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

Выполненная из профильной стальной трубы - это довольно популярная конструкция, так как обладает многими достоинствами. Как правило, ее сооружением занимаются опытные мастера, так как она должна получиться абсолютно безопасной со всех точек зрения. То есть быть способной спокойно выдержать любые возможные нагрузки от перемещения людей и грузов, и удобной для подъема и спуска всех проживающих в доме, включая и детей, и членов семьи, достигших почтенного возраста.

А может ли быть смонтирована лестница из профильной трубы своими руками? Вопрос неоднозначный, так как ее возведение все же требует весьма высоких специфических навыков. Конечно, было бы правильнее доверить выполнение монтажа специалистам. Но если же владелец дома обладает базовыми инженерными познаниями, имеет успешный опыт работы со всеми необходимыми в данном случае инструментами и привык всегда рассчитывать на собственные силы, то дополнительная информация об этом типе лестниц и о проведении монтажных работ - не станет для него лишней.

Преимущества конструкций лестниц из профильной трубы

Лестница, самостоятельно изготовленная из профильных труб, имеет ряд значительных преимуществ как перед деревянными, так и перед готовыми металлическими конструкциями, которые можно встретить в продаже. К таким достоинствам можно отнести следующее:

Возможность значительно сэкономить средства, выделенные из семейного бюджета на проведение строительства или ремонта.
Правильно изготовленная и собранная конструкция лестницы прослужит очень длительный срок, без необходимости выполнения ремонта и реставрации.
Данный материал позволяет с равным успехом изготовить практически любой тип лестницы, даже имеющий самую замысловатую конструкцию.
Профильная стальная труба отлично сочетается с другими материалами как по техническо-эксплуатационным характеристикам, так и по своим способностям «вписаться» в любой интерьерный стиль.
Можно отнести к достоинствам быстроту изготовления деталей и их монтажа. Но это преимущество металлических конструкций будет справедливо лишь в том случае, если мастер в совершенстве владеет инструментами, и его работа будет осуществляться по заранее разработанным чертежам с точными размерами.
Возведение лестницы из профильной трубы может быть произведено на любом этапе строительного процесса, в том числе - и в уже построенном доме.
Металлическая конструкция, при соответствующей обработке и отделке, подойдет для установки как снаружи здания, так и внутри него . Ее прочностные качества, аккуратный и эстетичный внешний вид придают ей универсальность.

Высокая прочность стального профильного проката позволяет изготовить упрощенный вариант каркаса, опорой для ступеней в котором выступает одна профильная труба, установленная по центральной линии конструкции.

Разновидности лестниц из профильной трубы

Как уже говорилось выше, из профильной трубы может быть изготовлена практически любая конструкция лестницы. Чтобы убедиться в правильности этого утверждения, имеет смысл рассмотреть некоторые из них более подробно.

Цены на профильную трубу

профильная труба

Маршевая лестница

Маршевая лестница может состоять из одного или нескольких пролетов , которые, в свою очередь, соединяются между собой или горизонтально установленной переходной площадкой, или участком с забежными ступенями. Оба варианта пользуются примерно равной популярностью, и конструкция выбирается в зависимости от площади помещения, в котором планируется установить лестницу.

Лестница, состоящая из одного марша, чаще всего устанавливается в просторном помещении. Если же ее приходится использовать в комнате меньшей площади, то в этом случае приходится задавать ей большой угол крутизны. Так порой приходится поступать при оборудовании лестничных переходов на чердак или в подвал.

Конструкция с одним маршем, установленная внутри двухэтажного дома, позволяет рационально использовать все пространство под лестницей. Например, под ней можно расположить шкаф или же небольшую кладовку, а иногда даже помещается и небольшой санузел.

Еще одна область, где применяются одномаршевые лестницы - это вход в дом со стороны улицы, если строение возведено на высоком цоколе. Как правило, в этом случае марш имеет небольшую высоту и незначительный угол уклона.

Двухмаршевую лестницу часто монтируют в помещении, предназначенном именно для этой конструкции – так называемой лестничной клетке. Однако, такой вариант вполне возможен и в жилых помещениях – все зависит от той площади, которую можно выделить под установку межэтажного перехода.

Для максимальной экономии пространства, такие лестницы нередко устанавливают вдоль сходящихся в углу стен, то есть марши делаются перпендикулярными друг другу. Этот вариант также позволяет обустроить под лестницей небольшое складское помещение.

В конструкции лестницы с двумя и более маршами, которые имеют большую длину, на поворотах чаще всего монтируются площадки, которые придают, помимо всего прочего, каркасу более высокую прочность, нежели забежные ступени.

Многие владельцы домов предпочитают проектировать переходные площадки и для лестниц с небольшими по высоте пролетами . Необходимо отметить, что такой вариант действительно удобнее забежных ступеней, которые имеют разную ширину по своей длине. Так, сторона ступени, закрепляемая к стене, значительно шире противоположной, расположенной у центра поворота. В связи с этим весьма немал риск оступиться и получить травму.

Цены на деревянные лестницы

деревянная лестница

Можно согласиться с тем, что лестница с забежными ступенями нередко выглядит более оригинальной, да и несколько компактнее. Но, как уже говорилось выше, этот вариант конструкции менее безопасен в эксплуатации, по сравнению с лестницами со схожими базовыми параметрами, но пролеты которых соединены площадками. Особенно это важно учесть в тех случаях, когда в доме проживают люди пожилого возраста или маленькие дети.

Конечно, случается и так, что площадь, отведенная под конструкцию лестницы, ну никак не позволяет обустроить между пролетами площадку. Именно в этом случае вместо нее и устанавливается участок с забежными ступенями.

Если по ряду причин необходима постройка лестницы с забежными ступенями, то придется тщательно просчитать ее параметры, так как конструкция должна полностью отвечать существующим правилам безопасности передвижения по ней. Подробная информация о том, как создать проект и произвести необходимые расчеты для последующего монтажа, предлагается в статье нашего портала .

Винтовая лестница

Винтовую лестницу можно назвать самой компактной конструкцией, так как она занимает минимум полезной площади помещения. Такой межэтажный переход «вписать на пятачке» размерами всего в 1500×1500 мм.

Выглядит винтовая лестница, безусловно, оригинально и эстетично, но такая компактная конструкция имеет довольно-таки много недостатков.

Первым из них можно назвать то, что поднять по ней на второй этаж массивный предмет мебели или бытовой техники будет практически невозможно, так как по этой конструкции не очень удобно подниматься даже с пустыми руками. монтируется в случае крайней необходимости, то есть при невозможности возвести другую конструкцию из-за небольшой площади дома. Правда, практикуется и такое – подобная конструкция создается в качестве дополнительной, несущей больше декоративные функции, а для подъема габаритных грузов в доме еще имеется и маршевая лестница.

Если площадь комнаты позволяет и есть желание установить эстетичный вариант лестницы по подобию винтовой, то лучше выбрать похожую на нее поворотную конструкцию. Возведя ее , не придется монтировать дополнительную прямую лестницу, так как по такой конструкции, с выражено большим радиусом поворота и большой шириной марша, вполне можно поднять на второй этаж любую мебель.

Цены на металлические лестницы

металлическая лестница

В поворотной лестнице все ступени имеют одинаковый размер , поэтому не возникнет неудобств как при спуске, так и подъеме на второй этаж. Однако, эта конструкция довольно-таки сложна как в расчетах , так и в монтаже. Поэтому ее постройку или хотя бы разработку проекта лучше всего доверить опытным специалистам.

Лестница-стремянка

Профильная труба может отлично подойти и для изготовления лестницы-стремянки, часто бывающей необходимой в повседневной жизни частного дома. Для того чтобы смонтировать такую мобильную лестницу потребуется профильная труба размером в сечении 40×40 или 50×50 мм для опорных стоек, и 20×20 мм - для перекладин-ступеней.

Кроме профильной трубы, потребуется специальный шарнирный механизм. Понятно, что конкретный тип выбирается исходя из размеров сечения профильной трубы, так как шарнир надевается на стойки, а затем крепится к ним саморезами или болтами.

Шарниры на монтажных участках имеют специальные отверстия, через которые они и будут закрепляться на металлических стойках. Кроме этого, в конструкции шарнира предусмотрен стопор, который предназначен для фиксации стоек лестницы в необходимом положении.

Если предполагается изготавливать такую конструкцию самостоятельно, необходимо на нижнюю сторону стоек закрепить наконечники или же горизонтальные перемычки-упоры, которые сделают эксплуатацию лестницу безопасной.

Естественно, для изготовления любой металлической конструкции потребуются специальные инструменты и умение с ними работать. Необходим и заранее составленный чертеж стремянки, по которому будет намного легче производить монтажные работы. В качестве примера или «отправной точки» – один из вариантов показан на иллюстрации выше.

Разновидности каркасов из профильной трубы

Нельзя оставить без внимания и тот вопрос, какими могут быть каркасы под лестничные марши, изготовленные из профильной трубы. Материал, вроде бы, везде один и тот же, но принципы строения конструкции - имеют существенные различия.

Цены на ступени для лестницы

Самым экономным вариантом использования профильной трубы в изготовлении лестниц является каркас на центральном косоуре. Такой вариант может быть изготовлен в двух вариантах - это ломаный косоур, повторяющий форму ступеней, или прямой, изготовленный из цельной по всей длине марша профильной трубы.

Ломаный косоур более сложен в изготовлении, так как собирается из отдельных отрезков трубы, обрезанных под правильным углом, которые соединяются между собой в общую деталь с помощью сварки. Затем, на каждой из горизонтальных поверхностей косоура приваривается так называемая «подошва» (монтажная площадка), изготовленная из листового металла толщиной в 3÷4 мм. На этой «подошве» будут закреплены доски проступей. Для их фиксации в металлических пластинах заранее просверливаются четыре - шесть отверстий. Через них в древесину будут вкручены саморезы. Для этой конструкции вполне может подойти профильная труба с размером в сечении 80×60 мм.

Второй вариант центрального косоура изготавливают из одной трубы, обычно с размером в сечении 100×50 мм, которая срезается только по торцам, под определенным углом. Затем, к торцевым частям трубы, формирующей пролет , привариваются пластины или же своеобразные ножки, с помощью которых косоур будет закреплен к перекрытию и к полу.

На трубе-косоуре производится разметка, по которой будут приварены подставки под установку поступей. Подставки состоят из ножки, также из отрезка профильной трубы, со срезанными под нужным углом (в зависимости от крутизны лестничного марша) торцами, на которую привариваются «подошвы» с отверстиями для фиксации на них досок проступей.

Для массивных лестниц обычно выбирается более надежный вариант металлических конструкций, состоящий из прямых косоуров, на которые навариваются каркасы для ступеней. Для их основы используется труба 80×60 или 100×50 мм, а для изготовления каркаса под ступени - профиль 25×25 мм или даже уголок с полками того же размер, что дает определённую экономию в затратах на металл. В нижней и верхней части каркаса сваркой фиксируются подставки, вырезанные из металлического листа.

Более сложный вариант лестницы из профильной трубы - это ломаная конструкция, состоящая из двух косоуров, в некоторых случаях скрепляемых между собой перемычками.

Как изготавливаются и собираются каркасные конструкции такого типа подробно будет рассмотрено в представленной ниже таблице-инструкции.

Расчеты основных параметров лестницы из профильной трубы

Начиная говорить о расчетах , необходимо сразу же сказать о том, как правильно определиться с выбором профильной трубы по ее размерам. Первое, что необходимо помнить - это то, что для стандартной небольшой домашней лестницы на двух косоурах не стоит выбирать трубу со слишком толстыми или тонкими стенками. Слишком толстый металл сделает конструкцию чрезмерно тяжелой , а тонкий профиль ненадежной .

Чтобы правильно определиться с этим параметром, можно обратиться к данным, представленным в данной таблице. При этом длина марша исчисляется между точками опоры. То есть, можно предусмотреть элементы усиления – стойки, упирающиеся в поверхность пола и косоур, чтобы сделать свободную длину пролета меньше, если в этом возникает необходимость.

Таблица максимальных нагрузок на лестничные пролеты , в зависимости от их длины и параметров профильной трубы:

Длина марша лестницы в мм	1000	2000	3000	4000	5000	6000
Размер сечения трубы и толщина металла мм
50×25×2	684	167	69	34	16	6
60×40×2	1255	308	130	66	35	17
80×40×2	1911	471	202	105	58	31
80×40×3	2672	658	281	146	81	43
80×60×3	3583	884	380	199	112	62
100×50×4	5489	1357	585	309	176	101

Однако, размеры трубы следует уже выбирать после, того, как будет выбрана конструкция лестницы и определены ее базовые параметры, произведены расчеты и составлен чертеж .

Итак, для изготовления лестницы необходимо определиться со следующими параметрами:

Количество маршей в конструкции.
Высота лестницы или каждого из маршей, и угол уклона, который должен быть одинаков на всем протяжении лестницы, независимо от количества маршей.
Конструкция соединения двух маршей - площадка или забежные ступени.
Количество, ширина и высота ступеней.
Периметр лестничного проема в перекрытии.
Исходя из рассчитанных размеров и составленного чертежа - количество необходимого для монтажа конструкции материала.

В каждом конкретном случае все эти параметры могут быть разными, так как различаются и площади помещений, выделяемых под лестницу, и высота потолков, поэтому замеры всегда производятся индивидуально.

Размеры потолочного проема будут зависеть от угла уклона верхнего марша конструкции. А начинаться такой проем он должен в том месте, где расстояние от потолка до ступени лестницы будет составлять 2000 мм, то есть немного больше роста высокого человека.

Угол уклона лестничного марша зависит от высоты подъема (а это – высота потока плюс толщина перекрытия) и той площади, которая может быть отведена под постройку, то есть от длины горизонтальной проекции марша на плоскость пола. Если размеры помещения не позволяют вместить один марш (а это случается довольно часто), его разбивают на два или даже больше. В этом случае расчет уже будет проводиться для каждого марша отдельно, но с соблюдением обязательных условий – угол крутизны и размеры ступеней сохраняются на протяжении всей лестницы.

Ну а зная эти величины, несложно определить и длину самого пролета .

Ниже расположены два калькулятора, которые должны помочь в определении этих величин.

В отличие от давних времен, когда любые металлические изделия изготавливались только методом ковки, сейчас активно пользуются сваркой для соединения отдельных компонентов, как, например, уголки, швеллеры и профилированные трубы. О том, как сварить лестницу из профильной трубы, а также, какие разновидности этих изделий могут быть, расскажет в данном материале.

Безусловно, не стоит сбрасывать со счетов профессиональных кузнецов, работы которых отличаются высоким качеством и эстетической красотой. Однако это изделия, скорее, штучные, да и стоят они достаточно дорого. А вот создать лестницу из профтрубы сможет практически каждый, если только он умеет обращаться со сварочным аппаратом и заготовил все необходимые материалы.

Внешний вид лестницы

Поскольку изделия из профиля становятся все более популярны, в сети можно найти любые модификации лестниц из профильной трубы. Не обошли вниманием даже довольно смелые решения в виде стеклянных сооружений без перил или «утиный шаг», то есть практически вертикальный лестничный пролет с шириной ступени для одной ноги. Однако проще всего для начинающих строителей изготовить маршевую лестницу из профтрубы своими руками, которая пользуется наибольшей популярностью среди хозяев домов.

Чтобы правильно подобрать параметры данной конструкции, можно изготовить чертежи лестницы из профильной трубы своими руками, взяв за основу один из наиболее подходящих проектов и адаптировав его под конкретные размеры.

Маршем именуется конструкция, которая находится между поворотными площадками. Различают прямые, двух- и многомаршевые сооружения. Если речь идет о винтовой лестнице, то все ступени в ней расположены вокруг одной оси. Их используют для подъема внутри здания – между этажами или до входной двери, а также для пересечения неровностей ландшафта.

Наиболее крепкими и надежными считаются стационарные лестницы из квадратной трубы. Однако в случае необходимости можно пользоваться складными портативными изделиями.

Для сборки лестничного пролета используют такие материалы:

металлические элементы – уголки, сварные детали, профильные трубы;
древесина;
железобетон;
композитные материалы.

Способов монтажа деталей для лестничного пролета может быть несколько, однако, самым надежным считается сварка металлических конструкций.

Крепление ступеней лестницы может быть:

на больцах;
на косоурах;
на тетиве.

От способа крепления ступеней будет зависеть набор материалов, которые понадобятся для сооружения лестницы из профильной трубы своими руками. Чтобы было легче выбрать тип конструкции под конкретное помещение или местность, можно просмотреть ряд фотографий.

Некоторые опытные мастера рекомендуют выполнять из профильной трубы только косоуры или основу конструкции, а для ступеней использовать материалы с меньшей массой. Наилучшим выбором для основы лестницы будет профиль с размерами 60×40 мм.

Стоит отметить, что у конструкций из профиля есть ряд несомненных достоинств:

Хорошая сопротивляемость образованию плесени и коррозии, что делает их приемлемыми в местах с постоянными перепадами температуры и без отопления.
Приставная лестница из профильной трубы может прослужить довольно долго, а в случае ее разборки, металл за ненадобностью можно продать или сдать в качестве лома.
Сборка и монтаж металлического модульного или сварного каркаса производится достаточно быстро и легко.
Поскольку внешний вид лестницы из профиля является довольно лаконичным, не составит большого труда совместить ее с имеющимся в помещении интерьером.
Профильные трубы будут вполне доступны для большинства покупателей, поэтому себестоимость проекта будет невысокой. Да многим и работать с металлом проще, чем с древесиной.
Металлический каркас из профилей превосходит по прочности любые другие аналогичные сооружения.
Срок монтажа лестницы на второй этаж из профильной трубы намного меньше, чем при работе с деревом, если, конечно, у вас есть сварочный аппарат и навыки работы с ним.
Немаловажен тот факт, что благодаря наличию металлической основы, в такой лестнице можно совмещать самые различные материалы – стекло, мрамор, плитку и даже пластик.

Обратите внимание, что если предполагается сборка легкой конструкции, то и профиль лучше выбирать с тонкими стенками. Оптимально использование трубы с диаметром 5-7,4 мм, которая будет достаточно прочной и выдержит вибрацию от нагрузки.

Конструкционные элементы

Во время пользования лестницей человек становится на ступеньки, ширина которых может достигать полной ширины стопы, либо доходить до каблука обуви.

Для того чтобы конструкция держалась, используются косоуры – боковые планки со срезанными участками, на которые кладут ступени. Кроме того, для соединения проступей и фиксации всей конструкции могут использоваться больцы. Тетивами называют торцевые и нижние балки, поддерживающие ступени. Вертикальные отрезки лестницы, которые подпирают ступени, называют подступенками. Они нужны для усиления всей конструкции.

Как правило, один лестничный марш в сооружении из профильной трубы имеет 18-20 ступенек, уложенных на косоуры. Устанавливают ее вдоль стен и угла, либо на весу между двух этажей, и состоит она из двух маршевых пролетов. Зачастую количество ступеней делают нечетным, чтобы начинать и заканчивать подъем на каждый следующий марш с одной и той же ноги. Данным правилом пользуются и в небольших коттеджах, и в больших офисных зданиях.

Перед началом сварки лестницы из профильной трубы все одинаковые металлические элементы укладывают попарно, а сверху прикрепляют проступи и подступенки. Сами ступени можно изготовить из легких материалов, помещенных в металлический каркас, например, они могут быть из ламината или из древесины.

Стандартный расчет лестницы из профильной трубы выглядит так:

промежуток между соседними ступенями (высота подступенка) должен составлять порядка 14-22 см;
угол наклона лестничного пролета делают в 30-40º, что равно соотношению 1:2 или 1:2,5 длины к высоте;
ширина ступенек составляет 20-30 см, а если выбран небольшой угол уклона, то она немного шире места упора.

Порядок проведения работ и заготовка материалов

У внутренних и приставных лестниц конструкция совершенно разная, а наиболее простой считается одномаршевая на косоурах для крыльца. Самой сложной считается металлическая винтовая лестница.

Последовательность работ по сборке каркаса из профиля для одномаршевой лестницы такова:

проектирование и составление чертежа;
проведение разметки;
разделение профиля на отрезки нужной длины;
сборка основного каркаса для установки ступеней;
приваривание подступенков и ступенек;
установка конструкции на место и заливка бетона на площадке;
монтаж перил;
укладка древесины в рамы для ступеней;
окончательное декорирование.

Выполнить сборку каркаса для лестницы из профиля можно несколькими способами. Его можно изготовить из парных профильных труб или стальных косоуров, либо воспользоваться швеллером, в котором ступеньки будут приварены сверху на основу или внутри рамы.

Если речь идет о конструкции внутренней лестницы с деревянными ступенями, то крепление марша производится сначала в верхней точке, а уж потом ее фиксируют внизу. При этом лестницу фиксируют к анкерам в стенах и платформе, служащей первой ступенью.

Отметим, что не стоит забывать о контроле горизонтальности расположения ступеней. Когда все основные работы будут закончены, можно приступать к сварке перил.

Процесс сборки винтовой лестницы из трубы и профилей

Винтовую лестницу предпочитают устанавливать с целью экономии места. Для ее создания нужна основная опорная труба и заготовки из профиля для ступеней. Для работы потребуется две трубы, одна из них с меньшим диаметром станет опорной, а другая с чуть большим сечением будет разрезана на заготовки по 20-22 см. К этим гильзам будут приварены одинаковые отрезки профиля для ступеней. Получившиеся заготовки будут установлены друг на друга и развернуты веером, пока не заполнят всю высоту лестницы.

Перила для винтовой лестницы должны быть спиральными. Из стального профиля выполняют основание и консоль, они привариваются вместе. Обратите внимание, чтобы гильзы сидели плотно и не болтались – люфты можно скомпенсировать уплотнительными кольцами. Собранный каркас нужно будет приварить и покрыть слоем грунтовки.

Для перил лучше использовать изящные воздушные металлоконструкции, а поручни могут быть из пластика или дерева.

Закреплять винтовую лестницу можно в двух местах между этажами или к стенке с помощью кронштейнов. Однако существуют и другие методы фиксации. Для декорирования металлической лестницы лучше воспользоваться специальной краской – наиболее актуальные цвета – черный, коричневый, металлик.

Любая установленная лестница должна быть не только красивой внешне, но и безопасной для пользователей. Поэтому если вы не уверены в своих силах, то сборку и проектирование таких изделий лучше поручить специалистам.

При проектировании любых металлоконструкций возникает вопрос – какой металлопрокат, и какого сечения необходимо использовать, чтобыобеспечить надёжность конструкциипод воздействием предполагаемых нагрузок.Можно найти методики точных расчётов или воспользоваться программными ресурсами, позволяющие рассчитать практически любые конструкции.Однако это почти всегда под силу только профессионалам, умеющим пользоваться программными средствами, знающих технологию производства металлоконструкций и имеющих представления о металлопрокате.

Очень часто, при конструировании небольших и не сложных объектов, например, лестницы на второй этаж, приходится по опыту, как говорят «на глаз» выбирать металлопрокат. Чтобы как-то обосновать свой выбор, а заодновселить уверенность и в себя, и в заказчика, мы предлагаем вариант простейшего («для начинающих»), расчёта.

Допустим нам необходимо построить металлический каркас лестницы на второй этаж.

Пусть будет: длина лестницы 3м. , угол наклона 30 0 , предполагаемая нагрузка: 200кг. – вес конструкции и 500кг. – дополнительная нагрузка. Необходимо выбрать профильную трубу для несущей балки(тетивы)

Расчёт проводим с определённой степенью приближения. На рис.1 изображена схема балки лестницы,

Рис.1где:

L – длина балки,

q – угол наклона лестницы

В нашем случае:F = 500кг.

L = 300см.

q = 30 0

P = 200кг.

Для простоты расчёта и, учитывая, что в итоге лестница на второй этажбудет достаточно жёсткой, позволяющей распределять нагрузки, имеющуюся схему (рис.1) приведём к схеме с равномерно распределённой нагрузкой,

Рис.2где:b – горизонтальная составляющая балки,

Для нашего случая:b = L *cos q = 300*cos 30 0 = 260см.

Q = F +P = 500кг.+200кг. = 700кг.

G = Q / b = 700кг./260см. = 2.7кг/см.

Под воздействием нагрузок труба начнёт прогибаться.При незначительных прогибах после устранения нагрузки, труба вернётся в исходное состояние.Если нагрузка превышает допустимую, может произойти деформация (не исправимый прогиб) трубы. Для того чтобы не было деформации, необходимо изгибающий момент (возникающий от действия нагрузки) компенсировать моментом сопротивления трубы.В нашем случае, формула изгибающего момента:

M = q * b 2 /8 подставив данные получаем:M = 22815кг.см.

Момент сопротивления трубы зависит от материала трубы (балки лестницы) ирассчитывается по формуле:

W = M / R , где: R – расчётное сопротивление металла

трубы, для стали Ст.3 – R = 2100.

Подставив значения M и R , получаем, что W = 10,86см3

Моменты сопротивлений профильных труб рассчитаны и сведены в таблицы, которые можно найти в соответствующих темах интернета.По таблицам нам необходимо взятьтрубы, у которыхW больше полученного в наших расчётах (> 10,86).Момент сопротивления больше значения 10,86у труб 70х70, 80х80 и т.д.Если взять трубу 50х100, то по стороне 100W = 24см3, т.е. почти в два с половиной раза больше, чем в нашем расчёте.Таким образом, для балки (тетивы) нашей лестницы на второй этаж вполне подойдёт профильная труба 50х100.Металлопрокат для несущих элементов лестниц следует брать с трёх-пятикратным запасом от возможных нагрузок. Дополнительно необходимо проверить прогиб балки (тетивы, косоура лестницы). В случае равномерно распределённой нагрузки прогиб определяют по формуле:

f = 5 Gb 4 /384 EI где: f — максимальный прогиб

G – равномерно распределённая нагрузка

b – горизонтальная проекция балки

E – модуль упругости (табличные данные)

I – момент инерции (табличные данные).

Для нашего случая G = 2,7кг/см.,b = 260см., E (для стали Ст.3) = 20,4*10 5 кг.см 2 (справочные данные), I (для трубы 50х100) = 137см. 4 (табличные данные). В итоге:

f = 0,6см.

Прогиб незначительный, номы в начале упростили задачу и привели её к варианту равномерно распределённой нагрузки.Реально нагрузкабудет сосредоточенная и прогиб может бытьраза в три больше. С другой стороны, мы рассчиталитолько одну балку (тетиву, косоур).Если взять классический вариант с двумя, например, косоурами, то опять уменьшится прогиб.В общем случае, если прогиб не допустим, то следует делать подпорки, соединять несколько труб или искать другие варианты.

В заключении необходимо подчеркнуть, что мы не пытались сделать точных расчётов, а пытались доказать, используемые при сооружении лестниц трубы 40х80 или 50х100 вполне правильный вариант.

Выбор профильной трубы для монтажа лестниц обусловлен тем, что такая конструкция проще в эксплуатации и гораздо вариативнее в исполнении, она подойдёт для применения и в доме, и на улице. Однако изготовить надёжную конструкцию своими руками возможно только при наличии опыта сварочных работ.

Профтруба – универсальный материал, одновременно лёгкий и прочный, эстетичный сам по себе и хорошо сочетающийся с другими строительными и отделочными материалами.

Изготовить из металлопрофиля можно как стационарные лестницы, располагаемые в доме и на улице, так и мобильные конструкции хозяйственного назначения.

Любая лестница состоит из ступеней и опорной системы – косоура, на который ступени опираются сверху, или тетивы, к которой ступени закрепляются торцом.

Опорной системой для лестниц из профтрубы обычно служит несущая балка, на которую сверху укладываются ступени.

Различают:

прямолинейный косоур – прямая балка располагается по всей длине лестничного пролёта, к основной балке приваривают ножки, на которые будут опираться ступени;
ломаный косоур состоит из соединённых между собой горизонтальных и вертикальных отрезков трубы, образующих ступенчатую конструкцию, непосредственно на которую и опираются ступени.

Разновидность лестницы определяется конфигурацией её основных элементов: маршевые, винтовые лестницы и лестницы-стремянки отличаются строением. Дополнительные детали, такие как перила и балюстрады, добавляют конструкции удобства и эстетичности.

Маршевая

Конструкции этого вида наиболее удобны для спуска и подъёма и довольно просты в проектировании и монтаже, поэтому в частных домах именно их возводят чаще всего.

Состоит маршевая лестница из одного или нескольких маршей – расположенных в ряд параллельных ступеней, опирающихся на один косоур или два - три параллельных.

Одномаршевая конструкция может быть установлена внутри дома, если имеется достаточно места. При дефиците свободного пространства, которое можно использовать для организации перемещения между этажами, лестницу возводят в несколько маршей. При этом на поворотах конструкция дополняется площадкой или забежными ступенями.

Лестничная площадка придаёт дополнительную прочность, но существенно съедает пространство. Для экономии места между маршами делают забежные ступени – края у них не параллельны, ширина уменьшается от края лестницы к точке поворота.

Чтобы сделать конструкцию надёжнее и сэкономить пространство, маршевые лестницы располагают вдоль стен, а повороты стараются организовать в углах между двумя стенами.

Маршевые конструкции возводят и на улице – если дом имеет высокий цоколь или нежилой первый этаж, изготавливают одно – или двухмаршевое крыльцо.

Обратите внимание! Забежные ступени из-за разницы в ширине их поверхности более травмоопасны. Риск оступиться и получить травмы особенно велик у детей и пожилых людей.

Винтовая

Лестницы этого вида самые эстетичные и экономичные в отношении пространства, но и самые сложные в проектировании и монтаже, поэтому повсеместной популярностью не пользуются.

Опорная система состоит из одного спирального косоура, на который опираются широким краем ступени в форме усечённого сектора, и центрального столба, к которому ступени прикрепляются узким краем ступени.

Выглядят винтовые конструкции действительно оригинально, а поместиться могут буквально на пятачке. Но подниматься по узкой винтовой лестнице сложно и самому, о подъёме по ней мебели и бытовой техники не может быть и речи.

Чтобы решить эту проблему, можно возвести дополнительную маршевую лестницу на улице, а винтовую конструкцию оставить в доме больше для красоты.

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.

Сегодня мы разберем, как делается лестница из профильной трубы своими руками: видео и подробная инструкция будут приложены.

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.

Расчет маршевой лестницы

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

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

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

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 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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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:

	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.
	Используются совместно со сварочным аппаратом, и являются расходным материалом.
	Болгарка (УШМ) и отрезной диск по металлу позволят выполнять рез трубы.
	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 потребуется для бурения в бетонных и кирпичных поверхностях отверстий под крепеж, в качестве которого могут выступать стальные анкера или отрезки арматуры.
	Используется в паре с перфоратором, для уже описанных целей.
	Кувалда или большой молоток понадобятся при забивании в поверхность бетона штырей и анкеров.
	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.
	С помощью ключей мы будем затягивать анкера, хотя лучше их заменить соответствующей насадкой для дрели.
	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.
	Незаменимый инструмент при подобных работах. С легкостью позволяет разметить заготовки под срез в 90 или 45 градусов.
	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:

	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.
	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.
	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.
	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.

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.

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:

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.

Вместо площадки на косоуры также навариваем перекладины.

Изготовление 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.

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.

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.

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!