Галина Серикова - Лестницы и перила. Проектируем и строим Страница 5

• место лестницы на плане;

• высоту этажа;

• схему лестницы;

• габариты ступеней.

Первые три пункта не требуют пояснений, поскольку для определения первого надо взглянуть на чертежи дома, значение второго устанавливается простым измерением, а третье закладывается проектом. Особого внимания заслуживает последний пункт.

Есть несколько разных способов расчета размеров ступеней.

1. Если сравнить усилия, которые совершает человек, передвигаясь по горизонтальной поверхности и при подъеме по лестнице, то окажется, что в первом случае он затрачивает приблизительно в 2 раза меньше энергии. Чтобы пользоваться лестницей, не прикладывая чрезмерных усилий, нужно, чтобы для каждой ступени выдерживалось определенное «соотношение между расстоянием, на которое человек перемещается вперед, и расстоянием, на которое он опускается или поднимается» (напомним, что это соотношение называется уклоном), т. е. «ширина проступи и высота подступенка должны соответствовать ширине среднего человеческого шага» (данный способ расчета был разработан еще в 1672 г. французским архитектором Ф. Блонделем), а она в среднем равна 600–650 мм при подъеме ноги на 300–320 мм. В практике применяется правило, согласно которому ширина среднего шага человека равна сумме удвоенной высоты подступенка (h) с шириной проступи (b):

2 h + b = 600–650 мм.

Поясним на примере. Предположим, что высота подступенка равна 185 мм. В этом случае ширина проступи должна составить 270 мм, поскольку 2 × 185 + 270 = 640 мм, т. е. параметры входят в диапазон величин, предложенный Блонделем.

При высоте подступенка 170 мм ширина проступи составит 290 мм. Такое соотношение (его принято записывать как 29/17) считается идеальным. Однако в практической деятельности оптимальными признаны несколько другие параметры, а именно: в частном доме высота подступенка варьируется в пределах от 140 до 170 мм, но может быть не менее 120 мм и не более 200 мм; ширина проступи – от 280 до 300 мм, но не менее чем 250 мм (при чересчур широкой проступи поднимающийся будет сбиваться с шага, а при слишком узкой затруднения возникнут при спуске). Нередко ширину проступи увеличивают на 20–30 мм (это определяется толщиной подступенка), поскольку лестница с заглубленными подступенками более комфортна в эксплуатации (это, конечно, вынужденная мера, к которой прибегают, когда нет другого способа увеличить ширину проступи). При этом очень важно, что ширина проступи возрастает, а место, отведенное под лестницу, остается неизменным.

После умножения оптимальной ширины проступи на количество подступенков (не забудьте предварительно вычесть из него 1, поскольку при совпадении верхней проступи с уровнем пола или лестничной клетки количество проступей уменьшается на одну) вы установите заложение марша (длину его горизонтальной проекции).

Чтобы определить длину основания лестницы, надо умножить количество проступей на их ширину. Кроме того, стоит иметь в виду, что длина общего прогона и длина проема в полу верхнего этажа должны быть практически одинаковыми.

После таких подсчетов, зная высоту лестницу, можно без труда установить количество ступеней и длину основания лестницы (общий прогон). Понятно, что высота лестницы напрямую зависит от высоты этажа, которая известна из чертежей или измеряется обычным способом. Причем последнее более надежно, поскольку высота здания на бумаге вследствие строительных погрешностей может отличаться от той, что имеется в действительности. Поэтому проще измерить расстояние от пола первого этажа до пола второго. После несложного арифметического действия – деления полученной величины на высоту подступенка – вы назовете точное количество ступеней. Главное, первоначально выбирая высоту подступенка, помнить, что частное от деления должно быть целым числом, иначе ступени будут иметь разную высоту, что недопустимо. Если получается дробное число, округлите его в большую сторону (для более пологой лестницы) или в меньшую (если допускается, что она будет крутая). Разделив общую высоту марша на количество ступеней и округлив результат, вы узнаете высоту подступенка. Кроме того, из табл. 2 можно понять, как соотносятся высота подступенка с высотой этажа и количеством ступеней.

Таблицы 2

СООТНОШЕНИЕ ВЫСОТЫ ПОДСТУПЕНКА С ВЫСОТОЙ ЭТАЖА И КОЛИЧЕСТВОМ СТУПЕНЕЙ В МАРШЕ

В качестве комментария к табл. 2 заметим, что независимо от количества ступеней простыми в изготовлении будут лестницы с высотой подступенка 120, 125, 132, 135, 140, 160, 165, 175, 180, 200 мм, а не только простыми в изготовлении, но и вызывающими наименьшее утомление при эксплуатации – лестницы с высотой подступенка 150 мм.

Помощь в подборе ступеней для лестниц в зависимости от их крутизны окажет и табл. 3.

Таблица 3

СООТНОШЕНИЕ ВЫСОТЫ СТУПЕНЕЙ С ИХ КОЛИЧЕСТВОМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТЫ ЭТАЖА И УКЛОНА ЛЕСТНИЦЫ

2. Для выбора параметров ступеней можно опираться и на два эмпирических правила, связывающие высоту подступенка (h) и ширину проступи (b):

• первое называется формулой удобства: b – h = 120 мм;

• второе – это формула безопасности: b + h = 460 мм.

Исходя из этого, рекомендуется выбирать соотношение между шириной проступи и высотой подступенка, приближенное к оптимальному (например, одинаково комфортными будут лестницы, имеющие ширину проступи 295 мм при высоте подступенка 150 или 230 и 215 мм соответственно, поскольку в обоих случаях в сумме они составят 445 мм, что не противоречит формуле безопасности), хотя многое зависит от месторасположения и формы лестницы, величины помещения и др.

По жесткости несущие элементы лестницы должны соответствовать определенным требованиям, поскольку представляют собой конструкцию, на которую в процессе эксплуатации воздействуют динамические нагрузки (они складываются из собственного веса сооружения и временных нагрузок, которые в жилых домах равны примерно 300 кг/м2). В частности, их прогиб не должен составлять более 1/400 пролета.

Тем не менее необходимо принимать во внимание, что и слишком узкая (менее 260 мм), и чересчур широкая (более 320 мм) проступь одинаково неудобны. В первом случае уменьшается площадь опоры ноги (при подъеме над передним краем ступени нависает пятка, при спуске – передняя часть стопы), вследствие чего возрастает риск ее соскальзывания и травмирования; во втором, чтобы стопа целиком вставала на проступь, придется увеличивать ширину шага, следовательно, возрастут усилия при перемещении по лестнице.

Нельзя не заметить, что представленные формулы удобства и безопасности работают лишь в небольшом диапазоне размеров (по крайней мере так утверждают практики). Универсальным является способ, предложенный Блонделем.

3. Рассчитать размеры ступеней можно еще одним способом – графически (рис. 4).

Рис. 4. Графический способ определения параметров ступеней (размеры указаны в миллиметрах): 1 – линия уклона лестницы

Этот способ является эргономическим, поскольку опирается на естественные для человека параметры, в частности на то, что по горизонтальной поверхности длина шага составляет в среднем 620 мм и что на высоту 310 мм ногу поднимать легко. Если на оси x (по горизонтали) отложить определенное количество частей, равных 620 мм, а на оси y (по вертикали) – столько же частей, равных 310 мм, то это позволит установить габариты ступеней для всех лестниц независимо от уклона. Для реализации этого способа действуйте так:

1) возьмите миллиметровую (или хотя бы в клеточку) бумагу;

2) начертите оси координат;

3) в определенном удобном масштабе отложите на осях отрезки, равные длине шага (на оси х) и высоте подъема (на оси y);

4) соедините полученные точки;

5) начертите линию уклона лестницы (по углу);

6) через точки пересечений имеющихся на чертеже линий проведите пунктирные линии, параллельные осям;

7) по пунктирным линиям начертите линию-«лесенку»;

8) измерьте размер получившихся ступеней (не забудьте сделать поправку на масштаб).

Между параметрами ступени (шириной и высотой) и уклоном лестницы будет прослеживаться определенная зависимость, наглядно представленная в табл. 4.

Рассчитывая параметры ступеней (высоту подъема, ширину, форму), не забудьте, что это размеры ступеней в плане. В действительности их можно слегка корректировать (рис. 5), например увеличить ширину проступи, предусмотрев у ступени валик (нависание проступи не должно быть более 50 мм); выполнить подступенок скошенным (но не более чем на 50 мм) или вовсе отказаться от него.

Таблица 4

СВЯЗЬ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ПОДЪЕМА МАРША С РАЗМЕРАМИ СТУПЕНЕЙ

Эти манипуляции делают проступь шире, а лестницу – более комфортной при подъеме. Что касается спуска, то безопасность его отнюдь не возрастает, поскольку расчетные размеры ступеней не меняются.