Металлические лестницы на второй этаж своими руками, фото. Изготовление косоура для лестницы своими руками

Если вы решили самостоятельно сконструировать подъем на этаж, вам обязательно нужно знать, как сделать косоуры для лестниц. Если мастерить все своими руками, важно знать особенности всех элементов, их виды и правила изготовления.

Особенности и виды конструкции

Перед тем как решиться сделать косоур для лестницы своими руками, нужно разобраться подробнее в особенностях этой детали. По сути это опорный элемент лестницы, который служит поддержкой для ступеней.

Прямые косоуры применяются чаще всего

На расчет материалов для лестницы на косоурах во многом влияет тип изделия. Косоуры могут изготавливаться из дерева, металла, бетона, а также сочетать оба этих материала. По форме различают такие элементы:

• прямые;
• ломаные;
• винтовые.

Простейший вариант для большинства лестниц – прямой. Именно его и стоит рассмотреть более подробно.

Особенности проведения расчетов

Если вы решили произвести все работы своими руками от начала и до конца, прежде всего нужно подумать о разработке проекта лестницы. Для этого нужно вычислить все необходимые параметры. на деревянных или металлических косоурах производится практически по одному и тому же принципу.

Расчетные данные для разметки косоура

Для определения длины несущей детали воспользуйтесь теоремой Пифагора. В данном случае искать нужно квадрат гипотенузы, который после извлечения из него корня будет означать длину планки. Катетами в этой ситуации выступают высота пролета от пола первого этажа до второго, а также расстояние от первой ступени до площадки сверху. Угол определяется уровнем наклона конструкции.

Расчет формы косоура лестницы производится исходя из выбранного способа крепления ступеней. Если используются кобылки, планка берется меньшего размера, в противном случае нужно добавить к ней высоту проступи. При ширине лестницы более 150 см помимо боковых косоуров устанавливают дополнительный центральный.

Деревянный косоур

Самый распространенный вариант лестниц – на деревянных косоурах. Чтобы сделать их своими руками потребуется минимум усилий.

Чтобы конструкция получилась прочной и прослужила вам как можно дольше, лучше выбирать твердые лиственные породы, хотя работать с ними немного сложнее и дольше.

При изготовлении лестницы из дерева, как правило используется два косоура

Для начала необходимо произвести расчет толщины доски. Чем больше лестница в высоту и ширину, тем прочнее должна быть опора, а значит и доску нужно подобрать потолще. Если конструкция предполагает крепление без кобылки, выполняются следующие действия:

1. Разметьте места выреза. Для этого нужно использовать треугольник. Одна его сторона соотносится с глубиной проступи, а вторая – с высотой подступенка. Гипотенуза такого прямого треугольник проходит по краю балки.
2. С помощью электролобзика или циркулярной пилы выпилите лишние фрагменты согласно разметке.
3. Определите размеры ступеней. От этого во многом зависит способ их крепления. Они могут фиксироваться как вплотную с краем косоура, так и выходить за его пределы на 2-3 см.

А вот если вы решили использовать кобылки, тогда производить распил боковин не нужно, для этого просто используют прямую планку из цельного или клееного бруса. В зависимости от высоты подступенка и глубины проступи кобылка может иметь вид треугольника или трапеции. Для треугольного варианта может потребоваться выпиливание небольшого участка балки для того, чтобы ступень немного заходила под следующую.

Более сложный, но зато надежный вариант – лестница, сконструированная на металлическом косоуре своими руками. Для изготовления такого варианта вам понадобится металлический профиль или труба, именно из этих материалов обычно делают основу для лестницы.

Металл — очень прочный материал, поэтому зачастую достаточно одного центрального косоура

Чтобы определить необходимое количество материалов, нужно сделать расчет на основе данных о высоте и наклоне лестницы, а также размеров ступеней и подступенков. В большинстве случаев достаточно одного центрального косоура. Металл способен выдержать огромную нагрузку, но многое также зависит от качества соединения деталей лестницы.

Простейшим способом является изготовление косоура из прямого элемента. Например, возьмите трубу, размеры которой соответствуют заданным параметрам. Наметьте на ней положение будущих ступеней и закрепите кобылки. Они представляют собой небольшие отрезки трубы или профиля с опорной пластиной сверху. Идеальный способ соединения – сварка. Швы должны быть прочными, но в то же время незаметными. В пластине делаются отверстия, которые необходимы для фиксации ступеней.

Способы крепления ступеней

В зависимости от того, из какого материала вы решили сделать косоуры, зависит и способ крепления ступеней лестницы. Если вы выбрали металл, нужно использовать кобылки. Для ступеней подготавливают опорную пластину. Самый лучший вариант – лист металла, вырезанный по форме ступени. Его приваривают к несущему элементу, а ступеньки фиксируют с помощью болтов.

Исключение могут составить сложные ступенчатые конструкции с двойным косоуром. Тогда кобылки необязательны.

Различные варианты крепления ступеней

Если предварительный расчет показал, что можно уместить в проеме лестницу на деревянных косоурах, тогда стоит рассмотреть сразу несколько вариантов:

• Вырубленные проступи – ступени крепятся непосредственно на косоуры с помощью саморезов или шкантов и клеевой смеси.
• Деревянная кобылка – дополнительные фрагменты лестниц фиксируются на балке с помощью дюбелей, шкантов, шпилек или саморезов.
• Стальная опора – ступени фиксируются на плоской изогнутой опоре, которая, в свою очередь, крепится на винты.
• Больца – задняя часть ступени лестниц фиксируется на косоурах с помощью металлической опорной ножки и дюбеля.

Если вы решились на возведение лестницы своими руками, заранее продумайте несколько вариантов и выберите наиболее подходящий, исходя из доступных материалов и имеющихся навыков.

Очень важно спроектировать удобную деревянную лестницу на второй или третий этаж, которая к тому же будет наименее травмоопасной для вас и ваших детей, без потери привлекательности. Решить проблему верного расчета прямой одномаршевой деревянной лестницы в дом поможет наш онлайн калькулятор и справка к нему.

Калькулятор позволяет произвести онлайн расчет прямой лестницы на косоурах. Программа формирует по результатам расчетов 3D модель прямой лестницы , чертежи всех конструктивных элементов прямой лестницы с косоурами.

Как рассчитать лестницу на косоурах онлайн?

Измерьте и внесите основные размеры конструкции - параметры лестничного пролета, замерьте расстояния между уровнями чистого пола второго и первого этажа. Затем заполните данные по ступеням лестницы, косоуру и подступенкам. Нажмите кнопку "Рассчитать".

В итоге вы получите 3D модель лестницы, спроектированную по вашим параметрам, итоговые расчетные данные по конструкции лестницы, куда входит угол наклона лестницы, количество ступеней, высота и ширина каждой ступеньки прямой деревянной лестницы. Программа расчета лестниц нарисует четыре подробных чертежа прямой лестницы на косоурах:

1. вид лестницы сбоку
2. вид лестницы сверху
3. отдельный чертеж косоура прямой лестницы
4. чертеж ступеней

Не можете определиться с необходимыми исходными размерами? Чуть ниже мы сориентируем вас по основным распространенным в строительстве параметрам прямой лестницы, ее углу, размерам ступеней, спроектированным с учетом удобства подъема и спуска по прямой деревянной лестнице.

Оптимальные размеры лестниц, угла наклона, ступеней

Существуют СНИПы и ГОСТы по параметрам лестниц, высоте, ширине ступеней, которые очень важно соблюдать во избежание травм. Прибегают к нормам ГОСТ 23120-78 - описывает требования к маршевым лестницам.

• Ширина проема лестницы. За стандартную величину в частном доме принимают 90 - 110 см. Если свободное пространство ограничено, можно ширину проема заузить, минимальное критическое значение - 80 см.
• Высота и ширина ступеней. Согласно стандартам максимальная высота ступенек не может превышать 200 мм. Обычно 15 - 17 см. Оптимальная ширина ступени 27 - 30 см.

Стандартная длина шага 60 - 63 см. При расчетах часто прибегают к формуле "идеальной безопасной лестницы", разработанной несколько столетий назад французским инженерем Блонделем: 2 высоты ступени + ширина ступени = шаг 60 - 63 см

• Угол уклона лестницы. Оптимальный удобный угол для подъема / спуска - в диапазоне 29 - 35 градусов.
• Для изготовления ступеней и подступеней используют деревянные доски: для подступенка оптимальная толщина — 30 мм; для ступеней — 40 мм.
• Минимальный выступ деревянной ступени (свес) над подступенком - 30 мм, максимальный - 40 мм. Свес увеличивает поверхность ступени.
• Количество ступеней для одного пролета лестницы - не более 18 штук. В среднем 10 - 12, но, конечно, это зависит от длины марша. Советуем количество ступенек сделать нечетным - таким образом, начинать и заканчивать подъем или спуск по лестнице вы будете одной и той же ногой.
• Высота перил должна начинаться от 90 см в целях безопасности.
• Наконец, не стоит забывать, что минимальная высота в проходе лестницы - от любой ступеньки марша до ближайшего препятствия по вертикали, должна составлять не менее двух метров.

Если говорить о нагрузках, которые испытывает стандартная лестница в жилом доме - 300 кг/м². П рогиб их не должен превышать 1/400 пролёта.

3D визуализация позволит оценить удобство прямой лестницы на косоурах, представить вид будущей прямой лестницы из дерева, наглядно поэксперементировать с количеством и размерами ступеней.

Лестница на косоурах своими руками изготавливается из металла, дерева и бетона. Они могут быть прямыми, ломанными или винтовыми, центральными или боковыми. Работа осуществляется с 4 элементами: ступенью, косоуром, площадкой для ступени и шурупами. Стандартные размеры составляют 2 м (min) в высоту, 30 см в глубину и 1,5 м в ширину (предел). Высота подступенка составляет 12-22 см, а перила имеют параметры 90 см.

Бетонная установка

Сооружается в виде сборного изделия, где роль опорного элемента отведена бетонным или металлическим балкам (одной или двум) для крепления ступеней. Во втором варианте косоур неотделим от ступеней.

Монтаж начинается с сооружения опалубки. Затем размещается каркас из прутьев арматуры, сваренных между собой. В подготовленную форму заливается бетон. После его просыхания, можно смело приступить к отделке конструкции (деревом, ламинатом, плиткой или камнем).

Центральная конструкция из металла

Металлическая лестница на одном косоуре своими руками разрабатывается в виде открытой установки с использованием профильной прямоугольной или квадратной стальной трубы со стенками 8×8 см – 16×12 см. Фиксация проступей толщиной 4 см производится с помощью кронштейна, созданного из стали толщиной от 2 мм. Он приварен к центральному стальному косоуру.

Наружная лестница на центральном косоуре своими руками может сооружаться из поставленного на ребро швеллера с параметрами 8-10. Наружная обшивка обеспечится листовой сталью решетчатого типа. Ограждениями выступает угловая сталь, для создания опор для проступей – арматура.

К швеллеру привариваются сделанные из арматуры кобылки из арматуры (конгруэнтные друг другу опоры, размещаемые на балке). Участок кобылки для размещения ступени оборудуется кронштейнами для крепления. К установленному на ребро швеллеру привариваются кобылки по точной разметке. Второй швеллер прикладывается к швеллеру-балке с прикрепленными кобылками и корректируется разметка.

Внимание! Разбираясь, как сделать косоур для лестницы своими руками, важно помнить, что подъем шириной до 1 м оборудуется двумя косоурами или тетивами.

Более широкая установка оснащается тремя балками. Затем все элементы образуют единую конструкцию с использованием электродуговой сварки или шурупами (в случае с деревянными ступенями). Опорами выступают сваренные из швеллера стойки и уголки из металла, прикрепленные к несущим балкам.

Если интересуют подробности по теме, как создается лестница на косоурах своими руками, видео позволит решить ряд проблем:

Пример сооружения

Если наружная лестница оборудуется деревянными накладками для проступей. На ступенях из металла делается разметка расположения углублений для саморезов или болтов с шайбами, периодичность 15 см. От зазора отступается 2 см. К проступям из металла крепят подложку из фанеры. Этому способствует монтажный клей с эффектом заполнения.

Важно! Фиксация подложки на монтажную пену грозит смятием.

Накладка из массива крепится к проступи. Этому способствуют саморезы через просверленные зазоры внизу в подтай или открыто болтами с шурупами.

Обустройство деревянной конструкции

Деревянная лестница на косоурах своими руками в приведенном примере будет иметь ширину 100 см и высоту 230см. Установка одномаршевая. Для заготовки использовался лафет шириной 32см.

Толщина 8 см. Ступеней и подсупенок требуется по 14 шт. К ним дополняются поручни (перила), балясины и колонны для балюстрады.

Этапы монтажа:

• При работе с косоуром, следует отрезать заданную длину косоура с запасом. Измеряется транспортиром угол прилегания косоура к напольной поверхности. Отпиливается верхняя часть косоура для опоры на верхнюю балку. Он размещается заподлицо с полом верхнего перекрытия.
• Создается разметка ступенек. Вся конструкция делится на 3 равные зоны (если 15 ступеней, то по 5 на каждую). Просчитывается высота основы для 5-й и 10-й (по чертежу). Наносятся горизонтальные отметки по заданной высоте.
• На одном косоуре размечаются поперечные положения для всех ступенек. Погрешность по высоте составляет 1-2мм.

• Наносится линия вдоль всего косоура (внутреннего угла). На пересечении отрезка и поперечных отметок образуются точки для создания внутренних углов. При этом ширина косоура варьирует от 16 см.
• Вертикальные отрезки под вырез ступенек создаются от точки пересечения наклонных и поперечных линий. Снимается косоур и по 2 ступеньки для сравнения с записью. При наличии разницы в 2-3мм, необходимо сдвинуть на 1-1,5мм поперечную, а затем вертикальную отметку. То есть, распределить эту разницу между 2-мя ступенями.
• С помощью циркуляра создаются пропилы, доводятся углы ножовкой. Размещается конструкция в месте установи. Проверяется правильность монтажа. Берется пропиленный косоур, кладётся на вторую заготовку, совмещаются два отрезка и подошвы. Создается разметка как по шаблону.

• Пилим второй косоур. Проверяется горизонталь для всех ступенек. Элементы фиксируются армированными уголками со всех сторон.
• Размещение ступенек производится от нижней части. Каждая из них подгоняется под место установки (без клея и саморезов). Этому способствует выпиленная бороздка 0,8-1 см глубиной, 2 см шириной в нижней ступеньке для подступенка.
• После подгонки изделий, проводится нумерация и лакировка или покраска. Ступеньки фиксируются клеем и подтягиваются с помощью саморезов. Крепление поручня осуществляется посредством кронштейнов к стеновой поверхности.
• Лакировка, полировка, шлифовка (и так три раза) балясин проводится с использованием токарного станка и губкой вместо кисти. Нанесение тонкого слоя производится 4 р. Удаление подтеков проводится через 5 мин.

Крепления балясин

При осуществлении процесса, важно придерживаться основных правил :

1. Промежуток между центрами опор – до 15 см.
2. Высота опор – 80-100 см.
3. Параметры сторон – 3-8 см
4. Крепление осуществляется в двух точках – верхней и нижней.

Особенности крепления:

Деревянные опоры. Нижняя фиксация осуществляется непосредственно к ступеням, тетивам или косоурам. Возможен монтаж к подперилка с пазом, совпадающим с параметрами балясин. В качестве крепежей служат металлические метизы – шпильки, винты, саморезы. Для соединения деревянных элементов потребуются стягивающие метизы из металла.

Верхний уровень балясин закрепляется в паз на поручне. Его параметры соизмеримы с площадью сечения опор. Между балюстрадами и поручнем посредством гвоздей с булавочной шляпкой и клея монтируется специальная планка. В завершение процесса верхняя часть балясины соединяется с подперильной планкой и поручнями. Размещение лестницы между параллельными стенками или ее ширине от 150 см, поручни фиксируются к стеновым перекрытиям кронштейнами.

Изготовление балясин

Плоские балясины создаются по разной технологии :

• Из готовой доски.
• Из широкого бруса.

Готовые доски распиливают на равные отрезки для вырезания контурной формы. Этому способствует лобзик. Складывают вместе несколько досок, на верхней обозначается точный рисунок, по которому выпиливается изделие.

Потом на каждой заготовке создается рисунок с использованием трафарета. Вырезается фигурная резьба посредством лобзика. Затем, с помощью резцов по дереву, обрабатывают края рисунков с зачисткой абразивной шкуркой. Верхнее покрытие обеспечивается лаком или краской.

Второй вариант, когда балясины размечаются на брусе нужной толщины. Его затем необходимо распилить на узкие доски с контуром.

Важно! Для создания круглых или квадратных столбиков применяются бруски, обрабатываемые на станке или вручную. Наносится дополнительный рисунок.

При устройстве лестницы своими руками перед началом работ необходимо подробно ознакомиться с возможными вариантами исполнения. Ведь каждому понятно, что ступени должны к чему-то крепиться. Это, конечно, может быть несущая стена. Но для некоторых видов лестниц придется сделать косоуры своими руками. Лестница, в которой используется такой тип конструкции, может иметь один центральный косоур, что придаст ей ощущение невесомости, или же два - такой она будет выглядеть надёжнее.

Классификация

Косоур представляет собой наклонную балку, поверх которой монтируются ступени. Материалом для их изготовления может послужить не только дерево или металл, но ещё и бетон с железобетоном . Какой материал выберете для своего случая вы, зависит не только от индивидуальных предпочтений по поводу внешнего вида – каждый материал будет диктовать свои условия в части прочности и надёжности.

По форме внешнего вида косоур может быть:

• Прямой. Такой вариант подойдёт для исполнения основы , сделанных в один пролёт.
• Ломаный. Его применяют в лестницах, монтируемых на несколько пролетов, при этом располагаемых под углом друг к другу.
• Винтовой (эвольвентный). Подходит для установки лестниц с закруглёнными маршами.

По расположению они делятся на:

• Боковой косоур. В этом случае используют два косоура, которые располагаются по краям лестницы.
• Центральный косоур - устанавливается один посередине ступени.
• При ширине лестницы более полутора метров совмещают оба вида расположения косоуров.

Лестницу с центральным расположением косоура относят к особому типу изделий. Она потребует специального разрешения органов строительного надзора на обязательное проведение испытаний и освидетельствования.

Расчёт лестницы

Чтобы произвести расчёт лестницы на косоурах без кобылок, необходимо определиться с некоторыми основными параметрами:

1. Высота. Для этого нужно измерить расстояние от пола первого до пола второго этажа.
2. Длина. Этот параметр определяется как проекция лестницы на пол.
3. Глубина проступи. Её можно выбрать самостоятельно, в зависимости от свободного места и соответственно требованиям эргономики. Наиболее удобной и безопасной величиной будет 25-10 сантиметров.
4. Высота подступенка.

Высоту и длину определяют путём замера по месту установки.

Для наглядности разберём пример:

Пусть высота лестницы - 2,5 метра. При этом параметр длины равен 4 метрам. Глубину ступеней возьмём равной 28 сантиметрам. Далее делим общую длину лестницы на глубину проступи. Результат будет показывать, сколько ступеней необходимо сделать. В нашем случае их 14 штук. Следующий этап - определение размера подступенка. По критериям эргономики и безопасности его высота должна варьироваться в пределах 12-22 сантиметров. Делим высоту лестницы на получившееся число ступеней, чтобы получить . В этом примере она будет равна 18 сантиметрам, что соответствует требованиям.

Далее расчёт производится по принципу теоремы Пифагора. Представим, что лестница - треугольник с катетами, соответствующими длине и высоте конструкции, а косоур - гипотенуза. Нам необходимо определить длину балки, которая будет нужна для изготовления несущей. После проведения расчётов получаем число 4,7 метра.

Длина 2 + высота 2 = косоур 2 , т.е 4 2 +2,5 2 = √22,09 = 4,7 м

Деревянный косоур своими руками

Необходимые инструменты:

• две деревянные доски, которые будут служить косоурами, размером 150х60 мм.;
• линейка-уголок;
• маркер или строительный карандаш для разметки на доске;
• циркулярная пила;
• для проступей можно выбрать доски с толщиной 4-5 сантиметров;
• для подступенков подойдут доски с толщиной 2 сантиметра.

Чтобы увеличить срок службы лестницы, лучше подобрать такие породы деревьев, как дуб, клён или бук . Особое внимание стоит уделить качеству материалов. Доски лучше предварительно подготовить. Для этого их надо обстрогать и оштукатурить. Существует два варианта исполнения косоуров.

Первый вариант. Начинаем работу с вычерчивания разметки на деревянной доске, которую предварительно подбираем по рассчитанным размерам. Для этого лучше всего использовать линейку-уголок. На стороны линейки наносим метки, которые будут соответствовать размерам рассчитанной ступени. Угольник стоит прикладывать к доске, отступив от одного края 35-40 сантиметров, чтобы метки совпали с другим краем доски, обозначаем углы. После того как первая метка готова, передвигаем линейку к крайней точке, отмечаем следующий угол. И так продолжаем столько раз, сколько ступеней по расчёту мы получили. Итогом станет доска с вычерченным на ней рядом треугольников. На краях доски стоит отметить пазы для доски, с помощью которой будут соединяться два косоура.

Следующий этап - работа с циркулярной пилой. При этом необходимо соблюдать технику безопасности. С помощью пилы вырезаем лишнее в соответствии с разметкой. Один конец балки, который будет находиться снизу и крепиться к полу, нужно обрезать параллельно тем местам, где планируется осуществлять установку ступеней. Другой конец срезают под углом, который определяется в соответствии со способом крепления. Когда осуществлена защита пазов, несущие косоуры считаются готовыми. После этого производят крепление ступеней. Их размещают в треугольных вырезах, которые делают у косоуров.

Второй вариант предусматривает на кобылках (неглубокий запил для ступеней). Они представляют собой деревянные клинья, которые выглядят как прямоугольный треугольник. Устанавливают эти дополнительные элементы к балке, закрепляя с использованием шкантов. Повышая степень надежности такого крепления, можно сделать вырез в доске, который будет соответствовать выступы на кобылке.

Крепление проступи производят с помощью винтов, шпонок, дюпелей. Иногда используют рейки из твёрдой древесины. Крепят её с нижней стороны.

Видеоинструкция об особенностях косоуров из дерева

Металлический косоур своими руками

Лестницы, в конструкции которых используется металлический косоур, распространены не меньше деревянных .

Наиболее популярны два типа таких лестниц:

• Ленточные . Их делают при помощи листового металла, использую лазерную резку. После чего всё сваривают в общую конструкцию. Далее следует отшлифовать все кромки и швы, оставшиеся после сварки - и косоур готов, остаётся только прикрепить ступени;
• Сварные . Их изготавливают при помощи металлического профиля, который имеет неодинаковые сечения. Возможно использование стали.

Самыми широко используемыми в металлическом секторе являются лестницы с использованием стальных косоуров . Их сваривают из швеллеров. На получившемся несущем косоуре закрепляют «косынки». Они представляют из себя металлический аналог кобылок из дерева. Чтобы изготовить такую деталь, необходимо соединить два отрезка профиля под углом 90 0 . Длина этих профилей должна соответствовать размеру степеней, которые на них же и будут монтироваться.

При условии, что вы обладаете некоторыми знаниями и представлением, как в итоге будет выглядеть ваша лестница, можно с помощью сварочного аппарата сделать всю работу самому. Если же, на ваш взгляд, конструкция получилась недостаточно эстетичной, в силу невозможности обработать каждую деталь, как это сделали бы на заводе, можно переделать лестницу в конструкцию закрытого типа. При этом на боковые части лестницы необходимо дополнительно изготовить декоративную панель.

Видео: лестница на стальных косоурах в процессе монтажа

Косоуры из бетона и железобетона

Применение в качестве косоура бетонного элемента можно встретить в многоэтажном жилищном строительстве. изготавливаются исключительно на заводе. Только так можно отлить несущий косоур вместе со ступенями.

Иногда и для частного строительства применяют такой тип конструкции. Изготовленные из бетона, они могут иметь совершенно различный вид. Но необходимо учесть, что это всё равно будет монолитное изделие.

Косоуром в лестнице называют наклонную металлическую балку, на которую опираются ступени.

Данный расчет касается металлических косоуров из прокатных швеллеров.

Исходные данные.

Ширина лестничного марша 1,05 м (лестничные ступени сборные ЛС11, масса 1 ступени 105 кг). Количество косоуров – 2. Н = 1,65 м – половина высоты этажа; l 1 = 3,7 м – длина косоура. Угол наклона косоура? = 27°, cos? = 0.892.

Сбор нагрузок.

В итоге, действующая нормативная нагрузка на наклонный косоур равна q 1 н = 449 кг/м 2 , а расчетная q 1 р = 584 кг/м 2 .

Расчет (подбор сечения косоура).

Первое, что нужно сделать в данном расчете, это привести нагрузку на 1 кв. м площади марша к горизонтальной и найти горизонтальную проекцию косоура. Т.е. по сути при реальной длине косоура l 1 и нагрузке на 1 кв.м марша q 1 , мы переводим эти значения в горизонтальную плоскость через cos? так, чтобы зависимость между q и l осталась в силе.

Для этого у нас есть две формулы:

1) нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции марша равна:

q = q 1 /cos 2 ?;

2) горизонтальная проекция марша равна:

l = l 1 cos?.

Обратите внимание, что чем круче угол наклона косоура, тем меньше длина проекции марша, но тем больше нагрузка на 1 м 2 этой горизонтальной проекции. Это как раз и сохраняет зависимость между q и l , к которой мы стремимся.

В доказательство рассмотрим два косоура одинаковой длины 3м с одинаковой нагрузкой 600 кг/м 2 , но первый расположен под углом 60 градусов, а второй – 30. Из рисунка видно, что для этих косоуров проекции нагрузки и длины косоура очень сильно отличаются друг от друга, но изгибающий момент получается для обоих случаев одинаковым.

Определим нормативное и расчетное значение q, а также l для нашего примера:

q н = q н 1 /cos 2 ? = 449/0.892 2 = 564 кг/м 2 = 0,0564 кг/см 2 ;

q р = q р 1 /cos 2 ? = 584/0.892 2 = 734 кг/м 2 = 0,0734 кг/см 2 ;

l = l 1 cos? = 3,7*0.892 = 3,3 м.

Для того, чтобы подобрать сечение косоура, необходимо определить его момент сопротивления W и момент инерции I.

Момент сопротивления находим по формуле W = q р al 2 /(2*8mR), где

q р = 0,0734 кг/см 2 ;

l = 3.3 м = 330 см – длина горизонтальной проекции косоура;

m = 0.9 – коэффициент условий работы косоура;

R = 2100 кг/см 2 – расчетное сопротивление стали марки Ст3;

8 – часть небезызвестной формулы определения изгибающего момента (М = ql 2 /8).

Итак, W = 0,0734*105*330 2 /(2*8*0.9*2100) = 27,8 см 3 .

Момент инерции находим по формуле I = 150*5*aq н l 3 /(384*2Еcos?) , где

Е = 2100000 кг/см 2 – модуль упругости стали;

150 – из условия максимального прогиба f = l /150;

a = 1,05 м = 105 см – ширина марша;

2 – количество косоуров в марше;

5/348 – безразмерный коэффициент.

Спойлер: Определение момента инерции по Линовичу

Для тех, кто хочет разобраться подробнее в определении момента инерции, обратимся к Линовичу и выведем приведенную выше формулу (она несколько отличается от первоисточника, но результат вычислений будет одинаков). Момент инерции можно определить из формулы допустимого относительного прогиба элемента. Прогиб косоура вычисляется по формуле: f = 5ql 4 /348EI, откуда I = 5ql 4 /348Ef. В нашем случае: q = аq н 1 /2 = аq н cos 2 ?/2 – распределенная нагрузка на косоур от половины марша (в комментариях часто спрашивают, почему косоур считается на всю нагрузку от марша, а не на половину – так вот, двойка в этой формуле как раз и дает половину нагрузки) ; l 4 = l 1 4 = (l /cos?) 4 = l 4 / cos? 4 ; f = l 1 /150 = l /150cos? – относительный прогиб (согласно ДСТУ «Прогибы и перемещения» для пролета 3 м). Если подставить все в формулу, получим: I = 150*cos?*5aq н cos 2 ? l 4 /(348*2Еl cos 4 ?) = 150*5*aq н l 3 /(348*2Еcos?). У Линовича, по сути, то же самое, только все цифры в формуле приведены к «коэффициенту с , зависящему от прогиба». Но так как в современных нормах требования к прогибам жестче (нам нужно ограничиваться величиной 1/150 вместо 1/200), то для простоты понимания в формуле оставлены все цифры, без всяких сокращений.

Итак, I = 150*5*105*0,0564*330 3 /(384*2*2100000*0,892) = 110,9 см 4 .

Подбираем прокатный элемент из таблицы, приведенной ниже. Нам подходит швеллер №10.

Данный расчет выполнен по рекомендациям книги Линович Л.Е. «Расчет и конструирование частей гражданских зданий» и предусматривает только подбор сечения металлического элемента. Для тех, кто хочет детальней разобраться с расчетом металлического косоура, а также с конструированием элементов лестницы, необходимо обратиться к следующим нормативным документам:

СНиП III-18-75 «Металлические конструкции»;

ДБН В.2.6-163:2010 «Стальные конструкции».

Помимо расчета косоура по приведенным выше формулам нужно еще делать расчет на зыбкость. Что это такое? Косоур может быть прочным и надежным, но при ходьбе по лестнице создается впечатление, что она вздрагивает при каждом шаге. Ощущение не из приятных, поэтому нормы предусматривают выполнение следующего условия: если нагрузить косоур сосредоточенной нагрузкой в 100 кг в середине пролета, он должен прогнуться не более, чем на 0,7 мм (см. ДСТУ Б.В.1.2-3:2006, таблица 1, п. 4).

В таблице ниже приведены результаты расчета на зыбкость для лестницы со ступенями 300х150(h), это самый удобный для человека размер ступеней, при разной высоте этажа, а значит и разной длине косоура. В итоге, даже если приведенный выше расчет даст меньшее сечение элемента, окончательно подобрать косоур нужно, сверившись с данными таблицы.

Длина проекции марша Lx, м	Высота марша Н, м	Длина косоура L, м	Номер прокатного швеллера ГОСТ 8240-97, ДСТУ 3436-96	Номер гнутого швеллера ГОСТ 8278-83	Номер двутавра ГОСТ 8239-89	Размеры гнутой трубы квадратной ГОСТ 30245-94, ДСТУ Б.В.2-6-8-95

Для того, чтобы правильно законструировать лестницу, можно воспользоваться типовыми сериями:

1.450-1 «Лестницы из сборных железобетонных ступеней по стальным косоурам»;

1.450-3 «Стальные лестницы, площадки, стремянки и ограждения».

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ" .

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.