Как правильно расчертить косоур для деревянной лестницы

При постройке дома в несколько этажей очень важно спроектировать лестницу правильно. И особое внимание стоит уделить косоуру. Конструкция своими руками довольно щепетильный процесс. Ведь заранее надо рассчитать нужные параметры, подобрать материал. И лишь после этого приступать к работе.

Косоур из дерева своими руками этапа изготовления

  1. Выполняем разметку с использованием линейки-уголка, на прямых сторонах которого нанесены параметры ступени — ширина и высота:
    • отступив от торца 350-400 мм, прикладываем уголок к доске так, чтобы отметки совпадали с ее краем;

    • рисуем угол;
    • перемещаем линейку и рисуем второй угол с крайней точки, затем последующие, пока вся доска не заполнится рядом треугольников;
    • воспользовавшись циркуляционной пилой, вырезаем лишнее.

  2. Срезаем параллельно плоскостям, предназначенным для крепления ступеней, конец косоура, которым он впоследствии будет прикреплен к полу. Подрезаем верхний конец под углом, необходимым для выбранного способа крепления.
  3. Зачищаем пазы и работу по изготовлению косоура можно считать законченной.

Крепление ступеней может быть разным, главное, чтобы оно соответствовало требованиям безопасности

Технология изготовления

Лестница из профильной трубы – сооружение ответственное. Для проведения работ потребуются следующие инструменты:

  • сварочный аппарат,
  • болгарка с отрезным и шлифовальным кругом,
  • слесарный угольник,
  • рулетка, линейка, карандаш.

Рассмотрим, как правильно собирать устройство на основе ломанных косоуров. Для этого необходимо сделать заготовки материала, определяющие части косоурных конструкций. Их две: под размер ступени и подступени. Параметры выведены математическим путем из расчета высоты и угла наклона лестницы.

Касаемо профиль трубы. Лучше выбирать сечением 80х40 или 80х80 мм толщиною стенки 3 мм. Сразу оговоримся, стыковать трубные элементы между собой лучше под углом 45°. Стык под прямым углом не является максимально несущим. Но это не строгое требование, потому что небольших размеров межэтажные лестницы из металла спокойно выдерживают вес 1-2 человека.

Нарезанные части косоура

Из профильной трубы выбранного размера нарезаются болгаркой требуемое количество элементов. Отдельно вырезаются опоры под ступени и под подступнки. Их количество умножается на «2» из расчета двух ломаных косоуров.

Стыковка двух элементов

Сваренные между собой два элемента

Далее состыкованные части полностью обвариваются по периметру стыка и шлифуются болгаркой, чтобы на местах соединение не осталось металлических подтеков, заусенец.

Готовый косоур

Правила сборки второго косоура

Второй косоур собрать проще. Необходимо уложить первый на ровную площадку, на него последовательно, начиная от края конструкции, укладывать и состыковывать полуфабрикаты. Тут же на месте делать прихватку электросваркой. После чего стыки полностью обвариваются и шлифуются. Не забываем слесарным угольником контролировать места стыков.

Следующий этап очень важен. Необходимо соединить два косоура в единую лестничную конструкцию (каркас). Для этого между ними устанавливают отрезки трубы из профиля сечением 20х40 мм толщиною 2 мм, длина которых равна ширине ступени. Поэтому поперечины предварительно нарезаются болгаркой согласно длине, после чего косоуры выставляются параллельно и соединяются вырезанными элементами. Поперечины являются опорами для ступеней. Каркас готов, можно проводить монтаж.

Косоуры, соединенные поперечинами

Посмотрите видео: как собрать лестницу из профильной трубы на двух ломаных косоурах.

Крепление лестницы по месту монтажа

Существует множество вариантов, как прикрепить лестничное сооружение (каркас) к полу первого и перекрытию второго этажа. С напольным первого этажа проще. Простой вариант – вбить в металлические штыри, к которым привариваются косоуры. Можно заложить в бетонную стяжку закладную деталь в виде металлического листа прямоугольной формы, к нему лестница и приваривается.

Крепление металлического косоура из профильной трубы к перекрытию

Параметры и размеры косоуров

Для расчета параметров лестницы, в первую очередь необходимо остановиться на основных величинах:

  • высота лестничной конструкции;
  • длина проекции по полу;
  • высота и ширина проема;
  • глубина проступей;
  • высота подступенка;
  • количество проступей.
Параметры и размеры косоуров

При определении высоты всей конструкции нужно измерить расстояние от пола 1 этажа до пола 2 этажа. Общая высота лестничной конструкции не может быть ниже двух проекции по полу определяется исходя из размеров отведенного под лестницу места в и ширина проема определяется опытным путем по месту ступени выбирается из личных предпочтений, но должна соответствовать эргономическим требованиям. Наиболее часто применяют размер глубины в подступенка не должна превышать 220мм. Количество проступей определяется исходя из длины косоура и высоты подступенка. Предположим,

  • высота конструкции 2500мм;
  • длина 4000мм;
  • глубина проступи 280мм;

Длину лестницы делим на глубину ступени и получаем количество ступенек — 14 штук. Аналогично вычисляем высоту подступенка. Высоту делим на количество проступей и получаем 180мм. Длина несущего элемента определяется при помощи теоремы Пифагора: К квадрату длины прибавим квадрат высоты и получим длину косоура, то есть 4700м.

Параметры и размеры косоуров

Как осуществить крепление косоуров к элементам лестницы

Лестница на косоурах — распространенный тип устройства интерьерных лестниц. Такое устройство наиболее просто в изготовлении, потому что требуется меньшее количество технологических операций. Косоур представляет собой несущую наклонную опору ступеней. Бывает в виде балки с гребенчатыми выпилами, на которые укладываются проступи, или зигзагообразной формы.

Читайте также:  Какой должна быть высота перил у лестницы в частном доме

При монтаже ступеней на элемент с боковой стороны видны торцы ступеней, в отличие от конструкций на тетивах.

Такой тип более легкий визуально, для устройства нет необходимости делать лестничную шахту или подшивать нижнюю сторону марша. Лестницы на косоурах имеют оригинальный внешний вид и украшают интерьер.

Ступени, выполненные на косоурах, могут не иметь подступенков, что так же облегчает внешний вид.

Для лестничных пролетов стандартной ширины обычно устраивают два элемента, которые поддерживают ступень в первой трети и второй трети ее ширины.

Для широких лестниц, — более полутора метров, используют третий центральный элемент. Возможна установка ступеней и при помощи одного косоура, расположенного по центру ступеней.

В этом случае используют дополнительную деталь — площадку под ступень, для распределения нагрузки.

Косоуры изготавливают из дерева, металла, армированного бетона. Деревянные элементы изготавливают из досок, толщиной не менее 50 мм и достаточной ширины, чтобы при устройстве выпилов под ступени, ширина оставшейся части доски была не менее 120 мм в самой узкой части. Возможно различное, в зависимости от устройства.

Как осуществить крепление косоуров к элементам лестницы

Немного теормеха

С точки зрения теоретической механики, лестница — статичная система, имеющая две опоры. Наклонное положение приводит к тому, что на нижнюю опору действуют как вертикальные силы, так и силы, направленные горизонтально, на сдвиг.

Балки косоуров опираются на перекрытие или лестничную площадку, поэтому опоры должны выдерживать нагрузки, передающиеся от элементов.

Для создания устойчивой структуры крайне важно не только надежно закрепить балки косоуров, но и создать устойчивую механическую систему.

Лестница не должна висеть на крепеже: конструкция будет устойчива только в том случае, если будет стоять «сама по себе», а крепеж должен просто удерживать ее от сдвига и опрокидывания. В противном случае, какой бы ни был надежный крепеж, со временем он разболтается, а на постоянно испытывающих нагрузку деревянных элементах могут появиться трещины.

Для закрепления можно использовать металлические крепежные элементы или соединение частей элемента и деревянных элементов перекрытий и площадок при помощи замков с дополнительной фиксацией металлическими стяжками, шпильками или деревянными нагелями, шпонками.

Второй способ надежнее, но требует достаточно большого сечения деревянных конструкций и косоура, потому что вырезы для образования замка ослабляют балки.

Возможен комбинированный способ, когда вырез делается небольшим, для усиления применяются крепежные элементы из металла.

Как можно крепить ступени к косоуру

При выборе того, как прикрепить ступени к косоуру, мастер опирается на разновидность лестничной конструкции. Ещё стоит учитывать материалы, используемые для построения конструкции, и будущую внешнюю отделку. Всего существует 2 вида сооружений – с наличием балки или на тетиву. Последние – это несущие элементы, закрепляющиеся на ступеньки. Тетивы монтируют сбоку лестницы.

Для этой работы человеку необходимо обладать специальными навыками, особенно если конструкция сложная. Для некоторых материалов понадобятся инструменты, которые есть далеко не у каждого хозяина дома.

Существует несколько способов крепления

Способы крепления ступеней к косоуру

Крепить элементы конструкции к балке можно несколькими способами, а именно:

  1. На выпиленную проступь.
  2. На больца.
  3. На стальную опору.
  4. На кобылку.

Перед началом работы стоит определиться с тем, из какого материала будет сделана балка. Для этого можно использовать дерево или металл. При этом стоит помнить о том, что лестница должна выгодно вписываться в интерьер помещения.

На выпиленной проступи

Здесь ступень крепят на выпиленную балку. Для этого мастеру лучше использовать саморезы или столярный клей со шкантами.

В данном видео вы узнаете, как крепить ступени:

На кобылке

На балку косоура устанавливают специальный упор. Он необходим для обеспечения основания для ступени. Кобылку крепят, используя саморезы или винты, опираясь на особенности лестничной конструкции.

На стальной опоре

Если опору изготавливали из стали, элементы крепят на деталь, закреплённую, в свою очередь, на балку болтами или саморезами. Сама опора может быть изогнутой или прямой.

На больца

Этот элемент выглядит как опорная ножка небольших размеров. Именно она и служит основанием для крепления ступеней. Способы крепежа стоит выбирать в зависимости от ситуации. Чаще всего это саморезы или болты.

Монтаж ступени из древесины на косоур

Ступени в большинстве случаев крепят на деревянную балку или из металла. Он выглядит как опорная балка, которая имеет пилообразную форму. На ней предусмотрены специальные выступы, куда и крепятся деревянные детали. Косоур может быть один или несколько, в зависимости от сложности лестничной конструкции.

Элементы конструкции обычно крепят шурупами, а их шляпки сверху закрывают ранее изготовленными деревянными пробками. Перед тем как производить крепление ступенек к косоуру, стоит определиться с материалом. Для таких целей лучшие использовать детали из сосны или дуба. В данном случае подступенки, скорее всего, будут отсутствовать, что обеспечит лестнице более лёгкий внешний вид.

Самым простым способом установки считается крепление насквозь большими саморезами и засверловка. Для этого саморез должен иметь декоративную головку, закручивающуюся до упора или не до конца, но с дальнейшей установкой полимерной заглушки.

Такая разновидность крепежа актуальна в ситуациях, когда лестницу делают своими руками. При этом стоит помнить о том, что детали можно сверлить исключительно перьевыми сверлами, а обороты дрели должны быть высокими.

Читайте также:  Какие бывают лестницы: на тетиве, на косоуре, на больцах

Устанавливать можно шплинтами

Говоря об открытых лестницах без использования обшивки, ступени можно устанавливать, используя шплинты.

Косоур и проступь сверлят по аналогичным размерам, подгоняя под диаметр шплинтов, чтобы в дальнейшем посадить их на клей. Такой вариант совсем не подойдёт для динамического лестничного сооружения и крепления косоура к перекрытиям.

То же самое можно сказать об установке широких элементов, которые при нагрузке разрушат клеевое соединение из-за прогибаний.

Правила при установке элементов на деревянный косоур

Если у мастера ещё нет опыта в проведении таких работ, он всегда должен держать в голове следующие правила монтажа:

  • когда дело доходит до выбора материалов, здесь стоит учитывать толщину балки, из которой изготовлена балка;
  • если человек производит работы без помощи мастера, для этого лучше использовать кобылки. В остальных случаях в балке стоит проделать запилы под прямым углом, чтобы установить ступени;
  • запилы делают циркулярной пилой или электрическим лобзиком. Предварительно в местах выпила нужно начертить прямоугольный треугольник.

Установка ступенек шкантами

Чтобы прикрепить ступеньки на шкантах, нужно просверлить дырки в косоуре не более, чем на 20 миллиметров, используя сверло с заточкой по древесине и ограничением глубины. На несущий элемент достаточно по две-три дырки. Далее их стоит продуть и вставить отметки высотой 21 миллиметр. Далее по ним высверливают ответные отверстия глубиной 3 сантиметра.

После их смазывают клеем и забивают шканты по 45 миллиметров с острыми наконечниками. Далее клей наносят на выступающий шкант, а на плоскость косоура – силикон. Если всё сделать правильно, ступени станут ровно. Теперь деревянную поверхность можно прислонить, сев на неё на 10-15 минут. Переусердствовать в этом плане не стоит, так как чрезмерная нагрузка может спровоцировать деформацию марша.

Размер ступеней.

Рекомендованные значения.

Мастер Новицкий Олег Вадимович в книге «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж. »

(наилучшие рекомендации автору и этому изумительному труду)

упоминает рекомендованные и неоднократно проверенные практикой значения для подъема (h) и проступи (a) ступеней:

h x a = 150×300, 160×300, 170×290 мм .

Эти размеры хороши, но к сожалению не могут быть использованы если дом уже построен и общая высота лестницы (H) не кратна отдельно взятой ступени (h).

В таком случае мы можем обратиться к формулам расчета:

Формула удобства и формула безопасности.

Широко известна формула удобств:

Согласно этому соотношению лестница будет наиболее удобной.

Лестница считается безопасной если сумма размеров (с) ширины проступи и высоты подступенка равняется 45 см. (30+15, 27+18, 25+20).

Соответственно данное уравнение носит название формулы безопасности.

Трудность в том, что данные формулы применимы в небольшом диапазоне размеров и не всегда удается реализовать необходимую пропорцию на практике. В таком случае следует с минимальным отклонением «попасть» в указанные формулы или воспользоваться универсальной формулой Блонделя, которая учитывает средний шаг человека. (подробнее ниже ).

В спец. литературе под авторством Самойлова В.С. «Современный загородный дом» рекомендована следующая таблица:

Высота и ширина ступеней при их различном количестве ступеней и уклоне

Обратите внимание: в одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов (ступеней). Предельная высота ступени 220 мм

(СНиП 21-01-97)

Предельная высота ступени 220 мм. (СНиП 21-01-97)

Для проектирования простой деревянной лестницы на косоурах замерьте высоту между этажами (расстояние по вертикали от пола нижнего этажа до пола верхнего).

К слову высота между этажами — это самый «больной» размер. В домах из камня сплошь и рядом встречаются отклонения от проекта на 4-5 см, а деревянные подвержены усушке и усадке (до 15 см. на этаж). В идеале следует дождаться полной усушки сруба за несколько лет.

Также размеры для расчета лестницы лучше снимать когда настелены чистовые полы или четко задавать горизонтальные уровни высот.

Итак, пусть высота в нашем случае: H = 278 см.

Выбираем высоту подступенка: пусть h = 18 см. разделив высоту между этажами на высоту подступенков получается необходимое кол-во ступеней: 270. 18 = 15

Для определения оптимальной ширины ступени используйте формулу удобств. a — h = 12. h = 18 см. Удобная ширина проступи: a = 12 + h = 30 см.

Т.о необходимо 15 ступеней шириной 30 см. и длиной зависящей от ширины проема в межэтажном перекрытии.

Проверям лестницу по формуле безопасности: a + h = 46 + 3 см

В данном случае: 18+ 30 = 48 см.

Лестница безопасна и удобна в эксплуатации.

( Данный пример вычислений приводит Столяров А.Н. «Строим лестницы». )

Французский архитектор и инженер ещё в далеком 1672 г. предложил следующее соотношение:

в котором S — это средний шаг человека, который лежит в пределах 600 — 640 мм .

Т.о. формула Блонделя может быть преобразована в неравенство:

600

Нижним приемлемым для практики результатом будет min. подъем ступени:

h = 120 мм, a = 400 мм, уклон 17 градусов. С меньшим углом выполняют уже не лестницу, а пандус (рампу) — пологую наклонную площадку.

h = 220 мм, a = 200 мм, уклон 48 градусов. На верхнем пределе формулы Блонделя получается не самая удобная лестница пригодная к эксплуатации только при движении лицом к ступеням.

Спуск по лесенке опаснее чем подъем, следовательно удобство использования оценивают на движении вниз.

Пример размышлений мастера согласно формуле Блонделя:

Замеряем высоту между этажами H = 3050 мм.

Определяем подъем ступеней h путем деления H на возможное число подъемов (n).

При 17 подъемах: h = H / n = 3050 / 17 = 179.4 мм. При 18: h = H / n = 3050/18=169.4 мм. При 19: h = H / n = 3050/19 = 160.5 мм.

Далее вычисляем линию хода: А = 5000 мм

Длина линии хода не должна быть меньше высоты между этажами (H) (иначе лестница будет непрактично крутая ).

Читайте также:  Делам входную лестницу в частный дом: требования и советы

В нашем примере: А (5000) > H (3050)

При n = 18 проступь a = 5000 / ( n — 1 ) = 294мм.

(n-1) Действительное число ступеней на 1 меньше расчетного значения. Данный факт легко принять если первую ступень считать на уровне пола.

Параметр шага по Блонделю: 169 x 2 + 294 = 632. Следовательно размер приемлем, органичен и лежит в пределах среднего шага человека.

Т.о. мы определили ширину проступи и высоту подступенка для удобного перемещения, однако этого недостаточно для возведения комфортной и безопасной лестницы.

Только что в размышлениях была упомянута линия хода (А). Давайте рассмотрим подробнее этот и другие параметры, которые необходимо учитывать при проектировании лестницы.

Как сделать косоур для лестницы своими руками из металла

Для того, чтобы изготовить металлическую конструкцию, понадобится швеллер и кобылки. Швеллер – это металлический профиль в форме буквы П, а кобылка – это прямой угол, который сделан из двух металлических отрезков с помощью сварки. Приступаем к работе. Ставим швеллер под таким углом, чтобы кобылки на нем стояли прямо. Потому что именно на кобылки крепится проступь. Когда швеллер зафиксирован, нужно нанести метки для того, чтобы потом к этим меткам приварить кобылки.

Как сделать косоур для лестницы своими руками из металла

А чтобы и второй швеллер был размечен правильно, нужно просто приложить его к уже намеченному швеллеру и перенести метки. Таким образом, у вас не возникнет неровностей во время конструкции ступени. Если вы все сделали правильно, то можно приступать к креплению самих ступеней. Увидеть конечный результат для лестницы своими руками из металла можно также с помощью видео.

Схема с одним центральным косоуром

Это оригинальная и внешне простая конструкция требует к себе особого внимания, по сравнению с другими системами подъема. Один косоур принимает на себя весь вес марша. К тому же форма профиля должна учитывать дополнительно возникающие нагрузки на кручение. Поэтому важно правильно подобрать форму и сечение косоура. В общем случае подойдет труба сечением 150х150 мм с толщиной стенки не менее 6 мм.

Если сравнить по простоте монтажа лестницу на трубе и лестницу на швеллере, то последний вариант бесспорно выигрывает

Лестница на косоуре из швеллера считается удобной в проведении монтажных работ. Профиль устойчивый, его нет необходимости крутить, выставляя на межэтажные перекрытия. Укладывают швеллер на полку, которая имеет достаточную ширину, обеспечивающую жесткость и надежность установки. При этом монтаж ступеней, а точнее кобылок, также прост и удобен, что не скажешь о трубе.

Схема с одним центральным косоуром

Особенностью одинарных лестниц на косоурах является воздушность конструкции. К тому же появляется возможность немного сэкономить, ведь количество элементов уменьшается. Но не стоит думать, что экономия будет большой, ведь центральный косоур требует наличия площадок под ступени, к которым делаются отдельные опоры (одна или две). Они могут быть разной формы, чаще прямоугольной или треугольной с разрезом.

Варианты конструкции с 1 и 2 косоурами

Опоры устанавливаются под углом к косоуру и составляют горизонтальную плоскость для крепления ступенек. Само крепление к балке – электросварка.

Что понадобиться для работы

Перед тем, как приступить к изготовлению стремянки, необходимо подготовить инструменты, сделать необходимые чертежи и нарезать трубу на отрезки нужных размеров.

Рекомендуем ознакомиться: Воздуховоды для качественной вентиляции

Правильно выполненный чертеж не только позволяет рассчитать количество материала, но и наглядно представить будущую конструкцию.

Для изготовления складной стремянки необходимы следующие инструменты и приспособления:

Что понадобиться для работы
  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • дрель и сверла;
  • рулетка, маркер, уголок и молоток.

Кроме профилей нужного размера понадобиться шарнир, соответствующий размеру труб, который надевается на стойки, а затем крепиться к ним с помощью болтов и саморезов. С помощью шарнирного механизма монтируется складная лестница-стремянка.

Схема с двумя косоурами

Двойная конструкция определяется наличием в ней двух косоуров. Самый простой вариант – когда концы профильного металла закрепляются между двумя этажами без поворота. То есть в данном случае это прямолинейная конструкция.

Основное требование к грамотной установке косоуров – это одинаковая длина балок и точное расстояние между ними по всему продольному расположению. При этом крепление двух параллельно уложенных элементов производится к несущим элементам верхнего и нижнего перекрытия.

Схема каркаса прямой однопролетной лестницы

Сложнее с поворотной системой, когда конструкция разделяется промежуточной площадкой, и верхняя часть относительно нижней разворачивается на какой-то угол. Чаще не меньше 90°. В этом случае вопрос безопасности и прочности объекта решается дополнительным креплением косоуров или к стенам, или к опорным столбам, которые устанавливаются под площадку и верхнюю часть пролета. Однако, если грамотно рассчитать элементы системы по нагрузкам, то металлический профиль может выдержать довольно серьезный вес и без дополнительных креплений. В этой прочности и заключается основное отличие металлических лестниц от деревянных.

Конструкция поворотной лестницы. В местах поворота по углам установлены дополнительные опоры.

Самый сложный узел во всей поворотной конструкции – это переход через площадку. Здесь нужно соблюдать абсолютную точность параметров самой лестницы, которые при переходе из нижней части в верхнюю не изменяются. Однако металлические лестницы с одним или двумя косоурами можно делать и без промежуточной площадки – можно использовать забежные ступени.

Каркас поворотной лестницы с забежными ступенями и косоурами из швеллера