Сварная лестница - виды и особенности изготовления

 Металлическая винтовая лестница
Металлическая винтовая лестница

Металл отлично подходит для изготовления лестниц любой конструкции. Это могут быть малогабаритные лестничные марши с небольшой массой или основательные лестницы, разные по сложности и форме. При правильной сборке и оформлении, металлическая конструкция способна органично вписываться в любом интерьере. Такая сварная лестница уместна внутри и за пределами дома.

Особенности металлических моделей

Металлические сварные лестницы для дома, наиболее популярные среди остальных вариантов. Они широко используются для обустройства подъема на второй этаж в своем доме, на даче, для хозяйственных пристроек и уличных сооружений.

Популярность металлические лестницы получили благодаря своим свойствам.

В таблице собраны преимущества и недостатки конструкций:

ПреимуществаНедостатки

  • Прочность. Металл – это твердый материал. При правильном распределении нагрузки и положении элементов в конструкции, ее сложно повредить или деформировать;
  • Разнообразие дизайна. Различные методы обработки изделия позволяют придавать ему любую форму, украшать гнутыми элементами, такими как, ковка;
  • Доступность материалов;
  • Износостойкость. Металл трудно поцарапать и затереть;
  • Влагостойкость. После нанесения нужного покрытия, металл не боится воды;
  • Долговечность. Срок службы десятки лет.
  • Необходимость производить периодическую покраску лестницы, чтобы предотвратить появление коррозии;
  • Шум при ходьбе по металлическим ступенькам. Чтобы избавиться от этого недостатка, используются виброгасящие материалы, такие, как резина;
  • При установке на улице шум издают атмосферные осадки;
  • Ступеньки могут быть скользкими.

Типы металлических моделей

Лестница сварная своими руками, по способу изготовления, может быть нескольких типов.

Их фото и особенности можно увидеть в таблице:

Тип лестницыОсобенности

Простая приставная

Это переносная приставная конструкция, изготавливается из труб или уголков. При установке угол уклона составляет более 65°.

В этом случае сварка лестницы своими руками выполняется легче всего.

На двух несущих балках или косоурах

Несущие балки служат для крепления ступенек.

На одном косоуре

В этом случае используется более мощная металлическая балка из двутавра или швеллера, располагается по центру ступенек и несет большую нагрузку. Такие конструкции имеют высокую прочность, занимая при этом немного полезной площади и смотрятся воздушными.

На тетивах

Опорные элементы расположены по бокам ступенек.

На больцах

Это специальные болты, на которых ступеньки крепятся к стене.

Винтовая

Ступеньки располагаются вокруг опорной стойки. Это наиболее красивая конструкция, но и самая сложная в расчетах и при изготовлении. Цена ее самая высокая.

Помимо этого, лестницы бывают:

  • Однопролетные;
  • Двух и более пролетные;
  • Прямые;
  • С поворотом: Г-образными, П-образными;
  • Закругленными;
  • Трапециевидными;
  • Трехсекционными.
Совет: Сварка железной лестницы – это не слишком сложный процесс. Но при изготовлении конструкции первый раз стоит сделать простую модель с одним маршем, если позволяет пространство.

Требования к конструкциям

 Чертеж одномаршевой лестницы с уклоном 45°
Чертеж одномаршевой лестницы с уклоном 45°

Действующие нормативные документы устанавливают общие требования на все конструкции, включая лестницы для дома сварные.

К ним относятся:

  • Минимальная ширина моделей для частного дома – не менее 900 мм;
  • Уклон лестницы, состоящей из нескольких маршей, должен быть постоянным. Оптимальные углы наклона составляют 25° − 45°. При уклоне лестницы меньше 20°, она будет занимать много места, при угле наклона более 50° будет затруднено перемещение по конструкции;
  • Высота ступенек, из соображений удобства, должна составлять - 160 - 180 мм;
  • Глубина ступенек - минимум 250 мм;
  • Расчетная нагрузка на ступеньки - не менее 200 кг/м², а нагрузка на ограждение – свыше 100 кг/м²;
  • Между стойками ограждения расстояние выбирается до 150 мм, а для маленьких детей - 120 мм.
 Устройство ограждения на марше
Устройство ограждения на марше

Элементы металлических моделей

 Сварка ступенек на косоуре
Сварка ступенек на косоуре

Конструкция сварной лестницы включает такие элементы:

  • Несущие балки или косоуры. На них действует основная нагрузка. Количество элементов выбирается один или более, что зависит от ширины пролета;
  • Ступеньки.
  • Переходные площадки. Устанавливаются не всегда, основная задача элементов - уменьшить наклон лестничного марша и выполнить поворот модели.
 Профили, используемые при изготовлении тетив или косоуров
Профили, используемые при изготовлении тетив или косоуров

На схеме:

а – пилообразная форма тетивы;

б – тетивы из листовой стали;

в – тетивы из труб прямоугольного сечения;

г – швеллеры для тетив;

д – косоуры из труб прямоугольного сечения;

е – косоуры из двутавров Т-образной формы;

ж – косоур по центру ступенек без кронштейнов;

з - косоур по центру ступенек с кронштейнами.

Удобными и прочными должны быть ступеньки для любой лестницы.  Их поверхности должны выполняться ребристыми или покрываться материалом, который противодействует скольжению, например, резиной.

Совет: Категорически запрещается для изготовления ступеней применять гладкую листовую сталь: зимой она покрывается льдом, а летом от обычной воды они станут скользкими.

На уличную лестницу для ступенек используются:

  • Идеальный вариант – ребристый настил из арматуры или полосовой стали, которые устанавливаются с шагом до 40 мм. На таких ступеньках снег практически не задерживается, а образовавшаяся наледь легко убирается;
  • Рифленая листовая сталь;
  • Гладкий стальной лист с прорезями;
  • Иногда гладкий стальной лист с краплениями от сварки.

На схеме:

а – Z-образный рифленый профиль;

б – C– и U-образные профили;

в – ступени из уголков;

г –ребристый настил на опорах из профильных уголков;

д – ступени из сварного настила: из профильной стали, полосовой, круглого сечения.

Все элементы конструкции должны быть безопасными для человека. Все острые углы необходимо зашлифовать, снять заусенцы.

Особое внимание следует уделить прочности сварных швов. Даже при разрушении одного элемента конструкции, возникает опасность пользования изделием для здоровья, а иногда и жизни человека. Для большей надежности сварка лестниц должна быть электродуговой, электродами марки Э42 или Э50.

Расчет элементов лестницы

 Схема для расчета лестницы
Схема для расчета лестницы
Совет: Чтобы рассчитать сложную конструкцию винтовой лестницы, стоит пригласить специалиста, владеющего знаниями для расчета прочности конструкции.

Одномаршевую металлическую лестницу на сварном каркасе из профильной трубы или уголков можно собрать и сварить самостоятельно. Главное обеспечить модели прочность и безопасность при эксплуатации. Перед тем, как сварить лестницу своими руками, необходимо правильно рассчитать элементы конструкции и массу всех материалов, для ее изготовления.

Исходные данные для расчета конструкции: ширина лестницы и ее высота, которая равна расстоянию между уровнем полов первого и второго этажей - h. Длина или горизонтальная проекция лестничного марша, может быть больше, чем длина проема.

Далее:

  • Выбрав оптимальный уклон лестницы α и, зная расстояние h, определяется длина лестницы, как гипотенуза в прямоугольном треугольнике, по формуле: L=h/sin α;
  • Определив длину лестницы и длину лестничного марша, подбирается количество ступенек. Для этого высота h делится на высоту одной ступеньки;
  • Разделив длину лестничного марша на количество ступенек, определяется глубина, она должна быть более 270 мм.

Определив количество ступенек и конструкцию металлического каркаса, рассчитывается количество металла для изготовления.

 Схемы к расчетам лестниц разных конструкций
Схемы к расчетам лестниц разных конструкций

Материалы и инструменты для сборки простой маршевой лестницы

Материалами, из которых изготавливается простая сварная лестница своими руками, могут быть:

  • Швеллер номер 8 или 10, или труба прямоугольного сечения, для изготовления косоуров;
  • Уголок, для «кобылок» или опор для ступенек;
  • Листовая сталь, для косынок;
  • Рифленая сталь, профнастил, материалы для устройства ребристого настила. В любом случае для изготовления металлических ступенек необходимо, чтобы они обладали противоскользящими свойствами;

Чтобы обеспечить процесс сварки лестницы, необходимо приобрести:

  • Сварочный аппарат;
  • Электроды;
  • Защитные средства для сварщика;
  • Болгарку;
  • Набор отрезных дисков по металлу;
  • Наждачный круг;
  • Электродрель и сверла;
  • Струбцины.

Помимо этого, понадобятся:

  • Карандаш;
  • Угольник;
  • Рулетка;
  • Уайт-спирит;
  • Грунтовка;
  • Краска по металлу.

Сборка и сварка простейшей маршевой лестницы

Перед тем, как сварить лестницу на двух тетивах или косоурах:

  • Подготавливаются опорные балки;
  • Изготавливаются «кобылки» или другие опоры для ступенек;
  • Подготавливаются сварные ступени, как было описано ранее.
 Сваренные железные лестницы для своего дома
Сваренные железные лестницы для своего дома

Инструкция по сборке конструкции:

  • Швеллер для тетивы устанавливается на ребро. Его номер зависит от размеров марша, материала, выбранного для изготовления ступенек, и предполагаемых нагрузок на сооружаемую лестницу. Швеллера можно заменить другим профилем, лучше трубой прямоугольного сечения;
  • Нижние края тетив привариваются к анкерам, которые предварительно цементируются в фундамент лестницы, при установке конструкции на улице или в подвальном помещении, к каркасу промежуточной площадки;
  • Верхние края тетив привариваются к площадке;
  • Прихватываются сваркой, предварительно подготовленные ступеньки лестницы;
  • После проверки уровнем положения ступенек, они качественно привариваются к швеллерам-тетивам.

Эта же лестница может выполняться и по другой схеме с использованием косоуров.

  • Устанавливаются косоуры из таких же швеллеров;
  • К балкам привариваются косынки, вырезанные из листовой стали 4–5 мм толщиной, с кронштейнами для фиксации ступенек. При этом ступеньки могут быть металлическими, закрепленными на сварке или деревянными, которые крепятся болтами. Сплошные косынки можно заменить сварными «кобылками»;
  • Устанавливается ограждение. Перила для него проще всего выполнить из равнополочных уголков 45х4 мм, а стойки - из арматуры ∅16 мм или профильной квадратной трубы 20х20х2 мм.
 Марш металлической лестницы
Марш металлической лестницы

На чертеже:

а – маршевая лестница с креплением на площадку;

б – крепление лестницы к перекрытию;

в – варианты фиксации ступенек.

Позиции:

1 – элемент площадки;

2 – ступеньки металлические;

3 – тетивы;

4 – элемент ограждения;

5 – опорный элемент для низа конструкции;

6 – анкера;

7 - опорный элемент для верха конструкции;

8 – опорный элемент ступенек;

9 – опора для ступеньки;

10 – проступь из дерева;

11 – крепежные детали для крепления проступи.

 Как сварить лестницу из уголка: монтаж кобылок из уголков на косоуры из профильной трубы
Как сварить лестницу из уголка: монтаж кобылок из уголков на косоуры из профильной трубы
 Сварка ограждения на металлической лестнице
Сварка ограждения на металлической лестнице
Совет: При сварке конструкции особое внимание следует уделять прочности сварных швов.

Как сварить железную лестницу из разных материалов, разной конструкцией, более подробно показывает видео в этой статье.

После изучения простейшего способа подготовки, сборки и сварки конструкции, и познакомившись с тем, как сварить железную лестницу, можно смело монтировать простое сооружение, ведущее, например, в погреб. Исполнитель с опытом может изготовить более сложную и эстетичную конструкцию, которой он похвастается перед своими друзьями.

Читать далее...