Види гвинтових сходів, їх базові розміри і приблизний розрахунок

Гвинтові сходи - це не просто будівельні конструкції, вони є окрасою в оформленні інтер'єру. Вони більш компактно і зручніше сходів інших форм. Різноманітність розмірів, конструкцій і використовуваних матеріалів дозволяє вписати таку споруду в будь-який інтер'єр. І якщо витратити трохи сил і часу на вивчення особливостей проектування і побудови гвинтових сходів, то можна самостійно зробити таке функціональне прикраса в своєму будинку.

Види гвинтових сходів

За формою гвинтові сходи бувають багатокутними і круглими. Багатокутні встановлюються біля стіни, а в центрі приміщення ефектніше виглядають круглі конструкції.

За видами конструкції вони бувають з опорою ступенів:

на стійку;
на стіни, розташовані по периметру (стінки колодязя, в якому утворюється сходи);
на огорожу або гнуті тятиви.

Якщо вибирається конструкція з опорною стійкою, то проступи можуть спиратися на неї або ж в ній ЗАТИСКАТИСЯ.

З урахуванням всіх особливостей конструкції можна виділити чотири типи гвинтових сходів:

Прості клиноподібні ступені широким кінцем спираються на стінки сходового колодязя, а вузьким на опорний стовп, який може бути зведений з цегли або складений з кінців ступенів, на яких виконані потовщення.
Сходинки закріплені вузьким кінцем в середньому монолітному стовпі без опори на стіни. Це дуже повітряна НЕ захаращена деталями конструкція.
Сходинки закріплені в вигнутих тятивах зовнішнім широким краєм. У конструкції таких сходів немає опорного стовпа. Споруда дуже красиве і незвичайне і дуже складне у виготовленні.
Сталева гвинтові сходи з внутрішнім опорним стовпом, який виконується з товстостінної труби діаметром не менше 50 мм, так як саме він несе основне навантаження. Такі сходи найбільш часто зустрічаються і відрізняються здебільшого тільки елементами декору.

Для всіх типів гвинтових сходів існує одна особливість - вони, як правило, виконуються без сходинок, так як ступені ближче до опори вузькі і нога при підйомі стає на них зі звисанням вперед. Взагалі, по гвинтових сходах рекомендується ходити не дуже швидко, дотримуючись правил обережності. Надійні поручні - це не елемент декору, а жорстка необхідність, і відповідні типовим нормам розміри проступів ще важливіше для безпеки руху.

Розміри гвинтових сходів

Прийняті розміри гвинтових сходів грунтуються на ергономічних принципах і правилах безпеки, тобто в основі лежить зручне переміщення і безпечна експлуатація споруди.

ширина сходового маршу 530- 1430 мм;
діаметр отвору в перекритті 1400- 3400 мм;
діаметр сходів по зовнішньому краю перил 1300- 3300 мм;
діаметр проходу по внутрішньому краю перил 1200- 3200 мм;
відстань між витками (висота проходу) від 1900 мм. вище росту людини, щоб не пригинатися при ходьбі;
кут одного повороту сходів по спіралі - 270-360 °.
ширина проступи в районі руху - від 200 мм. а на відстані 150 мм від стійки - від 100 мм, хоча оптимальною є ширина 280 мм. так як при спуску, спираючись тільки на п'яту, можна впасти;
висота підйому щаблі 150- 200 мм. Для гвинтових сходів оптимальної буде висота не менше 170 мм. так як при підйомі верхні щаблі часто знаходяться над головою йде;
кількість ступенів в повному обороті більше 12, у всій же конструкції їх повинно бути непарна кількість;
висота перил в межах 900- 1200 мм.

Якщо врахувати, що відсотків тридцять довжини проступи йде на нависання забежних ступенів один над одним у центрального стовпа, то для ходіння залишається трохи більше півметра. Розійтися на таких сходах важко, а збільшувати діаметр сенсу немає. Крім того, по ній складно носити вантажі, для цієї мети діаметр отвору в перекритті повинен бути не менше 2200 мм. Але всі ці недоліки компенсуються красою і компактними розмірами споруди.

розрахунок розмірів

При виготовленні металевих сходів в якості опори беруть сталеву трубу з діаметром 50 мм і товщиною стінки не менше 5 мм. Тоді вузька частина проступи повинна бути не менше 150 мм. щоб виконати отвір під трубу, так, щоб між краєм отвору і краєм ступені залишалася відстань не менш діаметра отвору. Ці розміри використовуються при подальших розрахунках.

розміри отвору

H - висота отвору;
R - радіус кола отвору;
R1 - внутрішній радіус отвору або зовнішній радіус опорного стовпа;
r - радіус шляху руху, зазвичай r = 2/3 R (дві третини радіусу кола отвору);
γ - кут обороту маршу навколо осі в градусах;
n - кількість оборотів маршу навколо осі, тобто n = γ / 360 °;
L - повна довжина кола отвору;
l - повна довжина кола по лінії руху.

розміри ступенів

Форма ходи в гвинтових сходах нагадує пелюстка, закруглений з вузькою боку, з отвором в ньому для кріплення на опорному стовпі, тому мова йде про затисненої вузьким кінцем консолі.

h - довжина ходи, h = R-R 1 (якщо h менше 1000 мм. то консоль можна виконувати без металевого каркаса тільки з масиву дерева);

W 1 - максимальна ширина консолі, хорда окружності з радіусом R;

α - кут між радіусами R, проведеними через зовнішні краї ступені;

W - ширина проступи, хорда окружності з радіусом 2 / 3R;

C - висота ступеня;

Z - товщина консолі;

N - загальна кількість ступенів;

N 1 - кількість ступенів в одному витку.

Розрахунки кількості ступенів і їх розмірів

приблизну кількість ступенів в одному повному обороті (витку) можна визначити, знаючи середню ширину на лінії руху W ≥ 200 мм

N 1 = l / W = 3 l / 4 πR.

Якщо стандартна висота одного витка 1900 мм. то з запасом 100 мм

C = ((1900 + 100) + Z) / N 1 та N = H / C.

Далі вже йдуть уточнюючі розрахунки розмірів ступенів:

кут α = γ / N. тоді ширина консолі W 1 = R * sinα, а ширина проступи на лінії руху

W = r * sin α = 2 / 3R * sin α.

Маючи під руками таблиці Брадіса. ширину проступи на лінії руху підрахувати нескладно. Значення повинно бути в межах 150 200 мм обов'язкової ширини. Якщо воно відрізняється в будь-яку сторону, потрібно міняти кількість ступенів і робити уточнюючий розрахунок. Таким нескладним підбором можна встановити кількість ступенів для комфортного переміщення по гвинтових сходах.

Існує формула, за якою можна перевірити оптимальні розміри ступені: якщо скласти ширину проступи і подвоєну висоту ступені, то сума повинна бути в межах від 600 до 650 мм (величина середнього кроку).

При розрахунку гвинтових сходів важко дотримуватися всіх правил, адже крім безпеки і зручності існують ще планування, естетичні моменти, міцнісні характеристики і геометричні розміри матеріалу, з якого зроблена конструкція. Найбільш жорсткі вимоги пред'являються до висоти ступенів. Їх ширина в гвинтових сходах не настільки важлива, тому що вона все одно по довжині консолі відрізняється настільки, що навіть кроки правою і лівою ногою йде відрізняються за величиною. Тому визначаючи оптимальне значення розмірів ступені, вибирають зазвичай варіант, в якому саме висота найбільше відповідає нормам.

Розміри типових гвинтових сходів

Будувати сходи своїми руками клопітно, розрахунок параметрів не такий простий. але є фірми, що спеціалізуються на проектуванні та виготовленні гвинтових сходів за типовими і індивідуальними проектами з різних матеріалів. Виробники масової продукції пропонують готові типові конструкції, що передбачають зміну базових розмірів в якихось межах і комплектуючі до них.

Найпростіша і дешева конструкція - гвинтова зі сходами, які закріплені на центральному стовпі і на балясинах гвинтових поручнів, і може проектуватися так, щоб рух по ній відбувалося проти годинникової стрілки і по ходу. Вона виконується з металу з різними видами покриття і дерев'яними сходами.

У паспорті на виріб зазвичай вказуються стандартні розміри (позначення можуть бути іншими, але суть від цього не змінюється):

діаметр сходів D = 2R = 1200, 1400 або 1600 мм;
висота сходів в базовій комплектації H = 2860 мм;
висота, до якої можна підняти конструкцію за рахунок зміни відстані між ступенями H '= 3090 мм;
висота за рахунок додаткової секції H '' = 3320 мм;
відстань між ступенями C = 220 - 238 мм;
товщина ступені Z = 35 мм;
кількість ступенів N = 16;
кількість ступенів за рахунок додаткової секції N '= 17;

і в залежності від кількості ступенів і діаметра отвору різні значення кута обороту маршу γ і довжину ступені h.

Якщо зазначений кут γ = 450 °, значить, кількість оборотів сходи n = γ / 360 ° = 450/360 = 1,25.

Вивчити алгоритм розрахунку розмірів всієї конструкції і її ступенів варто хоча б для того, щоб, вибираючи типову кручені сходи, можна було уявити, впишеться вона в існуючий отвір чи ні, наскільки вона зручна (хоча б теоретично, походити по ній можна не у кожному магазині) і безпечна, чи відповідає основним параметрам експлуатації таких споруд. А замовляючи індивідуальний проект, можна буде практично на рівних і зі знанням справи обговорювати з фахівцями параметри майбутнього прикраси інтер'єру.

Барсуков Віктор Іванович

Види гвинтових сходів, їх базові розміри і приблизний розрахунок