диаметр конструкции будет равен 0,9 Х 2 + 20 см = 2 м.

Подступенки нашей лестницы будут высотой 21 см. Примем высоту всей конструкции, равной 2,9 м.

Теперь рассчитаем, сколько ступеней будет иметь наша винтовая лестница:

2,9 м : 0,21 м = 13,8

Округляем это число и получаем 14.

Обратите внимание, что первую или последнюю ступень нужно будет выполнить высотой 17 см. Это необходимо, чтобы верхняя площадка оказалось вровень с уровнем напольного покрытия

Чтобы по винтовой лестнице было комфортно спускаться, глубина ступеней посередине должна быть не менее 0,2 м.

Начертим окружность и разделим ее на сектора с нужной шириной, к примеру, 0,22 м. Таким образом, мы получим необходимое количество ступеней для одного витка.

Также при расчетах вы можете использовать специальную формулу, которая поможет вам определить глубину ступеней при конкретной ширине конструкции и в зависимости от угла каждой проступи.

Винтовая лестница: виды конструкций

Винтовые лестницы являются наиболее привлекательными и необычными конструкциями. Они могут различаться по материалам, применяемым для их изготовления и по стилю конструкции. Классифицируются винтовые лестницы в зависимости от способа опоры проступей (ступеней):

• опора ступеней на стены и столб — в такой конструкции ступени винтовой лестницы клинообразной формы опираются своей широкой частью на периметральные стены, в то время как узкая часть ступеней имеет опору в виде среднего столба. Опорный столб выполняется из камня или может быть набран из утолщений ступеней;
• консольное крепление ступеней вокруг опорного столба — ступени такой винтовой системы консольно крепятся к центральной стойке в виде столба. Крепление ступеней получается довольно жестким, поэтому такая лестница может устанавливаться необязательно рядом со стеной;

Деревянная винтовая лестница с опорой на изогнутую тетиву

опора ступеней на изогнутую тетиву и ограждение — такая конструкция лестницы не предусматривает центральной опоры. Ступени монтируются в изогнутые спирально тетивы, служащие в то же время и заграждениями. Изготовление такой винтовой конструкции сопряжено с определенными сложностями, однако, она имеет очень привлекательный и оригинальный вид;

ступени нанизаны узкой частью на обсадную опорную трубу — наиболее распространенный способ крепления ступеней: металлические проступи консольно опираются на внутреннюю опорную стойку в виде трубы

В этой конструкции важно, чтобы труба была не меньше 50 мм в диаметре, так как она выполняет роль несущего элемента в лестничной системе.

Варианты конструкции винтовой лестницы

Для изготовления винтовых лестниц применяются различные материалы, среди которых:

• металл — нержавеющая сталь, легированная сталь, латунь, шлифованный алюминий, чугун;
• дерево — дуб, клен, бук, лиственница, сосна и другие;
• камень, кирпич, керамика, стекло, мрамор.

Для создания винтовых систем применяют разнообразные сочетания материалов, благодаря чему получаются оригинальные и необычные конструкции. Главным их достоинством является высокая прочность и устойчивость к весомым нагрузкам.

Современные винтовые лестницы могут быть самых разнообразных форм и цветов