Лестница из швеллера и уголка – особенности и нюансы

Довольно часто в строительстве для изготовления лестниц используют профильный металл. При их установке внутри помещения каркас могут дополнительно облицовывать деревом или гипсокартонном для улучшения внешнего вида, а иногда его просто окрашивают. Все зависит от стиля и предназначения помещения, материальных возможностей и приоритетов владельца, а также дизайнерских задумок. Существует множество конструкторских решений, наиболее распространенным из которых является металлическая лестница из швеллера и уголка. Ее устанавливают как внутри, так и снаружи дома. Нередко такие конструкции встречаются в подвалах.

Преимущества

Среди достоинств подобных конструкций можно назвать следующее:

При условии защиты металла от коррозийных процессов, такая лестница отличается устойчивостью к любым атмосферным явлениям, а так же к перепадам температурного режима;
Конструкция отличается воздушностью;
Благодаря свойствам швеллера, из которого такая лестница произведена, она характеризуется прочностью и стойкость к механическим повреждениям;
Подобная лестница неприхотлива в процессе эксплуатации;
Ступени такого сооружения не будут сгибаться даже под довольно ощутимым весом. Они так же не вибрируют и не станут издавать скрипы;
Благодаря структуре материала и широким возможностям его обработки дизайнеры могут создавать самые непредсказуемые и оригинальные работы, как видно на фото;
Если при создании изделия не применяется такая техника обработки металла как ковка, то стоимость строительных работ не будет отличаться своей дороговизной.

Металлическая лестница с деревянными степенями

В виду того, что в холодный период времени подобные конструкции из швеллеров могут замерзнуть и покрыться слоем льда, их ступени нужно выполнять только из рифленой стали или из дерева.

Основные условия при проектировании

При проектировании лестницы учитывают основные правила:

Уклон конструкции для жилых строений – 30-40°.
Количество ступеней для одномаршевых вариантов должно быть не более 18, двухмаршевых – не более 16 штук на марш.
В двухмаршевой модели ширина площадки обычно равна ширине маршей.
Лестницы из швеллера и других видов проката, ведущие в жилом доме на второй этаж, рекомендуется изготавливать не уже 0,8 м.
Ширина ступени – примерно 30 см, высота – 14-20 см. В домах с детьми или людьми с ограниченными физическими способностями высоту ступеней делают не более 12 см.
Для стыковки элементов используют сварку или резьбовые соединения. Первый вариант более надежный, поэтому для лестниц с высокой нагрузкой выбирают именно его. Конструкции, выполняющие функции аварийных или пожарных лестниц, дополнительно усиливают.
Ступени наружных лестниц изготавливают из древесины или рифленого листа.

Укладка ступеней лестницы

Когда каркас установлен и оборудован кобылками, можно приступать к финальной стадии сооружения лестницы из металла в погреб или на второй этаж – созданию ступеней.

Для этого берется рифленый металлический лист толщиной около 8-10 мм, после чего нарезается на будущие ступени: 150 см длиной и 30-45 см шириной. Затем полученные отрезки привариваются к кобылкам. Также можно следовать другой инструкции строительства лестницы из металла и закрепить их при помощи болтов, заранее просверлив отверстия в ступеньках и опорах.

Рифленый лист используется потому, что снижает скольжение по ступеням даже во время дождя – поэтому для лестницы на улице целесообразно использовать только его. А вот для создания домашней лестницы можно взять и обычный гладкий лист из черной стали толщиной 10-12 мм – позже такие ступени обшиваются деревом, повышая эстетические качества конструкции.

Как сварить лестницу из металлического уголка – инструкция и видео

Планировка дома очень часто предполагает наличие лестницы, то ли в качестве подъемника на этаж, или на чердак. Имея навыки сварочных работ, не предоставит большого труда изготовить простую металлическую лестницу самостоятельно.

Лестница изготавливается из уголков и приваренной пластины из металла между ними.

О том, как сварить лестницу из металлического уголка с расчетом, будет описано ниже.

С чего начать

I. Основные требования:

Ширина лестницы в пределах 800÷100мм.
Ступени лестницы должны быть хорошо видны в любое время суток.
Обязательная установка перил для лестниц с количеством ступенек больше 3шт.
Опорные элементы должны выдерживать нагрузку 180÷200 кг, для перил –100 кг.
Уклон лестницы зависит от места установки:

не больше 38° – жилых помещений.
не болеше 45° – для квартирных.
63÷74° – для чердачных лестниц.

Расчет угла лестницы

Между лестницей и стеной должен соблюдаться промежуток 5÷6 см.
Если лестница устанавливается на постройку из 2-х и больше этажей обязательно необходимо изготавливать, также общий пролет между лестницей и домом.
Лестница для подъема выше 1-го этажа должна быть пожаробезопасной.

II. Определится с местом установки

Читать еще: Как правильно собрать каркас дома из дерева?

III. Расчет. Выполнение расчет несущей способности оптимальной поручить специалисту и воспользоваться уже готовыми чертежами. Расчету на жесткость и прочность подлежат балки однопролетные и одноконсольные. Прогиб нагружаемых элементов 1:400, нагрузка 1:300 кг/м 2

Оптимальное сочетание параметров лестницы:

2Н+А=0,64 м

Н – высота ступени, оптимальная высота 160÷180мм или 180÷120мм.

А – ширина ступени 200÷320 мм.

Количество ступеней определяется исходя из угла наклона лестницы и размера ступенек. Замеряется общая высота и делится на количество ступеней.

Важно! Высота ступенек должна быть одинаковой.

Высота перил: не меньше 900мм.

Пример расчета:

Высота пролета 2850 мм, высота ступеней берем 160÷170мм. h=2850/160=178, округляем = 190мм, для более комфортного шага и соблюдения пропорции
Количество ступеней: 2850/190=15 шт.
Проверяем соотношение: 2*190+260=640 мм.
Определяем длину АВ: 260 мм*15шт=3900мм.; СВ = 2850мм.

АВ 2 =е 2 +в 2 =x 2 ; АВ=3900 2 +2850 2 =4830 мм=4,83 м и 5мм для профиля.

Обратите внимание! Чем более пологой будет лестница, тем больше потребуется затрат на материалы.

В случае если при расчете ступень, оказывается недостаточной глубины, для установки стопы, ее можно удлинить, за счет нависания верхней ступеньки над нижней, допускается максимальное увеличение до 50мм.

IV. Чертеж. Основными элементами металлической лестницы являются: уголок, швеллер и двутавр. Ступеньки могут быть из листов металла или решетки, отделанные специальным защитным или декоративным материалом. Отделка зависит от места установки конструкции, к универсальной можно отнести дерево и камень. При использовании лестницы вне помещения могут быть использованы специальные профилактические накладки.

Чертеж лестницы в двух вариантах.

Материалы и инструмент

I. Материалом для ступеней берется листовая, или решетчатая черновая сталь толщиной 2÷3мм

II. Заготовки:

Уголки 45 х 45 мм.
Швеллера габаритами 150 х 200 мм, толщиной материала 8мм или двутавровая балка. Вместо швеллера может быть использована более жесткая профильная труба, что позволит уменьшить вибрацию при ходьбе. Чем легче профиль тем он менее надежен, это необходимо учитывать при создании лестницы.

Обратите внимание! Детали из обычной нержавеющей стали и алюминия необходимо обязательно окрашивать.

III. Инструменты и средства защиты:

Сварочный аппарат, электроды.
Защитная одежда в виде маски, рукавиц и очков, необходимых при механообработке.
Грунтовка и краска.
Болты и гайки, сварочный шов.
Диски отрезные.
Диски шлифовальные.
Рулетка и разметочный карандаш.
Стеллаж.
Тиски.

Выполнение работ

I. Из имеющихся заготовок уголков изготовить уголки необходимых размеров и с помощью сварки соединить в Г форму в правом и левом варианте. В процессе работы все острые углы должны быть отшлифованы. Следить за качеством выполнения шва.

II. Под кронштейны можно доварить еще и кобылки, вырезанные из арматуры.

III. Выполнить на косоурах как правом, так и левом, разметку под установку швеллеров ступенек.

IV. Затем произвести установку балки, верхнюю часть установить анкерными болтами к стене, а нижнюю привариить к металлической площадке.

V. Согласно нанесенной разметке осуществить приварку ступеней: кобылок и опорных узлов, изготовленных из уголков.

VI. Приварку осуществлять с контролем горизонтальности по уровню и вертикальности.

VII. Выполнить соединение между собой косоуров с помощью уголков, размер которых равен ширине ступеньки.

VIII. Выполнить приварку ходовой части ступеней и подступени.

IX. Выполнить установку поручней. Приварку уголков выполнять по наружной части косоуров.

X. Покрыть лестницу грунтовкой и дать высохнуть. Осуществить покраску всех элементов конструкции.

Более подробно о том, как сварить лестницу из металлического уголка на видео:

Лестница – это ответственный и сложный узел для изготовления. Но при правильном расчете и соблюдении техники безопасности, работа и результат порадует глаз и кошелек.

Конструкция и расчеты

Внешне лестницы могут сильно различаться, но эргономические требования при их проектировании одинаковые. Основные критерии расчета – ширина шага и размер ступни взрослого человека, который будет передвигаться по ней. Для комфортного передвижения необходимо учесть следующие требования:

Ширина ступени должна быть величиной со ступню взрослого человека. Если ширина будет меньше, то спускаться по такой лестнице будет опасно. При большей ширине комфорт перемещения также уменьшится.
Высота от одной ступени до другой, или высота подступенка. Слишком высокие ступеньки потребуют излишне высоко задирать ноги, низкие – семенить.
Уклон лестничного марша. Более пологий уклон удобнее, но лестница при нем занимает больше места.
Ширина лестничного марша. Чем шире марш, тем удобнее расходиться двоим людям, идущим навстречу друг другу. Также по широкой лестнице удобнее транспортировать объемные вещи – например, мебель.

Расчет лестницы из металлического профиля – сложное дело, но существуют формулы, учитывая которые можно получить удобную лестницу:
Ширина ступени минус высота подступенка — 13 — 14 сантиметров.
Ширина ступени плюс высота подступенка — 44 — 46 сантиметров.
Минимальная ширина ступени — 25 сантиметров.

Читать еще: Как сделать ровный угол стены штукатуркой

Высота перил должна быть выше, чем центр тяжести взрослого человека (от 90 до 120 сантиметров).
Количество ступеней лучше всего делать нечетным – начиная подъем с правой ноги, этой же ногой мы и заканчиваем.

Каркас из профильной трубы: легкость и креативность

Закрытые каркасы после облицовки выглядят солидно и объемно. Для создания более легкой и изящной лестничной конструкции своими руками используют открытые каркасы с одним или двумя косоурами. Чтобы придать такой лестнице прочность и элегантный вид, используют профильную трубу с прямоугольным сечением.

Преимущества металлической трубы для изготовления лестницы своими руками заключаются в следующем:

Прочность и полное отсутствие вибрации.
Компактность пространства для установки, помогающая сэкономить площадь помещения.
Удобство покраски и отделки, позволяющие приспосабливать внешний вид лестницы под любой интерьер.
Возможность создавать различные типы конструкций: маршевые, винтовые, «гусиный шаг».

Популярные варианты внутридомовых лестниц из металлического профиля – винтовые с одним косоуром (опорой для ступеней) или винтовые с двумя косоурами. Первый вид конструкций смотрится особенно воздушно, однако собирать ее самостоятельно очень рискованно: без дополнительных опор велика вероятность прогиба ступеней.

Представленная на фото выше лестница из профильной трубы с двумя косоурами обладает очевидными достоинствами: ступени держатся особенно надежно, а элегантная конструкция и дополнительные декоративные элементы придают ей изысканный вид.

Открытые лестничные каркасы, особенно созданные своими руками, требуют обязательной антикоррозийной обработки и регулярного окрашивания!

Для сборки каркаса с двумя косоурами потребуются:

профильная труба прямоугольного сечения диаметром 100х100 мм;
металлические уголки;
сварочный аппарат;
углошлифовальная машинка («болгарка») с кругами по металлу;
перфоратор;
молоток.

Особенности составления проекта

При проектировании лестницы из швеллера и уголка, располагаемой внутри дома, следует обращать внимание на следующие моменты:

Наличие дверного или оконного проема. По правилам лестничная конструкция не должна пересекаться с дверным или оконным проемом.
Вертикальность стен. Перед проектированием необходимо точно определить угол расположения стены.
Материал вертикальных ограждающих конструкций. Это очень важный момент, поскольку необходимо знать, можно ли крепить лестничную конструкцию к стене. Если да, то какими способами.
Наличие коммуникаций в стенах и полу. При наличии напольного отопления или кабелей в стенах необходимо точно знать схему их расположения, чтобы не нарушить ее.
Критическая точка. От верхней ступени лестницы до потолка должно быть не менее 2 м.
Ступени должны быть различимы в любое время суток.

Перед тем как сделать лестницу с каркасом из швеллера, определяют наиболее надежные способы крепления: к стене, потолку. Для обеспечения надежной фиксации нижнюю часть лестничной конструкции закрепляют к полу путем бетонирования.

Преимущества лестницы из швеллера

Для того чтобы смонтировать металлический каркас, можно воспользоваться уголком, швеллером, профильной трубой или металлическим профилем. Наибольшую популярность при изготовлении своими руками получили лестницы из уголков и швеллеров. Используя гипсокартон или деревянные панели, можно произвести отделку.

Благодаря применению швеллера, мы получаем целый ряд преимуществ:

Широкие возможности оформления.
Прочность, благодаря которой будущая конструкция способна выдерживать большие нагрузки.

Главное условие для обеспечения прочности — качественные стыковые соединения.

Способность выдерживать максимальные нагрузки на прогиб.
Отсутствие посторонних шумов при ходьбе – каркас, выполненный из швеллера, не скрипит и не вибрирует.
Простота ухода – металл при правильной обработке не подвержен коррозии.
Стойкость к влиянию атмосферных осадков и ультрафиолетового излучения.
Стойкость к механическим воздействиям.
Лёгкость монтажа.
Широкий простор для дизайна – комбинируя уголки и швеллеры, можно соорудить конструкцию любой формы.
Возможность сконструировать лестницу любого типа.

Наиболее популярен для самостоятельного изготовления закрытый каркас. Он предполагает, что конструкция, собранная из уголка и швеллера, будет скрыта с помощью ступеней, облицовочных материалов и декоративных перил. При этом аккуратность швов не имеет значения, ведь они будут зашиты другими материалами. Условие только одно — способность выдерживать высокие нагрузки.

В качестве материала для этих целей подойдут практически универсальные швеллеры с номером от восьмого до двенадцатого. Можно использовать и выше, но это приведёт к удорожанию конструкции. Чтобы не сомневаться в выборе, стоит сначала рассчитать нагрузки на каркас и его длину.

Как сделать металлическую лестницу своими руками

Итак, сварная лестница на наклонных балках состоит из двух балок и ступенек. В качестве балок можно выбрать металлический уголок, трубу (обычную или профильную), швеллер или двутавр. Лестницы из уголка изготавливаются редко, потому что этот металлический профиль выдерживает небольшие нагрузки. Можно соединить два уголка, чтобы увеличить прочностные характеристики, но это добавляет сварочные работы, плюс увеличивает расход электродов. Оптимальный элемент для балок – это швеллер 8 или 10. Чтобы собрать ступеньки, потребуется уголок 32х32, 35х35 или 40х40 мм.

Читать еще: Красивый бассейн своими руками на даче около дома

Из инструментов понадобятся:

сварочный инвертор с электродами;
болгарка;
рулетка;
уровень.

В первую очередь определяется место установки сварной лестницы (своими руками изготавливаемой). Кстати, наклонные балки могут располагаться в независимости от места нахождения несущих конструкций здания. То есть, обе тетивы будут стоять в стороне от стен, или одна из них будет прижиматься к стене. Второй вариант упрощает работу, потому что крепить эту балку можно прямо к стене, что увеличивает прочность всей лестничной конструкции.

Длина швеллера определяется замером расстояние от пола первого этажа до пола второго. При этом учитывается наклон лестничного марша. Замер проводится рулеткой. Далее измеренная длина переносится на швеллер и подрезается болгаркой. Срез необходимо зачистить от заусенцев той же болгаркой или напильником.

Теперь необходимо приготовить кобылки. Это конструкция из уголка в виде прямого угла. То есть, берется металлический уголок, на нем делается вырез в виде прямоугольного треугольника, по углу которого сам уголок сгибается до получения прямого угла. Место стыка среза сваривается для прочности.

Размеры кобылки должны повторять размеры ступеней. Длина горизонтальной части должна равняться ширине ступенек, а это в пределах 30 см. Длина вертикальной части должна равняться высоте подступени, а это в пределах 16-18 см. На каждую ступеньку необходимы по две кобылки.

Сборка лестницы

В первую очередь устанавливаются два швеллера. Расстояние между ними не должно быть меньше 70 см. Крепить к полу тетивы можно по-разному. К примеру, забив штырь в пол, который затем приварить к балке. Или при сооружении напольного основания (стяжка) заложить металлические закладные, к которым тетивы и привариваются.

Далее необходимо приварить к наклонным балкам кобылки. Начинать лучше сверху.

Определяется место установки первой ступеньки. Оно должно быть или вровень с полом второго этажа, или ниже в пределах 16-18 см.
На любую из тетив устанавливается и приваривается кобылка. Здесь важно, чтобы ее горизонтальная часть была точно выставлена по горизонту. Это нужно делать при помощи уровня.
Выставили, тут же приварили.
Теперь устанавливается вторая кобылка на противоположной тетиве. Для этого на две кобылки сразу укладывается уровень, определяется горизонт, и только после этого второй элемент приваривается к балке.
Остальные кобылки установить и закрепить легче. Конец горизонтальной части нижней кобылки должен упираться в нижний конец вертикальной части верхней кобылки. Установили – приварили. Будет неплохо, если устанавливаемый элемент предварительно проверить уровнем. Но если кобылка была изготовлена точно под 90°, то проверять нет необходимости.

Остается лишь установить ступени и ограждение. В качестве ступеней можно использовать разные материалы. К примеру, рифленый листовой металл или специальный лист с просечками, дерево, камень, бетон. Для уличных лестниц лучше использовать металлическое основание ступеней, для внутренних деревянное или каменное. Если решено использовать каменные ступени или бетонные с последующей облицовкой, то необходимо будет усилить каркас ступеней. То есть, на кобылки придется приварить прямоугольный каркас из того же уголка, который использовался при изготовлении кобылок.

Если решено установить деревянные ступеньки, то на горизонтальных частях кобылок нужно будет сделать по два отверстия под крепеж. Правильно будет, если для этого использовать дрель со сверлом, а не сварочный аппарат с электродом. Диаметр отверстий 5-6 мм. Обычно деревянное основание ступенек крепится или при помощи саморезов, вкручиваемых снизу, или при помощи болтового соединения. Болт вставляется сверху, его шляпка должна быть заподлицо с поверхностью деревянной ступени. Гайка вкручивается снизу и упирается в металлическую поверхность кобылки.

Что касается перил, то это не просто оградительная конструкция, которая отчасти выполняет декоративные функции. Это неотъемлемая часть всей сваренной лестницы, то есть, прочность перил должна соответствовать характеристикам всего сооружения. Поэтому их приваривают или к наклонным балкам, или к кобылкам. В первом случае прочность выше, потому что плоскость соприкосновения двух элементов больше и равна высоте швеллера. А это 8 или 10 см.

Что касается декоративной части ограждения, то выбор огромен. Многие, кто сваривают лестницу из металла своими руками, стараются фантазировать. Хотя экономный вариант в виде столбиков из труб (32 мм) и уложенных параллельно балкам труб мелкого диаметра (15 мм) в два или три ряда – неплохое решение. Это классическая конструкция, которая впишется в любой интерьер. Поручень также можно сделать из трубы, а можно уложить деревянные элементы.

По окончанию всех сварных работ нужно обязательно стыки обработать: убрать заусенцы, наплывы шлака, окалины и так далее. То есть, придать лестнице презентабельный внешний вид. Окончательный этап – это покраска. В принципе, изготовление лестницы своими руками (металлической) на этом заканчивается.