Лестница из профильной трубы своими руками: разбираем устройство маршевых и винтовых конструкций, выполняем монтаж

21.09.2017

 Косоуры данной лестницы сварены из кусков профилированной трубы прямоугольного сечения
Косоуры данной лестницы сварены из кусков профилированной трубы прямоугольного сечения

Представить себе дом без лестницы практически невозможно. Даже если строение имеет в своем распоряжении только один этаж, лестницы монтируются на крыльце или подъеме на чердак и мансарду.

Материалов для создания подобных конструкций очень много, но сегодня особое значение для потребителя приобрел вариант, сделанный из металлической трубы прямоугольного сечения. Причин тому много, но основные - это легкость в возведении и отличные эксплуатационные характеристики.

Начинаем проектировать свою конструкцию

Любая серьезная работа начинается с того, что нужно составить проект возводимой конструкции, ну, или хотя бы сделать наброски в виде эскиза. Расчет лестничных конструкций не относится к разряду высшей математики, но все равно к нему стоит отнестись внимательно, чтобы не получить в итоге несостыковок во время сборки лестницы.

 Немного усилий – и в вашем доме будет такая лестница
Немного усилий – и в вашем доме будет такая лестница

Расчет маршевой лестницы

Итак, давайте сначала разберем, как выполняются расчеты под маршевые металлические лестницы из профильной трубы.

 Лестница на второй этаж из профтрубы и дерева
Лестница на второй этаж из профтрубы и дерева

Маршевая лестница представляет собой конструкцию, собранную из одного или нескольких участков с прямым подъемом. В зависимости от количества маршей различают одномаршевые и многомаршевые варианты исполнения. Выбор целиком зависит от места расположения лестницы и нужной высоты подъема.

В многомаршевых конструкциях марши соединяются при помощи площадок или забежных ступеней

 Как сделать лестницу из профильной трубы: поворот на 90 градусов
Как сделать лестницу из профильной трубы: поворот на 90 градусов

Такие лестницы могут разворачиваться на 90 градусов – они ставятся, когда места под длинный марш достаточно. Площадка чаще всего располагается ближе к уровню пола первого этажа, в углу комнаты

 Каркас лестницы из профильной трубы
Каркас лестницы из профильной трубы

На 180 градусов – такая конструкция позволяет уместить два марша меньших размеров. Подъем такой лестницы бывает пологим, и удобным для передвижения. Продолжая конструкцию, можно сделать подъем на любое количество этажей.

 На фото – металлический каркас лестницы из профильной трубы с разворотом на 270 градусов
На фото – металлический каркас лестницы из профильной трубы с разворотом на 270 градусов

На 270 градусов – в данном случае лестница имеет три марша, каждый из которых поворачивает по отношению к соседним на 90 градусов. Конструкция очень компактна, что позволяет устанавливать ее в узких местах, например, небольшом эркере или коридоре.

Зная типы конструкций, можно приступать к расчетам.

Действовать нужно в следующей последовательности:

Определяемся с местом, где хотим установить лестницу.

Оценив масштабы помещения и высоту перекрытий второго этажа, можно определиться с количеством маршей. Помните, что на данном этапе все умозаключения являются прикидкой. Более детально мы сможем все увидеть при расчете.

Замеряем высоту подъема, учитывая толщину межэтажных перекрытий.

Совет! Не стоит пренебрегать миллиметрами, чтобы в итоге не ошибиться в расчетах. Делайте сразу все максимально точно.

 Пример расчета параметров лестницы из профилированной трубы
Пример расчета параметров лестницы из профилированной трубы

Чтобы по лестнице было удобно передвигаться и взрослым и детям, необходимо оптимально подобрать соотношение длины и высоты ступени. Данные параметры называют еще размерами проступи (место опирания стопы при подъеме) и подступенка (вертикальная декоративная планка). Оптимальные размеры умещаются в следующие диапазоны: длина 25 – 33 сантиметра, высота 15 – 22 сантиметра.

Что касается соотношения, то оно должно укладываться в формулы 2х + у = 60(64) или х + у = 47. Все значения указаны в сантиметрах и подогнаны под ширину шага человека среднего роста (175 - 180 сантиметров).

Количество ступеней вычисляется очень просто – достаточно высоту проема разделить на высоту подступенка. Получив это значение, можно рассчитать и длину марша – нужно умножить его на длину проступи.

Данные значения напрямую связаны с углом наклона лестницы. Как вы поняли, мы получили воображаемый треугольник, перенеся который в масштабе на бумагу, можно точно измерить угол наклона.

Совет! Удобнее всего выполнять чертежи и расчеты на разлинеенном листе из школьной тетради по математике.

 Знание законов геометрии очень важно при любом строительстве
Знание законов геометрии очень важно при любом строительстве

Но для расчета нам не хватает еще одной величины – длины самого марша. Высчитать ее может любой учащийся шестого класса, знакомый с теоремой Пифагора. Ну, а мы вспоминаем: а² + в² = с² (квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов). Допустим, высота нашего воображаемого перекрытия 260 см, а длина лестницы – 400 см. Выполняем расчет: (260*260) + (400*400) = 227600. Извлекаем корень и получаем 477 см с «хвостиком» - это и есть длина марша.

Смотрим, получится ли уместить такую лестницу в намеченное место, если нет, то можно попробовать изменить параметры проступи и подступенка, или, если угол наклона вас устраивает, то сохранить его, разбив подъем на несколько маршей.

Вообще, угол наклона для домашней лестницы очень важен, так как по ней будут проходить и маленькие дети и пожилые люди. Чем более пологим будет подъем, тем легче будет его преодолевать. Согласно нормативным актам, значения данного параметра должно быть от 23 до 45 градусов.

 Схема с указанием норм угла наклона лестничного марша
Схема с указанием норм угла наклона лестничного марша

Но лучше всего, когда величина не превышает 33 градусов, так как более крутые лестницы являются менее удобными. Меньшие значения подходят больше для пандусов, чем для лестниц.

Совет! Делая расчеты, вы навряд ли сможете подогнать параметры под целые числа – всегда будет небольшой остаток. Округляйте результат в большую сторону. Все отклонения от заданных параметров можно будет устранить за счет нижней фризовой ступени.

Расчет винтовой лестницы

 Самодельная лестница из профильной трубы: чертежи  и расчеты
Самодельная лестница из профильной трубы: чертежи  и расчеты

Винтовая лестница очень красива и выбирается дизайнерами именно по этой причине, к тому же она занимает намного меньше места, чем маршевый вариант конструкции. Но и минусов у ее предостаточно: такая лестница считается самой опасной при подъеме; по ней сложно или вообще невозможно поднять крупногабаритные грузы; цена, которую называют мастера за сборку, запредельно высока.

Но если вам деваться некуда, и требуется установить именно такой вариант, не расстраивайтесь! Мы подробно расскажем, как изготовить такой  металлокаркас для лестницы из профильной трубы, а также как его правильно отделать.

Экономия «на лицо». Единственное, что требуется от вас – это умения работать со сварочным аппаратом и рабсила, которая будет перемещать габаритные заготовки.

 Винтовые лестницы своими руками из профильной трубы
Винтовые лестницы своими руками из профильной трубы

Расчет винтовой конструкции может показаться кому-то слишком сложным, но мы уверяем вас, что следуя за нами, вы не сможете ошибиться, так как потребуется воспользоваться всего лишь несколькими формулами. В крайнем случае, вы всегда можете воспользоваться специальными калькуляторами, которые можно легко найти в интернете.

Итак, запоминаем обозначения параметров лестницы:

Н – высота пролета. Как и в случае с маршевой лестницей, учитывает толщину перекрытия.

Н1 – расстояние между витками лестницы. То есть, расстояние от одной ступени до другой, находящейся ровно над ней. Минимально комфортное значение, которое следует соблюдать, равно 2-м метрам. Так, даже высокий человек не ударится головой при подъеме.

h – высота ступени. Подступенки на винтовых лестницах делаются редко, но параметр остается неизменным, как и для маршевых лестниц. Для удобного подъема данное значение тут сокращено до 12 – 22 сантиметров.

h1 – глубина ступени. Неоднозначная величина, так как ступени винтовых лестниц имеют форму трапеции. ГОСТы и СНиПы устанавливают размер меньшей грани в 10 см, а большая сторона, в принципе, не ограничена (зависит от ширины подъема), но рекомендуемое значение составляет около 40-ка сантиметров.

Рабочая глубина ступени – это условная линия, по которой будет осуществлять подъем человек. Ее параметры нужно рассчитать так, чтобы величина укладывалась в нормируемые 25 – 33 сантиметров.

L – длина лестницы по заданному радиусу.

R – наружный радиус. Данное значение не должно быть меньше 80-ти сантиметров. При размещении лестницы в округлом эркере – целесообразно увеличить его до внутреннего радиуса помещения, чтобы иметь возможность опереть свободные края ступеней на стены.

r1 – рабочий радиус, та же самая линия, по которой двигается человек при подъеме.

r – радиус центральной опоры. Потребуется для расчетов тогда, когда в конструкции не будет внутреннего столба, а лестница будет опираться на косоуры или примыкающие стены. Исполнение таких лестниц будет невыполнимой задачей для новичков, поэтому мы не станем их расписывать.

 Винтовая металлическая лестница своими руками из профильной трубы: расчеты
Винтовая металлическая лестница своими руками из профильной трубы: расчеты

Как и прошлом случае, начинаем с замера высоты пролета. Предположим, что у нас она равна 3-м метрам. Затем определяем внешний радиус конструкции, ориентируясь на размеры помещения, в котором будет выполняться установка. Для удобства расчетов возьмем 1 метр.

Далее определяем точки входа и выхода. Допустим, что они у нас находятся друг над другом, то есть угол поворота при подъеме составит ровно 360 градусов. Этих данных будет достаточно, чтобы рассчитать внешнюю длину подъема.

Как мы помним из школьного курса геометрии, длина окружности высчитывается по следующей формуле: L = 2πR – где L – длина, R – радиус, а π – это константа, которая приблизительно равна 3,14.

Считаем: 2*3,14*100(см) = 628, то есть 6м 28 сантиметров.

Теперь нужно узнать количество ступеней, но для этого сначала потребуется определить рабочую длину марша. Принято считать, что человек совершает подъем по радиусу, который составляет 2/3 от внешнего. Исходя из этого, ответ можно получить тремя способами.

  • Первый, 628* 2/3 = 419, с округлением в большую сторону;
  • Второй, по формуле Lраб = 4/3πR = 4/3*3,14*100 = 419, так же с округлением;
  • Третий, вычислить сначала рабочий радиус и выполнить расчет по формуле нахождения длины окружности: 2/3*100*3,14*2 = 419 – 4м 19 сантиметров.

Теперь, зная рабочую длину, мы можем подобрать оптимальную ширину проступи. Допустим, мы хотим 30 сантиметров. Делим рабочую длину на это число: 419/30 = 14 с округлением. Это и есть количество ступеней в пролете

Осталось проверить высоту проступи. Для этого высоту пролета делим на количество ступеней: 300/14 = 21,42. Значение немного крутовато, поэтому давайте попробуем уменьшить ширину проступи до 25 сантиметров: 419/20 = 17; 300/17 = 17,6 см. Вот теперь подъем будет плавным и удобным.

Ах, да! Чуть не забыли! Полностью определяем геометрию ступени, высчитывая ее внешнюю длину: 628/17 = 36,9. Маловато! Тогда снова возвращаемся к подбору параметров, пока не найдем оптимального значения.

 Мы не волшебники, но стремиться к прекрасному нужно
Мы не волшебники, но стремиться к прекрасному нужно

Но это еще не конец, осталось определить размер выходной площадки, с оглядкой на значение h1. По мере подъема, каждая ступень будет отнимать от общей высоты пролета значение высоты подступенка. Из-за того, что h1 ограничено пределом в два метра, ширина площадки не должна быть больше 4-5 проступей - не забываем про толщину перекрытия.

Процесс сборки каркаса лестницы из профилированной трубы

После того, как все чертежи готовы, можно приступать к изготовлению лестницы. Точное соблюдение всех полученных при расчетах размеров не позволит вам ошибиться во время разметки заготовок, так что будьте внимательны.

Инструменты и материалы

Для выполнения всех работ нам потребуются следующие инструменты:

 Сварочный аппарат
Сварочный аппарат

Выполнить крепление элементов можно и с помощью болтовых соединений, но такая конструкция будет со временем разбалтываться от нагрузок, и от вас потребуется проводить постоянную ревизию несущих узлов. Сварка позволит создать монолитную конструкцию, которая, к тому же, будет выглядеть более опрятно.

 Электроды
Электроды

Используются совместно со сварочным аппаратом, и являются расходным материалом.

 Болгарка
Болгарка

Болгарка (УШМ) и отрезной диск по металлу позволят выполнять рез трубы.

 Шлифовальный диск по металлу
Шлифовальный диск по металлу

Абразивные и лепестковые диски используются при обработке сварных швов. Первый вариант предназначается для грубой шлифовки, а второй – позволит довести поверхность до идеально гладкого состояния.

 Перфоратор
Перфоратор

Перфоратор потребуется для бурения в бетонных и кирпичных поверхностях отверстий под крепеж, в качестве которого могут выступать стальные анкера или отрезки арматуры.

 Бур с победитовым наконечником
Бур с победитовым наконечником

Используется в паре с перфоратором, для уже описанных целей.

 Кувалда
Кувалда

Кувалда или большой молоток понадобятся при забивании в поверхность бетона штырей и анкеров.

 Сверла по металлу
Сверла по металлу

Для высверливания отверстий в трубах под крепеж, для ступеней понадобятся сверла по металлу. Установить их можно в перфоратор через переходной патрон, или в электродрель с высокими оборотами.

 Гаечные ключи
Гаечные ключи

С помощью ключей мы будем затягивать анкера, хотя лучше их заменить соответствующей насадкой для дрели.

 Строительный уровень
Строительный уровень

Для четкого выставления горизонтали и вертикали потребуется небольшой строительный уровень. Лучше приобрести вариант с магнитной лентой, чтобы не отвлекаться на удерживание инструмента во время монтажа.

 Угольник
Угольник

Незаменимый инструмент при подобных работах. С легкостью позволяет разметить заготовки под срез в 90 или 45 градусов.

 Рулетка и маркер
Рулетка и маркер

Понадобятся при разметке деталей. Маркеров лучше купить несколько штук, так как их ворсовые наконечники довольно быстро портятся о грубые металлические поверхности.

Также давайте перечислим и основные материалы, с которыми мы будем работать:

 Профильная труба для каркаса лестницы
Профильная труба для каркаса лестницы

Собственно, сама профильная труба для лестницы. Для работы могут пригодиться варианты с различным сечением. Какую профильную трубу использовать для лестницы, мы расскажем по ходу разъяснения процедуры монтажа каркаса. Для винтовой конструкции потребуется еще и круглая труба, из которой будет сделан опорный столб.

 Стальная арматура
Стальная арматура

Нарезав ее на отрезки по 12-15 сантиметров, мы сделаем наварной крепеж. Для этого в основании высверливается отверстие, которое на один шаг меньше диаметра прута, а затем в него заколачивается кувалдой заготовка. К выступающему концу прута мы сможем наварить стойки и балки конструкции.

 Анкерный болт
Анкерный болт

Анкера заменяют вышеописанный способ крепления элементов каркаса лестницы. Для удобства связки на нижние концы вертикальных стоек навариваются опорные площадки с насверленными отверстиями, через которые и происходит фиксация.

Балки просверливаются насквозь и крепятся горизонтально. Справедливости ради стоит отметить, что первый способ крепления, для балок является наиболее надежным.

 Фанера
Фанера

Из кусков фанеры или аналогичных материалов можно собрать трафарет под ступени, чтобы они были одинакового размера и формы.

Для крепления ступеней к каркасу используются болты или саморезы с шайбами. Болтовое соединение является сквозным, а крепление на саморезы можно сделать незаметным, загнав их в ступень снизу.

Сборка маршевой конструкции

Распространены два основных вида конструкции, хотя они далеко не единственные. Первый – с наклонной балкой и наваренными держателями под ступени, а второй – с ломаным косоуром из трубы. Давайте рассмотрим оба варианта.

 Лестницы на металлическом каркасе из профильной трубы с наклонной балкой
Лестницы на металлическом каркасе из профильной трубы с наклонной балкой

Первый вариант выполняется намного легче и быстрее, но в итоге он будет немного дороже, а внешний вид конструкции выглядеть очень просто и непритязательно. Использовать такой метод лучше тогда, когда каркас лестницы полностью прячется после обшивки, либо же соорудить конструкцию на одной опоре с площадками, как показано на фото выше.

Удорожание конструкции связано с тем, что в качестве балки используется труба профильная для лестницы сечением 100х100 или даже 150х150. Помимо этого придется наваривать площадки из листового металла толщиной в 3 мм, который также выйдет дороже, чем профилированные трубы.

При сборке, первым делом устанавливаются наклонные опоры. Если в конструкции предусмотрено 2 марша, то сначала монтируется каркас промежуточной площадки, который и станет опорой для балок.

Наварить площадки можно двумя способами. Первый заключается в том, что после определения угла наклона, к балке горизонтально наваривается металлический лист. Чтобы он выдерживал вес перемещающегося человека, спереди под него приваривается вертикальная подпорка из арматуры или куска трубы.

При втором способе, на балку сначала навариваются треугольники из труб, которые соединены под прямым или острым углом, в случае, если вы хотите, чтобы подступенки уходили внутрь, с целью увеличения площади проступи.

Поверх этих опорных элементов уже наваривается площадка, хотя можно обойтись и без нее. Края проступи между параллельными уголками можно соединить поперечинами из труб или, вовсе, сразу накрутить на них деревянные ступени, толщиной не меньше 4 см.

Совет! Дополнительно стоит отметить, что вес конструкции данного типа достаточно велик и возможно боковое опрокидывание лестницы. Чтобы этого избежать, навариваем на стойки опорные площадки из металла толщиной 5 мм – так мы более равномерно распределим вес всей конструкции.

Как сварить лестницу из профильной трубы, видео в этой статье покажет наглядно.

 Лестница из профильной трубы на второй этаж: ломаные косоуры
Лестница из профильной трубы на второй этаж: ломаные косоуры

Второй вариант конструкции выглядит более красиво, но с его сборкой придется повозиться подольше. Оптимальным сечением трубы под нее считается 40х60 мм, можно и больше, но учитывайте, что будет возрастать масса лестницы, что не всегда оправдано.

Тут также имеется два способа соединения деталей, для изготовления готового косоура:

 Нарезание заготовок под косоур
Нарезание заготовок под косоур
  • При первом способе труба нарезается на отдельные части, соответствующие по длине проступям и подступенкам. Их края обрезаются под углом в 45 градусов (для более точного реза лучше обзавестись торцевой пилой) и свариваются между собой, образуя лесенку. В теории все просто, но на деле вам придется выполнить много сварочных работ, и постоянно следить за точность расположения деталей. Чтобы упростить задачу, вырежьте из фанеры трафарет, внутрь которого укладывайте заготовки.
  • Второй способ намного проще – берем цельную трубу и размечаем ее таким образом, чтобы точка углового среза была вершиной равностороннего треугольника. Второй треугольник будет развернут относительно первого на 180 градусов, то есть его вершина будет на противоположной грани. Рисуем треугольники с двух сторон, а затем вырезаем их из трубы так, чтобы грань, к которой подходят вершины, осталась на месте. Далее нам будет нужно согнуть в этом месте трубу и сварить соединение.
 Схематическое изображение разметки ломаного косоура
Схематическое изображение разметки ломаного косоура

Вместо площадки на косоуры также навариваем перекладины.

Изготовление винтовой лестницы

 Сваренный каркас винтовой лестницы
Сваренный каркас винтовой лестницы

Монтаж винтовой лестницы начинается с установки центрального столба опоры. Его диаметр не должен быть меньше 10 сантиметров, чтобы мы смогли соблюсти размер примыкающей грани ступени. Экономия при покупке данного элемента неуместна, так как ось винтовой лестницы испытывает на себе серьезные нагрузки.

Упираться нижний край столба должен в прочное надежное основание – лучше всего в бетонное перекрытие. Также потребуется устройство опорной площадки, чтобы распределить вес лестницы.

Совет! Если вы устанавливаете лестницу одновременно со строительством дома, то чтобы не покупать дорогостоящий листовой металл, опору можно соорудить в виде перекрестия из отрезков той же трубы, которая потом замуровывается в бетонную стяжку.

Опоры под ступеньки могут быть двух типов, которые зависят от сечения используемой трубы. По прочности и внешней эстетической составляющей, они мало чем отличаются.

 Сварка каркаса ступени по трафарету
Сварка каркаса ступени по трафарету
  • Если куплены трубы сечением 20х20 или 30х30 сантиметров, то лучше сварить полноценный каркас по всему периметру проступи. Для удобства – снова пользуемся трафаретом. Высчитать угол расхождения граней очень просто. Как вы помните, в наших теоретических расчетах получилось 17 ступеней. Берем угол поворота и делим его на это значение: 360/17 = 22 градуса. Вот и весь расчет.
  • Второй вариант выполняется намного быстрее. Для него понадобятся трубы сечением 40х60. Никаких лекал тут не потребуется – берем кусок трубы, длиной на 8 см меньше, чем длина проступи, прикладываем с конца второй отрезок, который будет соответствовать ширине ступени, и свариваем их буквой «Т». В середине можно тоже добавить поперечный элемент, как показано на фото.
 Лестница из профтрубы с «Т»-образными ступенями
Лестница из профтрубы с «Т»-образными ступенями

Далее заготовки навариваются на столб с соблюдением высоты ступени и угла поворота.

Финишная отделка

Вот вы фактически и собрали винтовую лестницу своими руками. Осталось ее только облагородить. В связи с тем, что количество материалов для этого очень велико, а способов отделки еще больше, перечислим лишь основные этапы.

Сначала шлифуем поверхность лестницы, особое внимание, уделяя сварным швам. В идеале они не должны прощупываться и быть гладкими и ровными.

Покрываем металл преобразователем ржавчины и смываем его согласно инструкции на упаковке.

 Преобразователь ржавчины
Преобразователь ржавчины

Грунтуем поверхность металла.

Выполняем окрашивание всей конструкции.

Обшиваем ступени и делаем декоративную отделку вокруг, если она запланирована.

Чаще всего в частных домах в качестве ступеней под такие каркасы используется дерево. Достаточно установить только проступи, и лестница обретет привлекательный вид. «Лестницы из профильной трубы» - видео, которое мы подобрали, покажет, как выполняется эта процедура. Ну, а у нас на этом все! До новых встреч!

Читать далее...