Винтовая лестница из металла своими руками на несущей опоре: расчеты, сборка и видео

Выбрать проект лестницы для частного дома или квартиры с несколькими уровнями – задача не простая. Ведь она должна быть удобной, надежной, естественно вписываться в интерьер и не занимать много места. Особенно когда площадь ограничена. В этом случае наилучшим вариантом будет выбор винтовой лестницы. Материалом для ее изготовления чаще всего служат металл или дерево, но изделия из металла более прочны и изысканны по дизайну. Поэтому далее рассмотрим, как может быть изготовлена винтовая лестница из металла своими руками.

Чем отличаются конструкции винтовых лестниц

Метод крепления ступеней определяет конструкцию спиральной лестницы. Традиционный тип – консольный, когда всю нагрузку несет центральный опорный стержень, к которому привариваются металлические кронштейны. Опора выполняется из трубы диаметром 5-7 см с толстыми стенками. Кронштейны могут выполнять функцию ступеней или же служить основой для дальнейшей облицовки.

Логическим продолжением консольного типа – конструкция на больцах. В ней ступени соединяются между собой по наружному краю стальными стержнями – больцами и деталями перильного ограждения. Изнутри кромка ступеней крепится к гильзам, которые в свою очередь надеваются на опорный столб. Таким образом, нагрузка распределяется по всему сооружению.

Существуют варианты спиральных лестниц без опорной оси, где силовыми узлами являются несущие балки – косоуры или тетивы. В первом случае ступени находятся на опорных балках, во втором – монтируются к ним торцами.

Спиральная лестница на тетивах

Спиральная лестница на тетивах

Хороший проект – основа всего

Разработка проекта винтовой лестницы должно основываться на ее безопасности и удобстве пользования, поэтому необходимо учитывать некоторые правила, описанные в нормативных документах:

  • дистанция между витками (H1), т.е. между нижней ступенью и той, что над ней – не менее 200 см.;
  • комфортная высота подъема ступени (h) – 15-19 см.;
  • минимальная длина ступени – 80 см;
  • оптимальная линия движения по винтовой лестнице лежит примерно на 2/3 ширины марша, поэтому глубина проступи на ней (e0) должна быть минимум 20 см, а на расстоянии 15 см от центрального столба – минимум 10 см.;
  • высота подъема ступени и глубина проступи связаны между собой зависимостью, которая должна выполняться:

2h+e0=60…65 см,

  • отношение толщины проступи к длине ступени должно быть в пределах 1:20;
  • при ширине марша до 150 см лестница обязательно должна быть оборудована перилами 90-100 см высотой;
  • для безопасного подъема на верхний уровень, размеры лестничного проема с каждого его края должны быть больше диаметра винтовой конструкции на 10 см.

Ознакомившись с нормативами, переходим к рассчетам.

Обратите внимание! Перед началом проектирования, определите точку входа и выхода с лестницы, угол ее поворота и направление вращения.

Дальше речь пойдет о лестнице на больцах, которая имеет опорный столб диаметром 76 мм, длину ступеней 1 м. и угол поворота 270 градусов. Высота подъема H (дистанция между чистовым полом на нижнем и верхнем уровнях) равна 3 м.

Радиус по линии подъема

R0=38+1000∙2/3=705 мм

Длина лестницы по линии движения

L0=3/4∙2πR0=3/4∙2∙3,14∙705=3321 мм

Принимаем высоту ступеней h=190 мм. Тогда количество ступеней:

n=H/h=3000/190=15,8

Округляем до 16 и уточняем h=3000/16=188 мм. А точнее, 15 подъемов по 188 мм и один (на первой ступени) 180 мм.

Роль последней ступени выполняет площадка на верхнем уровне, следовательно, мы имеем 16 подъемов и 15 ступеней.

Теперь получим ширину проступи по линии движения e0=3321/15=222 мм., что соответствует нормативам.

Проверяем эту величину на эргономичность: 2∙222+188=632 мм., т.е. здесь тоже все сходится.

Рассчитываем длину лестницы по наружному диаметру и ширину ступеней с этого края:

L=3/4∙2∙3,14∙(38+1000)=4489 мм., e=4489/15=326 мм

Определим размер лестничной площадки, допуская, что толщина верхнего перекрытия 20 см. Поднимаясь на 18,8 см с каждой ступенькой, на четвертой дистанция до потолка составит 205,6 см. Значит, площадка может перекрывать только 4 ступени.

Основные размеры нашей лестницы посчитаны. По ним делаем чертеж конструкции, который будет основой для изготовления.

Чертеж винтовой лестницы

Чертеж винтовой лестницы

Сооружаем лестницу

Для осевой опоры понадобится труба Ø57 мм. с толстыми стенками. На нее будут одеваться гильзы из такой же трубы, но диаметром 76 мм. Для ступеней подойдет профилированная труба 25х40 мм.

Ход работ следующий:

  • Нарезаем гильзы. Плоскость реза должна быть строго перпендикулярна оси, чтобы плотность установки гильз была максимальной.
Нарезанные гильзы

Нарезанные гильзы

  • Чтобы посадка гильз на опорную ось была без люфтов и зазоров сделаем уплотнительные кольца из 6 мм. прута – по 2 на каждую гильзу, накрутив их на более тонкую трубу.
Уплотнительные кольца

Уплотнительные кольца

  • Кольца разрезаем, сделав зазор, и ввариваем с каждого торца гильзы. Теперь, чтобы обеспечить плотную посадку, фрезером отшлифовываем кольца внутри.
 Кольцо в гильзе

Кольцо в гильзе

  • Для одинаковой и правильной геометрии каркасов ступеней нам понадобится кондуктор. Делаем его из ДСП, нескольких брусков и оправки для трубы.
Кондуктор для ступеней

Кондуктор для ступеней

  • Вкладываем в кондуктор заготовки под ступени, размечаем линии реза, отрезаем по ним и свариваем все в одно целое. По окончании зачищаем швы.
Сборка каркаса ступеней

Сборка каркаса ступеней

  • Далее собираем каркас. Гильзы со ступенями надеваем на центральную опору и устанавливаем полученную конструкцию на подготовленной площадке. Нижняя часть бетонируется, а верхняя крепится к перекрытию.
  • Поворачиваем ступени под нужным углом, после чего между ними привариваем стойки из профилированной трубы. Гильзы фиксируем между собой сваркой.
Готовый каркас

Готовый каркас

Каркас лестницы готов. После его грунтовки и покраски на ступени обшиваются, и устанавливаются перила. Как просто может быть оформлена винтовая лестница своими руками из металла, видео приведено ниже.