Содержание
Порекомендуйте методику расчета элементов, в частности параметров косоура, однопролетной деревянной лестницы шириной один метр. Желательно с примером, чтобы убедится в правильности собственных вычислений.
Ширина деревянного косоура зависит от значения ширины и высоты ступени, т.е. от величины пропила под них. Важна, чтобы после разметки, хотя бы половина ширины косоура осталась нетронутой. А толщина доски зависит от ширины ступеней, оптимальное соотношение 1:20. Если ширина вашей лестницы 100 см, значит толщина доски для косоура должна быть 50 мм.
Специалисты советуют придерживаться таких параметров : толщина доски для косоура должна быть 4-7 сантиметров, а ширина – 25-30 см, но не менее половины глубины пропила.
Для изготовления косоура подходит доска из следующих пород древесины: сосна, дуб, кедр, лиственница, красное дерево. Из сосны самый дешевый материал, древесина мягкая, в ней легко делать пропилы, но толщина доски должна быть не менее 50 мм. Доска должна быть без сучков и других дефектов.
Косоур, это несущая балка
То есть крайне ответвленный узел (элемент) деревянной лестницы.
Размеры косоура, включая его ширину, это расчётная позиция, тут нет какой-то одной и определённой цифры.
При расчёте косоуров, учитывается количество ступеней в марше, высота ступеней, ширина подступенка, общие размеры лестницы и.т.д.
Плюс надо учитывать из какой породы древесины делается тот самый косоур, наиболее предпочтительный вариант, это древесина твёрдых пород, например дуб, бук (бук даже предпочтительней, эта древесина отлично выдерживает нагрузку на изгибание) и.т.п.
Лес сухой, балка ровная, без сучков и повреждений.
Если у Вас деревянная лестница на двух косоурах (опорах), то толщина опорной балки (каждой из них) должна быть не менее 60-и мм (5-ь см, это допустимый минимум, но предпочтительней 60-т мм и не менее, ещё лучше 70-т мм), а ширина (ориентировочно) не менее 250-и, 300-т мм.
Если сделать меньше, то скорей всего опорные балки (косоуры) будут прогибаться под тяжестью лестничного марша и пользователей которые пользуются лестницей.
Деревянные лестницы изготавливают из сосны и дуба, реже — из кедра, лиственницы, красного дерева, орегонской сосны и араукарии (бразильской сосны). Дубовая древесина высокой плотности — прочна и надежна. Хвойная древесина мягче дуба, но более удобна в обработке. Для изготовления ступеней хвойные породы дерева, особенно ель, лучше не применять, по причине мягкости они быстро изнашивается. Влажность древесины используемой для изготовления лестницы должна соответствовать влажности помещения, в котором она будет находиться.
Косоуры обычно делают из досок толщиной 50–70 мм, шириной не менее 250–300 мм. Найти ровную и без сучков доску такой ширины из единого массива древесины крайне затруднительно. Поэтому для изготовления косоуров лучше всего использовать клееные доски, они не имеют сучков, не подвергаются скручиванию и растрескиванию, а ширина их достаточна для устройства запилов.
Проступи из сплошных одинарных или двух узких шпунтованных досок укладывают на ступенчатые вырезы в косоурах. Толщина проступи зависит от ширины марша. Для ступени длиной 800, 1000, 1200 мм используют доски толщиной 40, 50 и 60 мм соответственно. Толщина проступи относится к ширине марша, примерно, как 1 к 20. Отклонение от этой пропорции возможно только в сторону утолщения проступи либо под ступенями увеличивается количество косоуров — до трех или четырех штук. Так же лестницу можно сделать и на одном надежном мощном косоуре. Доски, применяемые для изготовления проступей, острагивают и шлифуют наждачной бумагой. Передняя кромка проступи может выступать до 50 мм относительно плоскости подступёнка, этот выступ обычно закругляют. Торцы проступей подшивают строганным бруском, шпаклюют и окрашивают либо облицовывают шпоном.
К древесине подступёнков особые требования не предъявляются, их выполняют из строганых досок толщиной 18–25 мм. Торцы досок подступёнков, как и торцы проступей, получаются открытыми, чтобы придать им более красивый вид, их подпиливают под углом 45°. Проступи и подступёнки рекомендуется делать из древесины одной породы.
Особое внимание следует уделять надежности косоуров. Из одной заготовки можно выпилить различные по геометрии косоуры. Косоуры, не имеющие в местах опирания на площадочные балки запилов (рис. 34) надежнее, так как в них меньше ослабленных сечений и отсутствует вероятность скола древесины в месте опирания. Но такие косоуры требуют для своей установки более высокой площадочной балки, что уменьшает высоту прохода под лестницей. Наличие в лестнице верхней фризовой ступени развязывает руки застройщику при проектировании лестницы. Эта ступень может полностью повторять, по размерам рядовую ступень, быть уже ее или вообще отсутствовать. Иными словами, верхнюю фризовую ступень вместе с косоурами можно как бы задвигать в площадочную балку, а это означает что, не меняя уклона лестничного марша, появляется возможность варьировать горизонтальными размерами лестницы. Однако при этом растет высота площадочной балки, усложняются узлы крепления и уменьшается высота прохода под лестницей. Поэтому при наличии в лестнице верхних фризовых ступеней чаще применяют косоуры, верхний конец которых делают с запилом, частично компенсируя, таким образом, рост высоты площадочной балки.
рис. 34. Зависимость высоты площадочной балки либо толщины всей лестничной площадки от способа опирания верхней части косоура или устройства на нем верхней фризовой ступени
Нижняя часть косоуров опирается на балки пола нижнего этажа или в случае применения двухмаршевой лестницы — на балки междуэтажной площадки. Эта часть лестницы может оказаться на балках, направленных по отношению к лестнице, как в продольном, так и в поперечном направлении. При опирании косоура на поперечные балки узел решается аналогично верхней части, то есть может быть запилен или косоур, или балка (рис. 35). В случае попадания косоуров на продольные балки они могут быть смонтированы в упор к предварительно запиленным в балку и надежно закрепленным балясинам. В другом варианте две продольные балки соединяются между собой дополнительным поперечным бруском, в который упирают нижнюю часть косоуров.
рис. 35. Варианты опираний нижних концов косоуров
Важно обратить внимание на то, что любые врезки (запилы) деревянных элементов на практике означают ослабление первоначальных сечений. Некачественно выполненный узел может привести к разрушению конструкции. При наличии выбора из различных конструктивных решений узлов от врезок лучше отказаться в пользу узлов с применением стальных крепежей (угольников, хомутов, болтов и т. д.). Косоуры можно упереть верхом и низом в строительные конструкции перекрытий, при этом можно вообще отказаться от какого-либо крепежа (куда они из распора денутся), но этот вариант возможен только при условии, что упоры в верхней и нижней части косоуров абсолютно жесткие и не предполагают никаких подвижек, что во многих случаях, практически невозможно осуществить. Обычно лестницы строятся по безраспорному варианту, аналогично схемам наслонных стропильных систем.
Для изготовления косоура требуется ровная доска толщиной от 40 и шириной от 300 мм. При изготовлении прямолинейных лестничных маршей (с одинаковыми косоурами) для разметки вырезов под ступени используется трафарет. Его можно изготовить из небольшого листа фанеры и двух деревянных реек. От угла листа фанеры отмеряются расстояния, соответствующие расчетным: ширине проступи и высоте подступёнка (рис. 36). Полученные точки соединяются прямой, по которой с обеих сторон листа устанавливаются и скрепляются гвоздями рейки. Далее, по этому трафарету в косоуре размечаются и вырезаются соответствующие пазы.
рис. 36. Разметка косоуров при различных способах крепления проступей и подступёнков
При изготовлении лестниц с забежными ступенями косоуры с двух сторон лестницы получаются различной геометрии. В этом случае вырезы в косоурах размечаются по размерам каждой ступени. При этом следует учесть, что высота подступёнков остается неизменной, а ширина проступи изменяется, следовательно, изменяется и угол наклона лестницы. С внутренней стороны лестницы устанавливаются ступени с узкой частью проступи, а с внешней — с широким участком проступи. Лестница получается с внутренней стороны с более крутым подъемом, чем с внешней стороны, но при этом ее косоуры остаются параллельными друг другу, в них изменяется только длина запила, характеризующая проступь ступеньки. Шаблон для разметки нужно изготавливать с подвижными направляющими и перенастраивать его всякий раз при разметке следующей забежной ступени.
Если запилы в косоурах получаются слишком глубокими и ослабляют конструкцию лестницы, целесообразно установить под ступеньками три или четыре косоура. Количество косоуров увеличивают также и при использовании в качестве проступей тонких досок, во избежание их прогиба под эксплуатационной нагрузкой.
Найти достаточно широкие, прямые и без сучков доски для изготовления ступенчатых косоуров довольно трудно, поэтому существует другое конструктивное решение. Поверх косоура устанавливаются дополнительные деревянные элементы — кобылки, на которых в свою очередь крепятся детали ступеней. Кобылки могут иметь треугольную форму и устанавливаться прямо на верхнюю продольную кромку косоура. Крепление кобылок на косоурах осуществляется при помощи шкантов, которые устанавливаются в заранее выбранные в прилегающих элементах пазы. Шканты фиксируются в пазах с помощью клея. Для повышения надежности крепления кобылок к косоурам используют более сложную схему. В этом случае в косоуре выпиливается небольшой вырез и применяются кобылки сложной формы (рис. 37). Для крепления кобылок на косоуре по этой схеме также применяются шканты и клей.
рис. 37. Косоур с кобылками
Проступи и подступёнки лучше соединять (рис. 38) шурупами и клеем, поскольку гвоздевое соединение со временем ослабевает. Проступь и подступёнок крепятся шурупами впотай, в паз или при помощи дополнительной треугольной рейки. Помимо этого, для скрепления деревянных частей лестницы можно использовать всевозможные накладные планки и металлические уголки. Надежное и прочное соединение получается при безгвоздевом соединении — деревянными нагелями. При сплачивании деревянных деталей из твердых пород дерева используют нагели из мягких пород и наоборот, нагели из твердых пород древесины используют для сплачивания деталей из мягких пород. В противном случае нагель, вместо того чтобы соединить детали, расколет их.
рис. 38. Узлы соединения ступеней для косоуров любого типа
Лестница с центральным косоуром (рис. 39) не загромождает помещение и может стать украшением интерьера. Единственную опору лестницы составляет центральный косоур, сделанный из бруса сечением 340×200 мм. Самостоятельно брус можно сделать, склеив несколько досок и положив их под пресс. Затем склеенные доски укрепляются поперечными деревянными шкантами или болтами. В качестве материала для этой конструкции и ее отделки подходит древесина дуба, лиственницы, сосны. При крутом расположении косоура, когда лестница используется в качестве вспомогательной (например, на чердак или антресоли), нижний конец косоура крепится к полу, а верхний, при помощи болтов и дюбелей, к балке, поддерживающей конструкцию площадки. Такая лестница не нуждается в запилах, способ ее установки близок к способу установки приставной лестницы-стремянки, то есть главная задача — укрепить низ лестницы от сползания и верх от заваливания в сторону. При снижении угла наклона косоура верх лестницы лучше крепить по одному из способов, приведенных на рисунках 34,38.
рис. 39. Конструкции деревянных лестниц на одном косоуре
Треугольные фрагменты косоура выпиливают по шаблону так, чтобы соблюсти параллельность площадок, на которые будут установлены ступени. Срезы и углы выравниваются рашпилем или шлифовальной машиной, затем косоур устанавливается на место, прикрепляется к полу и к балке площадки саморасклинивающимися дюбелями и болтами с шайбами, утопленными в дерево впотай.
Для вспомогательной лестницы могут быть использованы ступени «утиный шаг». Ступеньки делаются из отфугованных досок. После разметки сверлятся отверстия с фасками для крепежа. Каждая ступенька крепится впотай четырьмя болтами с шайбами к косоуру или к дополнительной поперечной балке. Поперечную балку в свою очередь крепят к косоуру вполдерева. Для перехватывания выдергивающего момента при возникновении нагрузки на консоли поперечной балки эти балки дополнительно к запилу укрепляют к косоуру четырьмя деревянными нагелями. Фаски с утопленными головками болтов замазывают синтетической мастикой или шпаклевкой по дереву того же цвета, что и основная конструкция, а затем все сооружение покрывают слоем бесцветного лака.
При недостаточности площадей, выделенных под лестницу, возникает необходимость в устройстве забежных поворотных ступеней (рис. 40). Сложность строительства такой лестницы резко возрастает. По сути, эта лестница представляет собой гибрид двух прямых одномаршевых лестниц и элемента винтовой лестницы.
рис. 40. Комбинированная деревянная лестница на косоурах, состоящая из двух элементов прямых лестничных маршей и одного элемента винтовой лестницы
Центральная опорная стойка фрагмента винтовой лестницы одновременно является балясиной для ограждения прямолинейного марша. Забежные ступени врезают узким концом в тело центральной опоры, поэтому размер ее поперечного сечения принимают несколько увеличенным по сравнению с обычными балясинами. Кроме ступеней в центральную опору врезают внутренние косоуры прямых элементов лестниц. Внешние косоуры прямых лестниц и косоуры винтовой лестницы сращиваются между собой на зубчатый шип, а при достаточной толщине косоура на потайной шип. Все врезки и сращивания деревянных лестниц выполняются с особой тщательностью и обязательно с применением клея.
Следует добавить, что практически все вышесказанное относительно лестниц на косоурах можно применять к лестницам на тетивах и наоборот.
Деревянная лестница на косоурах считается наиболее простой конструкцией для самостоятельного изготовления. Однако и ее изготовление имеет множество нюансов, несоблюдение которых может привести к хрупкости конструкции. Потому перед началом сооружения лестницы с такими крепежами, важно изучить виды изделий, а также технологию их создания.
Косоуры представляют собой деревянные балки, расположенные по краям лестницы. Нижняя часть этих балок имеет ровную форму, а верхняя прорезана в виде зигзага. Особенностью деревянных лестниц с косоурами является то, что именно на эти боковые балки устанавливаются ступени. При этом проступи часто идут внахлест, выпирая за пределы косоуров.
Косоуры могут сооружаться из таких материалов:
Материал для создания косоуров подбирается под ступени и поручни лестницы. При этом чаще всего опорные элементы изготавливаются из древесины.
При изготовлении лестницы на косоурах следует учитывать такие технические требования:
Оптимальным углом подъема деревянной лестницы на косоурах является 40-45 градусов
Также требования к конструкции лестницы на косоурах предполагает использование исключительно качественных пиломатериалов, а также произведение точных расчетов и правильного монтажа изделия.
Изделия имеют несколько классификаций. Так по количеству косоуров, используемых при монтаже, лестницы бывают:
Двойная деревянная лестница на косоурах
Для лестниц с большой шириной ступеней, количество косоуров может быть больше трех.
По своей форме косоуры могут быть:
Деревянные конструкции со стандартной шириной ступеней чаще всего оснащаются двойными или тройными гребенчатыми косоурами. При этом сами лестницы, по своей форме могут быть маршевыми или винтовыми.
При подборе материала для сооружения своими руками лестницы на косоурах, стоит обратить внимание на прочность и износоустойчивость древесины. Для создания изделий может использоваться пиломатериал из таких деревьев:
Для создания лестницы на косоурах можно использовать бук
Сосна и береза используются при небольшом и строго ограниченном бюджете. Материал имеет невысокие показатели прочности. Кроме того, береза остро нуждается в защитной пропитке, поскольку древесина склонна к гниению при повышенной влажности в помещении. Дубовые доски могут применяться при строительстве лестниц в капитальных домах. Причина этого в значительном весе древесины.
Выбранная древесина не должна иметь каких-либо изъянов в виде трещин, сколов, недоразвитых сучков, а также следов обитания паразитов. Доски для изготовления деталей конструкции должны быть ровными и иметь одинаковые габариты. На момент приобретения древесина должна быть полностью подготовленной к работам. Процесс подготовки включает в себя промышленную просушку пиломатериалов, а также отделку древесины защитной грунтовкой.
Основными инструментами и материалом, которые используются для сооружения деревянной лестницы на косоурах своими руками, являются:
Для монтажа лестницы на косоурах понадобится уровень
Также для обрезки древесины может использоваться пила, ножовка по дереву и даже болгарка. Для надежности фиксации ступеней, дополнительно может использоваться столярный клей. А при сооружении ступеней закрытого типа фиксация проступи с подступенником производится с помощью саморезов и металлических уголков.
Процесс создания лестницы на косоурах включает в себя несколько последовательных этапов:
Обязательным завершающим этапом работ является отделка древесины защитными пропитками и декоративными материалами.
Расчеты габаритов будущей лестницы следует проводить исходя из типа конструкции. Обязательно следует учитывать все технические требования, предъявляемые к изделию. Основными размерами, от которых следует опираться при проведении расчетов, являются:
Имея эти данные легко вычислить необходимые размеры и форму всех будущих элементов конструкции. При этом стоит учитывать, что угол между ступенями, а следовательно и между зубцами гребенки, должен составлять 90 0 . Количество ступеней определяется путем разделения общей высоты конструкции на высоту одной ступени. При этом в качестве единиц измерения используются метры.
Для удобства проведения расчета размеров, отдельных элементов деревянной лестницы на косоурах, можно воспользоваться специальными строительными интернет калькуляторами. Это позволит не только сэкономить время, но и обезопасит от возникновения возможных ошибок при вычислениях.
Для понимания геометрии будущей конструкции и принципов ее последующей сборки, перед началом работ изготавливается чертеж лестницы. Для удобства его использования, чертеж лестницы выполняется в нескольких проекциях. На получившуюся схему наносятся все просчитанные размеры деталей.
Чертеж деревянной лестницы на косоурах
Схема является максимально удобной при соблюдении единого масштаба для всех деталей в рамках одного чертежа.
Для изготовления косоуров, на две одинаковые деревянные балки наносится разметка линий срезов будущих зубцов гребенки. Чтобы правильно нанести разметку, на линейке-угольнике отмечаются точки высоты и длины ступеней. Прикладывая линейку точками к краю балки, из которой будет создаваться косоур, карандашом обводится контур среза. По тому же принципу разметка наносится и на вторую балку.
По линиям разметки выполняются срезы древесины. Работа проводится с помощью электролобзика или иного подходящего инструмента.
При создании ступеней для лестницы учитывает тип будущей конструкции. Для изделия открытого типа потребуется лишь изготовление проступи. А вот у закрытой лестницы на косоурах должны присутствовать и подступенники.
Для создания ступеней используются готовые доски подходящего размера. Если таковых нет, деревянные бруски выпиливаются из цельной доски. При этом размеры проступи соответствуют длине и ширине ступени. Габариты подступенника соответствуют высоте и ширине ступени.
Размеры подступенника должны четко соответствовать этим величинам, в то время как для проступи допускаются отклонения габаритов в большую сторону. В таком случае горизонтальная часть ступеней будет слегка выпирать по бокам за пределы лестницы, и нависать над нижней ступенью. Однако превышения номинальных размеров должны составлять не более 1-1,5 см для каждой из сторон проступи.
Сборка и установка лестницы проводится в такой последовательности:
В лестницах с косоурами монтаж перил производится в проступи. Для сооружения этих элементов безопасности, в начале и в конце конструкции, по обе стороны от ступеней устанавливаются опорные балясины. В каждой из проступей просверливается небольшое углубление в 1-1,5 см, диаметр которого соответствует сечению перил. Получившиеся лунки слегка промазываются строительным клеем, после чего в них, строго вертикально, вставляются перила. Чтобы их надежно углубить, ламели слегка простукиваются сверху с помощью резинового или деревянного молотка, киянки.
Смонтированные перила накрываются балкой с посверленными в ней отверстиями в соответствующих точках. Эта балка будет выполнять роль поручня. По краям она фиксируется с помощью пазов и клея в балясины.
Отделка деревянной лестницы заключается в пропитке материала защитными растворами, которые уберегут изделие от влияния перепадов влажности и температуры окружающей среды. Обычно для этих целей используется морилка или специальная грунтовка. При использовании морилки, она может слегка тонировать древесину.
Декоративная отделка производится при помощи краски или лака. Любая отделка должна наноситься тонко и несколькими слоями. В промежутках между нанесением нового декоративного слоя, поверхность обязательно шлифуется с помощью мелкозернистой наждачной бумаги. Нанесение каждого последующего декоративного слоя, или его шлифовка, возможны только после полного высыхания предыдущего покрытия.