Розрахунок елементів сходів

Фактори, що впливають на вибір виду сходів

Проектування основних параметрів сходи найкраще виконувати спільно із закладенням фундаменту будинку. В іншому випадку сходи можуть внести значні корективи в планування будинку, що, в свою чергу, може привести до додаткових витрат або проектування і виготовлення не зовсім зручною сходів. Але часто ця умова виконати не вдається і сходи доводиться підбирати під уже існуюче приміщення.

Розрахунок і проектування сходів виконують декількома способами. В основу розрахунків закладено визначення основних розмірів сходового маршу, які будуть максимально відповідати зручності та безпеки переміщення. Найбільш зручна і безпечна досить широка і полога сходи. Але реальні умови в кожному конкретному випадку вносять свої корективи при виборі основних параметрів (характеристик) сходи. До основних параметрів сходів потрібно, перш за все, віднести висоту підйому, тип сходів, площа в плані, крутизну, число ступенів, а також їх ширину і висоту. Ці параметри не є незалежними, тобто їх не можна все одночасно призначити. Наприклад, для прямих сходів висота підйому і крутизна однозначно визначають площу в плані і, навпаки, площа в плані і висота підйому однозначно визначають крутизну. При проектуванні відразу треба задатися значеннями якихось, в кожному конкретному випадку визначають параметрів, наприклад, площею в плані, тоді можна обчислити крутизну, яка в свою чергу визначить число ступенів. Таким чином, можна спроектувати цілком безпечну і зручну сходи.

Що ж розуміють під зручною і безпечною сходами? Перш за все, ширина сходового маршу повинна бути такою, щоб по сходах можна було пересуватися, чи не відчуваючи перешкод. Будівельних нормативів передбачається ширина сходового маршу (відстань від стіни до огорожі або двома огорожами) не менше 90 см, а відстань між протилежними стінами не менше 110 см. При менших розмірах переміщення по сходовому марші меблів та інших громіздких речей (особливо при поворотах на 90 ° або 180 °) буде досить важко. У деяких випадках допускається ширина сходового маршу до 80 см (при розташуванні сходів в загальній кімнаті, коли відсутні огороджувальні стіни). У будь-якому випадку при визначенні загальної ширини двухмаршевой сходи враховується ширина огорожі і величина зазору між маршами, який має дорівнювати 10 см.

Другим основним показником при розрахунку сходового маршу є його ухил (крутизна), який залежить від ширини і висоти ступенів сходів. У будівельній термінології прийнято висоту ступені називати «висотою подступенка», а її ширину - «шириною проступи» або «звисом» (рис. 42).

Мал. 42. Ухил сходового маршу:
а - пологий уклон- б - крутий уклон-
1 - проступь- 2 - подступенок-
a - ширина проступі- b - висота подступенка- c - довжина проекції сходів на площину підлоги-h - висота підйому-k - крутизна підйому

Вибір цих розмірів залежить від багатьох факторів, але в будь-якому випадку вони повинні бути такі, щоб користування сходами було зручним і безпечним. Це означає, що ширина проступи і висота подступенка повинні відповідати середній довжині кроку людини (рис. 43).

Мал. 43. Залежність ширини проступи і висоти подступенка від довжини кроку:
a - ширина проступі- b - висота подступенка-
1 - довжина кроку (63 см) - 2 - нормальні ступені- 3 - дуже широкі сходи

Тобто, користуючись древньої термінологією, можна сказати, що для зручного переміщення по сходах необхідно, щоб підтримувалося співвідношення між відстанню, на яке людина піднімається або опускається, і відстанню, на яке він пересувається вперед. Це співвідношення і визначить крутизну (ухил) сходи, яка повинна бути такою, щоб відношення висоти маршу до його горизонтальної проекції становило 1: 2 - 1: 1,75 (тобто бути в межах 30 °). У будь-якому випадку ухил сходів не повинен перевищувати співвідношення 1: 1,25 (40 °) так як при ухилі більше 1: 1 (45 °) можна буде спускатися тільки спиною вперед, а не особою. Користуватися такою сходами стає незручно і небезпечно. Залежність застосування сходів при різних співвідношеннях висоти подступенка і ширини проступи наочно проглядається на рис. 44.

Мал. 44. Залежність ухилу сходів від висоти подступенка і ширини проступи:
А - плоский рельеф- В - садові лестніца- С - терасна лестніца- D - відкрита / зовнішні сходи (сходи у зовнішнього входу в будівлю) -
E - внутрішні сходи в громадському будівлі- F - сходи в житловому будинку / цивільному сооруженіі-
G - сходи всередині квартири / житла- H - галерейна лестніца- I - горищний і підвальна лестніца- J - трап / підніжка

Виходячи з вищевикладеного, можна зробити не зовсім правильний висновок, що чим більше ширина проступи, тим краще. Це правило цілком і повністю застосовно для умов безпечного переміщення по сходах. Але якщо ширина проступи виходить за межі пропорційності кроку людини, то, незважаючи на те, що сходи мають малий ухил, користуватися нею не зовсім зручно. При переміщенні по таких сходах людина змушена буде робити крок ширше природного, щоб нога отримала достатню опору. Цим недоліком часто страждають дворові сходи, ухил яких невеликий і ступені роблять дуже широкі.

При проектуванні сходів потрібно дотримуватися правила, що всі щаблі в межах одного маршу повинні бути однакового розміру по висоті і ширині, тобто ширина проступи і висота подступенка повинні бути постійними величинами для даної сходи. Висоту і ширину ступень слід розраховувати і виготовляти точно. Відхилення в кілька міліметрів на одному щаблі може значно позначитися наприкінці сходового маршу, що зробить сходи перекошеною. Крім того, різна висота ступенів нерідко стає причиною травматизму. Величину цих розмірів визначають з наступних принципів. Подвоєна висота подступенка Ь і ширина проступи а повинні бути рівні середньому кроку людини - 2Ь + a = 57-64 см. Іноді в літературі середній крок людини вважають в межах 60-65 см.

У деяких випадках користуються більш простим розрахунком, згідно з яким сума розмірів ширини проступи і висоти подступенка з повинна дорівнювати 45 см (30 + 15, 27 + 18, 25 + 20), тобто з = a + b = 45-46 см.

Сходи, виготовлена відповідно до цього розрахунку, вважається найбільш безпечною, а формула, відповідно формулою безпеки. Вибираючи ширину проступи, потрібно виходити з того, що під час спуску по сходах доросла людина ставить ногу так, що носок звисає над закругленою передньою частиною проступи. Якщо носок звисає незначно, то ступінь вважається безпечною і чим уже щабель, тим більша небезпека зісковзування з неї. Практика показала, що найкраще ширину проступи приймати в межах 28--30 см, але не менше 25 см, а висоту подступенка - 14-17 см, але не більше 20 см. Умовно збільшити ширину проступи можна, встановивши поглиблений подступенок, т. е. проступить в цьому випадку нависає над підсходинкою у вигляді козирка. При необхідності можна просто відмовитися від подступенка. Особливо часто такий метод приймають, коли площа приміщення або його планування не дозволяють зробити співвідношення висоти подступенка і ширини проступи в оптимальних межах. В добре сконструйованої сходах кожна проступить виступає приблизно на 25 мм над нижньою сходинкою. При цьому досягається збільшення ширини щабля без збільшення місця, займаного сходами в плані.

Такі методи розрахунку елементів сходового маршу є далеко не єдиними. Багато хто користується, так званої, формулою зручностей. Вважається, що сходи є найбільш зручною при співвідношенні а - b = 12 см (це і є формула зручностей). Практика показує, що строго витримати це співвідношення в реальних умовах не завжди можливо. Але, у всякому разі, потрібно намагатися максимально наблизитися до оптимального співвідношення. У сходах з забіжними ступенями в поворотної частини для зручності користування та безпеки руху по ній ширина ступенів в середині маршу повинна бути рівна ширині прямих ступенів.

При виборі ухилу сходового маршу потрібно стежити за тим, щоб відстань по вертикалі від верхньої площині будь-якої сходинки до стелі або інших виступаючих елементів будівлі було не менше 2 м. Це правило в рівній мірі стосується і сходового майданчика. В основі визначення цього параметра сходи лежить мудру пораду древніх будівельників: «Залишати досить місця над головою, щоб піднімається людині вистачало повітря». Ця умова накладає відбиток на вибір крутизни драбини. Тому при відсутньої довжині міжповерхового отвору або наявності поперечних стельових балок не завжди можливо зробити сходи досить пологої. Але, збільшуючи крутизну сходи, ми автоматично знижуємо ступінь зручності користування нею. Тому іноді доводиться приймати компромісне рішення, навмисне занижуючи відстань від стелі до площини ступені. Але в будь-якому випадку знижувати до відстані менше 180 см не слід. В крайньому випадку, можна трохи поступитися ухилом сходи, збільшуючи його до співвідношення 1: 1, тобто 45 °. Таким чином, остаточний вибір типу і параметрів сходів є компромісом між вельми суперечливими вимогами. Наприклад, не можна побудувати сходи мінімальної крутизни і мінімальної площі в плані. Але не можна скидати з рахунків і конструктивну складність сходи (про що ми будемо розповідати в наступних розділах). Адже остаточний вигляд сходів буде залежати від ступеня майстерності і технологічних можливостей виконавця. Ці фактори повинні бути враховані при проектуванні сходів.

Часто розміри щаблів сходового маршу визначаються у вигляді дробу, де чисельник є висота подступенка, а знаменником - ширина проступи (звис). Тому якщо вам попадуться параметри сходів, наприклад, 17/29, то слід знати, що у таких сходів відстань між ступенями становить 17 см, а ширина щаблі в плані (звис) дорівнює 29 см.

Проектуючи сходи, потрібно дотримуватися правила, щоб число ступенів в одному марші завжди було непарним, а їх кількість не повинна бути більше 18 (нормальним вважається 15 ступенів). Отже, чим же керуватися при виборі типу і параметрів сходів? По-перше, загальним компонуванням будинку, включаючи місця розташування сходів, а по-друге, естетичними міркуваннями та умовами безпечного і зручного переміщення. Чим раніше на стадії проектування (будівництва) будинку відбувається конструювання сходів, тим більшою свободою в її спорудженні володіє забудовник. Зазвичай вибір типу сходів однозначно пов`язується з розмірами отвору в міжповерхове перекриття та площі в плані, яку буде займати сходи. Знаючи ці розміри, не складає особливих труднощів визначити параметр L - довжину проекції сходів на площину підлоги (див. Рис. 41).

Знаючи висоту підйому Н і довжину проекції L, легко можна визначити крутизну прямих сходів К = H: L. Поставивши число ступенів n, визначаємо висоту подступенка Ь = Н: n і ширину проступи а = b: К. Закінчуючи цей нехитрий розрахунок, ми можемо звірити його з формулами зручностей і безпеки, при необхідності змінюючи параметри сходів.

Відео: Як зробити Розрахунок сходів

При розрахунку сходів потрібно враховувати, що реальна кількість ступенів буде на одиницю менше розрахункового числа ступенів. Це протиріччя легко усувається, якщо під відсутньої щаблем розуміти частину підлоги або першого, або другого рівнів, що безпосередньо примикає до сходів. Для зручності користування параметрами сходи ми звели їх в окрему табл. 7.

Таблиця 7.

Таблиця 8. Висота і ширина ступенів при різній кількості ступенів і різному ухилі

Таблиця 9. Розміри ступенів залежно від кута нахилу, см

У табл. 8 відображена залежність числа ступенів у марші від його ухилу, а також рекомендована висота підйому одного маршу при стандартних щаблях. А розміри ступенів залежно від кута нахилу сходового маршу відображені в табл. 9.

Для сходів з забіжними ступенями при розрахунку параметрів потрібно враховувати ще деякі особливості, про які ми поговоримо у відповідному розділі.

Отже, знаючи вищевикладену методику, можна приступити до розрахунку сходів для конкретного будинку. Якщо в будинку висота між поверхами становить 3300 мм, ширина отвору в міжповерхове перекриття становить 1450 мм і для сходової клітки передбачається відвести 5900 мм, можна приступати до конкретним розрахунком. Відразу обмовимося, що краще за все сходову клітку побудувати графічно на аркуші паперу у відповідному масштабі, як показано на рис. 45.

Мал. 45. розрахунок сходів

Відео: ДЕТАЛІ. Смирнова. Розрахунок сходів.

При висоті поверху 3300 мм найдоцільніше будувати двухмаршевую сходи. Висота кожного маршу в цьому випадку буде дорівнювати 3300: 2 = 1650 мм. Висота подступенка задається довільно. У нашому випадку число 1650 ділиться без залишку на 11. Розділивши 1650 на 11, отримаємо 150. Тобто, висота подступенка в нашій сходах буде дорівнювати 150 мм або 15 см. Ми знаємо, що в реальному сходах кількість ступенів буде на одну менше розрахункової. Тому в даному випадку ми будемо мати 10 проступей і 11 сходинок. Для того щоб визначити ширину проступи, слід задати конкретну довжину (в плані) сходового маршу. Для цього з розміру сходової клітки (5900 мм) потрібно відняти ширину площадки між маршами. Найбільш доцільно за ширину майданчика прийняти ширину сходового маршу. Тому, якщо з довжини сходової клітки відняти ширину двох майданчиків, ми отримаємо довжину маршу 5900 - (1450х2) = 3000 мм. Звідси легко знайти ширину проступи (3000: 10 = 300 мм). При перевірці параметрів сходів, згідно з формулою зручностей (30 + 15 = 45) і формулою безпеки (30-12 = 15), ми переконуємося, що проектована нами сходи зручна і безпечна в експлуатації. За виконаному кресленням в масштабі 1: 1 роблять розмітку сходи на стінах. Внизу стіни відміряють ширину майданчиків (в нашому випадку по 1450 мм), а від них ширину проступи (300 мм). За допомогою схилу проводять вертикальну лінію, відповідну першому подступенку маршу. Таким чином, послідовно на стіні розмічають всі щаблі сходових маршів. Така розмітка значно полегшить будівництво сходів.

Підводячи підсумки даного розділу наведемо основні рекомендовані параметри для сходів, в залежності від їх розташування і конструкції. Для внутрішньоквартирних сходів в індивідуальних будинках співвідношення ширини проступи і висоти подступенка рекомендується вибирати в межах 17/29: 20/23 (висота подступенка / ширина проступи). Для зовнішніх сходів (в тому числі і ганку) - 15/33: 16/31. Для садових сходів (при невеликому ухилі місцевості) - 10/43: 12/40. Для приставних драбин - 28/7: 30/6. Конструктивні особливості будинку і його планування можуть вносити в ці співвідношення відповідні корективи.

прості сходи