Как правильно рассчитать количество ступеней на лестнице

Определение размеров

Возможные размеры лестниц определяет ГОСТ, однако материал крыльца на выбор его параметров существенно не влияет.

Основные элементы и наиболее комфортные параметры лестниц

Ступень состоит из двух элементов: горизонтального (проступи) и вертикального (подступенка). Первый – поверхность, на которую ступает нога, второй определяет высоту ступени.

Структура ступени

Иногда ступень может быть открытой, фактически без подступенка, что встречается при строительстве уличных лестниц.

Ступени без подступенков на входной лестнице

Что важно при расчёте

Существующие стандарты не предписывают использовать один размер ступени, они лишь рекомендуют комфортный для человека диапазон.

Остальное можно высчитать, учитывая материал (конструктивный и отделочный), градус наклона марша, зависящий от уровня порога двери.

Удобные лестницы должны иметь определённый диапазон наклона

Высота подступенка

Каковы бы ни были условия строительства, площадку крыльца надо выводить чуть выше обреза цоколя. В пределах этого расстояния рассчитывается количество ступеней, их высота.

Комфортный диапазон высоты подступенка между 13 и 20 см.

Конкретный вариант определяют в зависимости от роста человека. Но даже когда в семье есть высокие люди, ориентироваться только на них не всегда разумно.

Ходить по высоким ступенькам будет неудобно детям и людям старшей возрастной категории. Передвигаться через две ступеньки тоже неудобно.

Чтобы лестница была удобной, высота ступеней должна быть одинаковой

Расчет следует делать, чтобы их количество было нечётным – человек должен закончить движение по лесенке с той же ноги, с которой начал.

Формулы удобства: глубина и пропорции проступи

Ширина ступени – глубина проступи.

Определяющий фактор – средняя длина стопы человека. Это от 25 до 32 см.

Нормы структурирования лестничного марша в соответствии с шагом взрослого человека

Оптимальная формула удобной лестницы – итог в 60-65 см, полученный при сложении ширины ступени и удвоенной высоты, с углом наклона не более 30 градусов.

Для удобства ходьбы у лестницы должно быть минимум три ступени, а ширина марша должна позволить разминуться двум людям (90-100 см).

Есть другие формулы, выведенные опытным путём.

Например, если из ширины проступи вычесть её высоту, должно получиться 12 см, а если эти два параметра суммировать, итог должен быть 44-47 см.

Формулы расчёта

Варианты вроде бы разные, но при правильном расчете, размеры ступени будут укладываться во все три формулы.

Нормы

Существуют общепринятые нормы, обеспечивающие комфортный шаг и удобное движение по подъемной конструкции.

Для обеспечения таких условий длина ступени должна быть равна 300 мм, а ее высота – 150 мм. Такие пропорции давно и успешно опробованы на практике, и основываются на средней длине человеческого шага и многих других параметрах. Отклонения от этих норм даже на сантиметр приводят к ухудшению качества эксплуатации устройства, вам постоянно придется контролировать свои шаги.

1. К примеру, подъем ступени часто увеличивают в жилых домах или других строениях для экономии полезной площади, соответственно уменьшая их количество, что значительно сокращает площадь, занимаемую лестничным полотном. Однако увеличение стандартного размера даже до 160 мм значительно скажется на эксплуатационных характеристиках. А если этот параметр увеличить до 200 мм, подниматься придется, прилаживая немалые усилия и максимально увеличивая шаг.
2. В случае уменьшения подъема ступенек, что иногда практикуется в школьных и других детских заведениях, взрослому человеку придется буквально «семенить» ногами и постоянно спотыкаться.

Расчет длины и высоты

Особенности обустройства перил

Немаловажным элементом лестницы для крыльца являются перила. Они могут изготавливаться из различных материалов, имеют разную форму, размер и конструкцию. По своему виду перила бывают панельные и решетчатые.

Кованые перила для лестницы

По материалу изготовления их можно разделить на:

• деревянные;
• металлические;
• пластиковые;
• бетонные.

Перила не только делают лестницу более безопасной и удобной для использования, но и придают ее внешнему виду законченность. Перила состоят из стоек и поручней. Поручни должны быть удобными и гладкими, чтобы избежать травм. Если по лестнице часто передвигаются маленькие дети, возможна установка дополнительных поручней. Однако для лестницы крыльца использование поручней не всегда необходимо и целесообразно.

Крыльцо дома является его украшением, поэтому необходимо уделить максимум внимания и лестнице. При правильном расчете, выбора материалов и применении современных технологий можно самостоятельно изготовить прочную, безопасную и долговечную лестницу.

Подробнее об особенностях проектирования входной группы вы сможете узнать, посмотрев это видео:

Особенности монтажа системы антиобледенения

Для отделки конструкции из бетона чаще всего используется керамическая плитка. В данном случае требуется обязательная установка системы антиобледенения. На поверхности ступеней в холодное время года появляется лед, который может стать причиной серьезных травм и невозможности использовать лестницу.

В первую очередь для отделки ступеней рекомендуется использовать керамическую плитку с рифленой поверхностью. Отличный вариант – установка плитки с электрическим обогревом. Этот позволяет снегу и льду сразу же превращаться в воду.

Антиобледенительные системы, как правило, используют нагревательный кабель, потребляющий минимум электроэнергии. Основные требования к электрообогревателю:

• устойчивость к ультрафиолету;
• пожаробезопасность;
• стойкость к перепадам темп
• ератур;
• безопасность;
• устойчивость к механическим повреждениям.

Данная система работают только в тот момент, когда на ступенях имеется лед. К примеру, когда температура опускается ниже нуля. Более сложные системы могут контролировать и уровень влажности, а также включать и выключать нагревательный элемент в определенное время.

Антиобледенительные системы для крыльца

При облицовке крыльца керамической плиткой нужно учитывать специфику его эксплуатации в зимний период, когда возможно образование наледи на бетонных или каменных ступенях и на площадке крыльца. Поэтому для облицовки ступеней лучше всего использовать рифленые плитки, разновидность которых в розничной торговле достаточно велика. Современная промышленность выпускает ступени для наружных лестниц с электроподогревом, препятствующим образованию наледи. Для этого в массив бетона закладывают нихромовые спирали, имеющие электрический контакт с тыльной стороной блока. Подключаются они к сети 220 В по схеме, разработанной изготовителем. В целях безопасности нельзя пользоваться электроподогревом без приложенной схемы подключения и электрических характеристик цепи.

Антиобледенительные системы для крыльца

Внедрение антиобледенительных систем на основе нагревательных кабелей при условии правильного их проектирования позволяет полностью исключить процесс образования наледей при незначительном энергопотреблении. Установка для борьбы с обледенением должна включать в себя достаточно надежный, распределенный по всей площади нагреватель, систему управления этим нагревателем и систему питания. При этом нагреватель должен легко монтироваться на строительной конструкции любого типа, быть электробезопасным, влагозащитным, стойким к прямым солнечным лучам, механически прочным и ремонтноспособным.

При отсутствии наледи кабель выделяет сравнительно малое количество тепла или вообще выключен. Система начинает свою полноценную работу только в установленном терморегулирующей аппаратурой режиме. К примеру, при температуре около нуля или чуть выше и выпадении осадков в виде дождя или снега система выделяет минимальную мощность. При осадках и температурах ниже нуля выделяемая мощность системы максимальная.

Второй важной составляющей антиобледенительной системы являются регуляторы в комплекте с датчиками температуры и влажности. Этот элемент системы обеспечивает включение напряжения питания только при выпадении осадков или при наличии температуры, способствующей образованию наледи

Определение необходимых геометрических размеров

Чтобы правильно выполнить расчеты необходимо учитывать определенные геометрические замеры. Как утверждают специалисты в основном важны три параметра:

• высота – это расстояние от поверхности пола на первом этаже до напольной поверхности на втором. Чтобы правильно определить расстояние от ступени до потолка необходимо взять рост самого высокого человека в семье и прибавить 100 мм;
• длина равняется длине марша или сумме всех маршей. При этом прибавляется и лестничная площадка между ними;
• ширина – расстояние конструкции от стены или промежуток между двумя поручнями.

На схеме можно посмотреть взаимосвязь между углом наклона и ступеньками

Необходимо учитывать ширину маршевой конструкции:

• 1÷1,2 метра – обеспечит комфортное передвижение;
• 1,5 метра – высокий уровень комфорта;
• 0,8÷1 метр может применяться для лестницы, установленной у стенки;
• менее 0,8 метра – для вспомогательных моделей.

Пример расчетных данных

Минимально допустимая ширина для лестницы с забежными ступенями – 1,1 метр. Ширина не может быть менее 1,1 метра и для винтовой конструкции. Зона комфорта начинается от 1,4 метра.

В видео ниже представлен простой способ расчета лестницы:

Угол наклона лестницы (крутизна)

Угол наклона определяет удобство в пользовании лестницей. Слишком крутая лестница позволяет сэкономить полезное пространство, пологая же делает передвижение по ней более комфортным. Вид лестницы в зависимости от крутизны показан на фото ниже. Здесь четко видно, под каким углом должна быть лестница в жилом помещении. Наиболее комфортный вариант для передвижения находится в зеленой.

На схеме изображены разные углы наклона

К сведению! В жилом помещении лестницу можно разместить только если помещение на первом и втором этаже отапливается. Если нет, то установка проводится в нежилом помещении.

Пример расчета длины, расчет высоты и ширины ступеней лестницы в частном доме

Один из самых важных моментов является грамотный расчет ступеней лестницы. Размеры должны быть такими, чтобы по лестнице было удобно перемещаться. Необходимо точно определить, какими должны быть высота и ширина ступеней лестницы.

Высота ступени не должна быть слишком маленькой, чтобы не сбивать шаг. Оптимальный показатель варьируется в пределах 150÷180 мм. Ширина проступи должна быть такой, чтобы подошва на ней полностью помещалась. Оптимальный вариант от 250 до 320 мм. Часто проступь делается со свесом над нижней ступенькой.

Чтобы узнать оптимальное соотношение ширины и высоты можно воспользоваться следующей зависимостью:

2h + b = 600÷640, где

• h – высота ступеньки;
• b – ширина проступи;
• 600÷640 – примерная длина человеческого шага, вернее ее среднее значение.

Рекомендации по размерам ступеней

Недостатком формулы является то, что она не учитывает, что ширина шага может быть меньшей или большей, а также не учитывает уклон марша.

Стандарты ступенек

Чтобы рассчитать ступени лестницы на второй этаж более точно используйте специальный онлайн-калькулятор ниже, в котором применяются другие формулы.

Методика тригонометрического расчета размеров ступени

Чтобы определить расстояние между краями ступеней применяется следующая формула:

G / sin 63° = (0,5 × L) / sin (27° + α),

Отрезок G — это гипотенуза в треугольнике, в котором катетами выступает ширина и высота ступени.

Отсюда:

• h = G × sin α= G × cos (90 – α);
• b = G × cos α= G × sin (90 – α).

Но чтобы узнать размеры, проще воспользоваться онлайн-расчетом ступеней лестницы.

Калькулятор расчета оптимальных размеров ступеней маршевой лестницы

Простой способ расчета ступеней представлен на видео ниже:

Определение оптимального угла наклона лестницы

Практически все лестницы имеют наклон в 45 градусов. Ширина ступени обычно соответствует 45 размеру ноги, но она не должна быть меньше 30 см.

Рассмотрим основные углы наклона:

• у бытовых лестниц угол варьируется от 30 до 45 градусов;
• для пологих конструкций и пандусов – 30;
• у приставных и крутых вариантов – 45÷75;
• хозяйственные лестницы – более 75.

Есть определенная взаимосвязь между крутизной лестницы и местом ее установки. Для расчета применяется следующая зависимость:

D = H / tg α, где

• D – длина горизонтальной проекции лестницы;
• H – высота лестничного марша;
• α – угол крутизны.

Крыльцо

Существует множество вариантов изготовления уличной лестницы, но самым популярным является изделие для крыльца. И в этом нет ничего удивительного. Ведь крыльцо считается обязательной частью жилого дома. Для него имеется несколько разновидностей лестниц:

• с площадками;
• прямые;
• с поворотами.

Даже по направлению лестницы могут иметь следующие разновидности:

• со входом по class=»aligncenter» width=»604″ height=»404″
• подъем сбоку дома.

Выбрать можно любой вариант. Главное, чтобы он соответствовал пожеланиям заказчика. После этого необходимо выполнить расчет. Для удобства пользования нужно правильно определить основные параметры лестницы.

Как определить размер крыльца

Одним из основных элементов металлического крыльца является лестница. Если говорить о ее размерах, то они могут варьироваться от 0,8 м до 1,0 м. Сделав выбор в пользу металлической лестницы для крыльца 80 см, следует знать, что с комфортом её может использовать только один человек. Если вас устраивает конструкция 1 м, то на ней могут спокойно разойтись сразу два человека.

Важным моментом является количество ступеней на лестнице. Специалисты рекомендуют делать их число нечетным. Объясняется это тем, что большинству людей удобно начинать и заканчивать движение с одной и той же ноги. Свои нюансы имеются в плане угла наклона лестницы. Желательно, чтобы она была не круче 45 градусов. Минимальный градус не должен быть не ниже 26.

Размер ступеней для крыльца частного может варьироваться от 12 см до 20 см. Если говорить об их ширине, то они должны быть не менее 25 см. Чтобы соблюсти заданный уклон, ступени должны иметь одинаковую высоту. Отклонения в обе стороны допускаются не более, чем на 5 мм. Находить ступени одна на другую могут, но только на расстоянии не более 30 мм.

Со всей серьезностью необходимо подойти к определению размеров верхней площадки. Они должны быть такими, чтобы при открытии двери не возникало никаких преград. Места для ее открытия должно быть достаточно. Нижняя часть дверной конструкции должна быть на 5 см выше уровня самой площадки.

Материалы для устройства крыльца

Занимаясь разработкой стиля крыльца для частного домовладения, можно использовать практически любые материалы, которые подходят для наружных работ. Самый важный момент — они должны перекликаться с дизайном строения.

В большинстве случаев при сооружении крылечек используют следующие материалы:

• дерево;
• камень;
• конструкции из металла и бетона;
• ковка.

Они не только выступают в качестве украшения дома, но и нередко являются техническими элементами пристройки. В качестве живого примера можно привести крыльцо с коваными перилами и консолью для навеса.

Часто эффектный вид крыльцо приобретает, если при его сооружении используется сразу несколько стилей. В результате появляется архитектурная композиция, которая обеспечивает удобный вход в дом и при этом отличается своей практичностью. Например, если при строительстве кольца использовать такие материалы, как грубая доска и черный камень, то получается крылечко с основательным видом, которое смотрится достаточно оригинально. К такому приему прибегают, когда сооружают крылечки в домах в стиле шале. На территории нашей страны такой прием является самым популярным.

Исходные данные

1. Место дверного проёма (входа) определено, либо проём существует.
2. Перепад между плитой и уровнем земли — принять 450 мм (3 ступени).
3. Размер ступеней — стандартный 150х300 мм.
4. Длина площадки — 1800 мм.

На всех этапах разработки и расчёта можно прибегнуть к методу построения чертежа в масштабе по эскизу — размеры снимаются с натуры и переносятся на чертёж. Для правильного расчёта в первую очередь следует определить точки и оси привязки, от которых будут откладываться дальнейшие размеры.

Первая привязка — вертикальная ось проёма

Следуя традиционной логике, вертикальная ось крыльца совпадает с осью проёма. Т. е. края ступеней расположены симметрично, на равном удалении от оси либо сторон проёма.

Вторая привязка — крайняя точка выноса площадки

Далее следует определить важнейший (если не главный) эксплуатационный показатель крыльца — длину площадки*. Она должна быть достаточно большой для комфортного прохода внутрь дома с учётом стороны открывания дверей (если они открываются наружу). Тщательно продумайте этот элемент, прежде чем идти далее по проекту — от его размеров будут зависеть все дальнейшие параметры. Предположим, что в нашем случае достаточной длиной будет 1200 мм.

* Площадка — бетонная плита, в которую переходит верхняя (последняя) ступень

Третья привязка — точка примыкания площадки к стене

Мы рассмотрим сразу самый сложный и трудоёмкий случай — примыкание ступеней к несущей стене. В случае устройства ограничительных стенок по бокам изменится только завершающая стадия проектирования — нанесение их на чертёж.

В нашем случае эти точки следует определить, исходя из реалий фасада. Ступени должны смотреться органично. Определение привязки этих точек даст нам второй необходимый для расчёта показатель — расстояние между точками примыкания, или длину хорды сегмента. Предположим, что это расстояние равно 4200 мм.

Базовый эскиз крыльца: h = 1200 мм; С = 4200 мм; Rпл = 2440 мм; 1 — стена; 2 — проем

Нормы проектирования

При проектировании, помимо несущих нагрузок на опорные конструкции, очень важно правильно рассчитать оптимальные размеры ступеней лестницы, влияющие на комфортное и безопасное использование конструкции. К таким параметрам ступеней относятся:. К таким параметрам ступеней относятся:

К таким параметрам ступеней относятся:

• ширина марша (длина ступеней);
• ширина проступи;
• угол наклона ступеней;
• высота ступеней.

.Размеры ступенек необходимо рассчитывать, придерживаясь специально разработанных норм ГОСТов:

• 8717.1-84 — Ступени железобетонные и бетонные. Конструкция и размеры;
• 23120-78 – Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные.

Основные параметры приведенных выше ГОСТов:

• Минимальная длина ступени 80 см на всем протяжении лестничного марша.
• Высота ступени 160-180 мм, не должна различаться на всем протяжении более чем на 5 мм.
• Ширина проступи не менее 250 мм, комфортная ширина определяется из расчета, чтоб на плоскости полностью помещалась стопа взрослого человека.
• Свес проступи за подступенок должен быть в пределах 20-40 мм.

Большое количество травм люди получают вследствие эксплуатации лестниц с отступлением от указанных параметров.

Шаг ступени

Шаг взрослого человека при спокойной ходьбе составляет 600-640 мм. При подъеме по лестнице длина шага сокращается, и она составляет 430-470 мм, это сумма высоты и ширины ступеней лестницы.

В том случае если эта величина будет нижеуказанной, возникнут сложности при спуске по лестнице. При увеличении значения есть вероятность, что человек собьется с привычного шага и тем самым будет испытывать дискомфорт.

Высота ступеней лестницы в своем доме

Высота ступени напрямую зависит от угла наклона лестницы и числа ступеней в лестничном марше.

Размер ступеней лестницы в частном доме считается допустимым в диапазоне от 15 до 22 см, однако оптимальной высотой ступени является диапазон от 16 до 18 см.

Длина ступени

Длина ступени соответствует ширине марша лестницы, и для ее определения необходимо знать, для каких целей будет использоваться лестница и в каком помещении она находится.

Данные параметры одинаково относятся как к маршевым лестницам, так и к винтовым.

Как мы уже писали выше, минимальной шириной марша является величина 80 см. При такой ширине будет комфортно передвигаться одному человеку.

В том случае если предполагается переносить крупногабаритные предметы, а также для свободного встречного движения двух людей длина ступеней должна быть не менее 125-150 см.

Не маловажным критерием в выборе длины ступени является площадь помещения, в котором расположена лестница.

Для приставных, складных и чердачных лестниц стандартный размер ступеней в длину варьируется в приделах от 40 до 70 см.

Ширина ступени

Следующим важным параметром является ширина ступени. Данный показатель, как и высота ступени, зависит от угла наклона лестницы и числа ступеней в марше.

Комфортным размером считается показатель в 25-30 см. При таком значении проступь способна полностью вместить стопу взрослого человека. Допускается снижать данный показатель на технических лестницах с нерегулярным использованием.

В случае стесненных условий размещения лестницы возможно увеличение размера проступи за счет дополнительного свеса над подступенком, размеры этого свеса должны быть не более 40 мм.

Для забежных ступеней, используемых в поворотных и винтовых лестницах, также есть допустимые значения ширины ступени:

• Минимальная ширина ступени в узкой части не должна быть менее 10 см.
• Широкая часть не более 40 см.
• Центральная часть по линии движения не менее 20 см.

На винтовых лестницах высота ступенек немного увеличена, по причине того что угол подъема на таких лестницах выше. На поворотных используется стандартная высота ступеней лестницы.

Ступени

Как уже упоминалось выше, ступени имеют 2 элемента:

1. проступь — горизонтальную поверхность (ширина ступени);
2. подступенок — вертикальную часть (высота ступени).

Такого понятия, как стандартный размер ступеньки крыльца, не существует. Есть рекомендуемые диапазоны размеров, а расчет конкретных конструкций всегда производится индивидуально.

Размер ступенек крыльца будет зависеть от:

Расчет высоты

Согласно строительным нормам и правилам, вертикальный размер ступеней для крыльца дома должен находится в диапазоне от 13 до 20 см.

• Идеальной считается высота ступени, находящаяся в пределах 14 — 18 см. Конкретно для входной группы этот параметр определяется исходя из роста жильцов.
• При этом следует учитывать, что для маленьких детей и людей пожилого возраста пользование ступенями с большой высотой довольно затруднительно.

Поэтому, определив общую высоту крыльца, рекомендуется разделить её на нечетное количество ступеней.

Ширина ступени

Размер проступи находится в прямой зависимости от высоты подступенка. Основным критерием правильно подобранной ширины является тот факт, что на облицованной ступени должна полностью помещаться нога человека. Обычно этот размер находится в пределах 25- 30 см.

Изменить общую высоту крыльца представляется довольно проблематичным, а вот поменять угол наклона, изменив длину лестничного марша не так сложно. Какой размер ступеней для крыльца? Для того, чтобы лестница была практичной и комфортной, при расчете воспользуйтесь формулами.

Безопасность и удобство

На практике размеры ступеней для крыльца можно рассчитать, используя несколько формул.

Чаще других применяют так называемую «формулу удобства»: 2H+B=S, где:

1. H — величина подступенка (вертикаль);
2. B — размер проступи (горизонталь);
3. S — усредненная длина шага человека, обычно равняется 63±3 см.

Данная формула учитывает длину среднего шага, что довольно важно в ситуации, когда жильцы дома обладают различным ростом и возрастом, как правило, в семьях, где вместе живут три поколения.
Если же вы строите дом, где этот параметр не столь важен, можно рассчитать габариты ступеньки для крыльца — размеры проступи и подступенка, по более простой формуле: B-H=12. Данная зависимость выведена специалистами института психологии опытным путем

Как мы видим, разницу в размере среднего шага эта формула не учитывает.
Существует и формула безопасности, которая выводит размеры габаритов ступеней не с точки зрения комфорта, а с позиции надежности хода. То есть, как раз просчитывается ситуация, в которой нога не соскользнет с проступи. Согласно этой формуле сумма размера проступи и подступенка должна равняться 45 — 47 см. То есть, B+H= 46±1 см.