Самостоятельная сборка лестницы из профильной трубы: расчет и основы сварки

На чтение 13 мин. Просмотров 17.5k. 09.09.2018

1. Преимущества лестниц из профильной трубы
2. Разновидности
3. Маршевая
4. Винтовая
5. Лестница-стремянка
6. Что нужно знать при расчётах любой лестницы?
7. Расчёт маршевой конструкции
8. Расчёт винтовой лестницы
9. Сборка конструкций
10. Собираем маршевый пролет
11. На одной профильной трубе
12. На ломаных косоурах
13. Сборка винтовой конструкции
14. Отделочные работы
15. Примеры изготовления каркаса для лестницы (3 видео)
16. Разные виды лестниц из профтрубы (50 фото)

Изделия из металла имели высокую ценность с давних времен, а к кузнецам, мастерам ковки, всегда испытывали особое уважение за их умение создавать уникальные металлические изделия. С приходом обширного выбора строительных материалов все стало более доступным. Если вас интересует вопрос «как сварить лестницу», то в новой версии текста мы также рассмотрим этот аспект и поделимся информацией по данной теме.

Преимущества лестниц из профильной трубы

Изготавливая металлическую лестничную конструкцию, получают ряд преимуществ. Она по своей функциональности несколько выигрывает перед деревянными изделиями или готовыми лестницами из металла.

К плюсам изделия из профильной трубы относят следующее:

• экономия средств и большой срок службы лестницы;
• возможность сконструировать и собрать конструкцию почти любой формы;
• отличная сочетаемость с другими строительными и отделочными материалами;
• небольшие затраты времени на монтаж, но только при условии, что работает мастер с опытом;
• возможность выполнения работ и сборки конструкции на любом этапе строительства;
• устройство лестницы в любом месте (как внутри строения, так и снаружи здания);
• можно сварить упрощённый вариант лестницы, которая визуально занимает меньше пространства в помещении.

Некоторые конструкции из профильных труб, сваренные по последним технологиям, будто парят в воздухе.

Разновидности

По утверждению мастеров, из профильных труб можно сконструировать лестницу любой формы. В их перечень входят как простые конструкции, так и с внедрением самых замысловатых форм. При выполнении работ имеются свои особенности. Рассмотрим их более детально.

Маршевая

Для маршевых лестниц характерно устройство одного и более пролётов. Изделия из нескольких маршей собирают в одну конструкцию площадкой горизонтального расположения или оснащают ступенями забежного типа. Говорить о востребованности какого-то вида не приходится. Они популярны среди потребителей в равной мере. В основном выбор зависит от размера площади, отводимой для монтажа лестничной конструкции.

Если лестница состоит из одного марша, то для неё понадобится достаточно много места. В том случае, когда существует недостаток пространства, придётся сконструировать изделие таким способом, чтобы занять как можно меньше места. Многие стараются увеличить крутизну лестницы, что приводит к неудобствам при передвижении по ней.

Лестницу с большой крутизной можно устроить только для перехода в помещения хозяйственного назначения.

Лестница с одним маршем, забирая площадь в помещении, позволяет рационально использовать пространство под ней. Его часто обустраивают под шкафы, ниши или кладовку. Также такие изделия устанавливают при входе в дом. Могут быть использованы приставного типа для попадания на чердак.

В плане экономии места устанавливают двухмаршевые конструкции. Чаще всего устанавливают в углу комнаты у стен под прямым углом. Иногда делают разворот на 1800 или устраивают три марша. Более удобными в монтаже являются лестницы с площадкой.

С забежными ступенями придётся повозиться. Но в защиту таких конструкций можно сказать, что выглядят они более привлекательно по дизайну.

Поворотная лестница из профильных труб с забежными ступенями

Винтовая

Из компактных вариантов отмечают винтовой тип лестницы. Внешний вид её оригинальный и эстетичный, а вписать изделие можно даже на пространстве 1,5×1,5 м. Такие конструкции зачастую имеют центральный опорный столб, к которому прикреплены ступени. Последние с краю могут опираться на ломаный косоур или металлические пластины.

Но, несмотря на все преимущества, существуют минусы винтовой конструкции. Так, изделие не позволяет поднимать крупногабаритные предметы мебели. Для передвижения жильцов даже с пустыми руками не комфортно. Устраивают винтовую лестницу только в крайнем случае, когда нет другого выхода.

Есть сложности в расчётах и монтаже. Выполнить своими руками такую лестницу без определённого опыта почти невозможно.

Если, несмотря на минусы винтовых изделий, есть приверженцы такого типа конструкций, специалисты советуют приблизить проект к поворотному типу в несколько маршей и расширить проем. В таком случае пользоваться винтовой лестницей будет намного удобнее.

Полувинтовая лестница с забежными ступенями

Лестница-стремянка

Одним из вариантов устройства лестницы из профильной трубы является лестница-стремянка. Если жильцы обитают в частном доме, то складная лестница – одна из нужных изделий в хозяйстве. Приобретается металлопрофиль с сечением 40×40 мм для изготовления стоек и 20×20 мм для монтажа перекладин, а также шарнирные механизмы, болты и саморезы.

Шарниры позволят сделать конструкцию складной, а чтобы во время использования она не разъехалась, обеспечивается стопорами.

Для монтажа стремянки своими руками необходимо иметь инструменты и опыт работы с ними. Предварительно составляется чертёж, позволяющий выполнить работу быстрее и точнее. Пример такой схемы представлен на фото ниже. Более простой вариант, который может заменить стремянку, — приставная лестница из профильной трубы.

На видео: лестница-стремянка из профтрубы своими руками.

Что нужно знать при расчётах любой лестницы?

Расчёты лестницы из профтрубы аналогичны конструкциям из других материалов. Процесс не сложный, но требующий составления проекта. Обязательно указываются все параметры лестницы из профильной трубы на чертеже, расположение углов и малейших изменений в форме изделия.

Основные критерии, которые необходимо учитывать при составлении проекта изделия любого типа:

• длина лестницы или маршей;
• угол наклона марша;
• ширина пролёта;
• высота подступенка;
• ширина ступеней;
• размеры проёма под лестницу.

Каждый тип лестницы имеет свои особенности в монтаже, которые нужно учитывать при расчётах и составлении схемы.

Расчёт маршевой конструкции

Расчёты маршевой лестницы начинают с определения высоты лестничного пролёта. Выполнить это несложно. Необходимо измерить расстояние от пола до перекрытия верхнего этажа.

Удобство передвижения обеспечивает не только крутизна изделия, но и ширина ступени, высота подступенка. По обоим параметрам установлены нормы: размер ступени варьируется от 200 до 400 мм, а подступенка — от 150 до 200 мм.

На практике часто случаются отклонения, но это усложняет передвижение по лестнице из металлопрофиля.

Ещё одним важным моментом является соблюдение пропорциональности между этими величинами. Рассчитывать его нужно по формуле: a+b=470 мм, где a – высота подступенка, b–ширина проступи.

После определения параметров проступи и подступенка приступают к расчёту количества ступеней. Для этого значение высоты пролёта делят на высоту подступенка. Затем определяют проекцию лестницы. Рассчитывают посредством умножения ширины ступени на число ступеней.

В домашних условиях минимальное значение ширины пролёта составляет 800 мм. При учёте всех норм, одномаршевая лестница при высоте потолков в 2,5 м имеет проекцию на полу от 5 м. Поэтому, при недостатке места в помещении, лучше устраивать поворотные конструкции на несколько маршей.

На следующем этапе приступают к вычислению длины косоура. Здесь на помощь придёт теорема Пифагора. Катетами выступают высота пролёта и его проекция на пол. Необходимо сложить квадраты этих показателей, а затем из результата извлечь квадратный корень. Полученная цифра и будет означать длину косоура.

При вычислениях чаще всего получаются не целые числа. Специалисты советуют округлять их всегда в большую сторону.

Расчет по Теореме Пифагора: L=√(D²+H²)

Ещё одним параметром, который обеспечивает комфорт передвижения по лестнице, её крутизна. По всем стандартам, межэтажное устройство для постоянного использования должна иметь угол наклона от 230 до 370. На практике, максимальный показатель угла наклона может достичь 400. Больший угол наклона подходит только приставным лестницам.

Расчёт винтовой лестницы

Редко когда винтовая лестница на второй этаж из профильной трубы устраивается для поддержания дизайнерского решения. Часто из-за недостатка пространства в помещении. Затраты на такую конструкцию по времени и финансам значительно превышают маршевые.

Расчёт винтовых конструкций лучше выполнять с помощью онлайн калькулятора, так как они имеют круглую форму. Но, если есть желание и опыт, то можно выполнить расчет и вручную.

Первоначально ознакомимся с названиями параметров, которые используются для расчёта изделий винтового типа:

• «H» – вертикальная высота изделия, определяется высота потолка плюс толщина перекрытия;
• «H1» – расстояние между витками. Подразумевает высоту между ступенями, расположенными строго друг над другом;
• «h» – высота подступенка;
• «h1» – глубина ступени;
• «R» – значение наружного радиуса изделия, линия установки перилл;
• «R1» – внутренний радиус без учёта перил;
• «r» – радиус центральной опоры.

Выполняя расчёты, обязательно опираются на установленные нормы для винтовой конструкции, представленные ниже:

• В местах прохождения линии рабочего радиуса, где обычно человек ставит ноги, глубина проступи должна составлять 200-400 мм.

• Глубина ступени у опоры (на расстоянии 10-15 см от нее) должна быть не менее 100 мм. Высота подступенка варьируется от 120 до 220 мм.

• Минимальное значение ширины проёма для винтовых конструкций – 100 см, в случае отсутствия перилл – до 150 см.

Любые расчёты начинаются с обмеров. Необходимо правильно определить параметр внешнего радиуса, высоту конструкции и расположение точек входа и выхода, так званый угол закручивания. Затем приступают к расчётам.

Приводится пример расчёта с «R»=1 м, «H»=3 м, при угле закручивания 3600. С этими значениями определяется длина рабочего марша с использованием формулы 2*П*R1. Обычно он составляет 2/3 от величины наружного параметра. По представленным данным получится 2/3*2*3,14*1000=4190 мм=4,19 м.

На следующем этапе рассчитывают количество ступеней по основной формуле n=L/h1. Определяем значения «h1»=250 мм и получаем 4190/250=16,79. Округлить нужно в большую сторону, в итоге получаем 17. С учётом того, что последняя ступенька соответствует уровню пола второго этажа, то индивидуальных элементов получаем 16.

Наименьшая ширина ступени у основания составляет 100 мм. Рассчитаем значение в самом широком месте. Для этого вначале определяют длину внешнего марша по формуле 2ПR. Выполнив подсчёты, получаем 6280 мм=6,28 м. Разделив полученное значение на количество ступеней, получаем 6280/17=369 мм.

Расчёт высоты подступенка выполняют по тому же принципу, что и для маршевой конструкции. Высота 3 м делится на количество ступенек, в результате имеем 176 мм. Оптимизация размеров проводится по формуле 2h + h¹ равно от 600 до 650 мм. Проведя коррекцию, получаем результат 190 мм.

Сборка конструкций

Справившись с самой трудной задачей, с расчётами, приступают к разметке профиля и созданию каркаса по чертежам. Этот процесс несложный, поэтому переходят непосредственно к свариванию элементов из труб. Некоторые предпочитают соединение на крепежах, но это намного сложнее и занимает довольно много времени. Далее подробно разберём, как сварить лестницу из профильной трубы.

Собираем маршевый пролет

Монтаж самодельной маршевой конструкции зависит от её вида:

• крепление на одной усиленной профтрубе;
• сваривание элементов и образование ломаных косоуров.

На одной профильной трубе

Для первого варианта необходимо приобрести профтрубу с сечением 150×150 мм. Она обеспечит надёжную прочность. Для проступей необходимо обеспечить опоры. В их качестве выступают листы металла 3-4 мм, ширина которых должна составлять ½ значения проступи на схеме.

Варить подставки для ступеней на трубе можно несколькими способами:

1. В местах крепления ступеней с определённым шагом привариваются заранее подготовленные листы, служащими подставкой для ступенек. Но на одном сварочном шве элементы нагрузку не выдержат. Следует обеспечить им подпорку. Её роль могут сыграть кусочки арматуры из такого же листа или профиля меньшего сечения. Но, специалисты отмечают, что эстетика такой лестницы не на высоком уровне.

2. Дизайн второго варианта намного привлекательней. Для начала нарезаются детали опоры из такой же трубы, что и несущая деталь. Один из торцов срезается под углом наклона лестницы. В этом месте опоры привариваются к основе. Со второго конца навариваются пластины для ступеней.

Нагрузка на лестницу получается немалая, особенно в точке касания основной трубы к полу. Нужно распределить нагрузку равномерно. В месте касания опорной трубы с перекрытием нужно наварить пластину из металла толщиной от 5 мм.

Размеры пластины должны быть немного больше, чем те, что использовались для опор под ступени.

На ломаных косоурах

Следующий вариант каркаса лестницы из профильной трубы – ломаный марш, заменяющий балки в деревянных изделиях. К его плюсам относят низкую стоимость и небольшой вес, если сравнивать с изделием на одной трубе. Трубы приобретаются с сечением 40×60 мм. Допускается чуть больше, но не меньше.

Сварка каркасной детали производится также двумя способами:

1. Сначала нарезают заготовки, соответствующие размерам проступи и подступенка с добавлением толщины материала. Затем последовательно элементы сваривают под прямым углом и получают готовый косоур. К недостаткам такого способа относят громоздкую работу по свариванию и возможность неравномерного соединения.

2. Второй способ сварки боле эстетичный и относится к одному из лёгких. Необходимо в трубе с одной стороны вырезать болгаркой деталь в виде равнобедренного треугольника. Одна сторона материала остаётся не тронутой. После этого трубу сгибают до образования прямого угла, выполняют фиксацию стыков.

Опоры для ступеней получают в результате сваривания верхних уголков косоуров между собой с трубой меньшего сечения.

Сборка винтовой конструкции

Монтаж самодельной винтовой лестницы начинают с установки трубы-опоры строго вертикально. В её роли должна служить деталь с круглым сечением и как можно большей толщины. Это обосновано огромной нагрузкой на неё. На полу у основания опоры устанавливается толстая и надёжная площадка. Во время проведения строительных работ сваривается крестовина и заливается бетонной стяжкой.

Далее переходят к опорам под ступени. Их также можно сделать двумя способами, в зависимости от сечения профильной трубы:

1. Из металлопрофиля с сечением 20×20 мм или 30×30 мм свариваются детали. Должна получиться форма, повторяющая периметр будущих ступеней. Чтобы не мучится с подгонкой по размеру каждой детали, можно предварительно сделать лекало. Из деревянных брусков формируется нужная форма и крепится на лист фанеры. Остаётся внутрь вставлять металлические отрезки и сваривать их между собой.

2. Для второго способа приобретаются трубы с сечением 40×60 мм. Для сварки нарезаются элементы, равные рабочему радиусу. На каждый их торец навариваются детали с таким же сечением и длиной чуть меньше размеров проступи в виде литеры «Т».

После подготовки опор их приваривают к круглой основе лестницы в местах расположения ступеней согласно проекту. Для большей надёжности опору под ступени усиливают подпоркой, прикреплённой к основе.

Отделочные работы

Каркас самодельной лестничной конструкции готов, и пришло время заняться внешней отделкой. Чаще всего для этого используют дерево. Деревянные элементы для ступеней выбираются толщиной не менее 40 мм. Для облагораживания боковой части изделия и для подступенков используют материал с меньшей толщиной.

Для защиты профильной трубы от коррозии, её сначала очищают от пыли и грязи, места сваривания зачищают напильником. Обезжиривают, грунтуют и наносят краску в 2-3 слоя.

В том случае, когда монтаж лестницы планируется выполнять самостоятельно, то вариант с профильными трубами является оптимальным. Процесс намного проще, чем с деревянными конструкциями, а надёжность значительно выше. Выполняя рекомендации, представленные в содержании статьи, на выходе получится надёжная, прочно установленная лестница из профильных труб.

Примеры изготовления каркаса для лестницы (3 видео)

Разные виды лестниц из профтрубы (50 фото)

Как рассчитать высоту лестницы?

Расчет высоты лестницы зависит от нескольких факторов, таких как высота пола, куда она будет установлена, высота потолка, наличие или отсутствие пространства для установки лестницы, ее угол наклона и т.д. Вот базовые шаги, которые можно использовать для определения высоты лестницы:

1. Измерьте высоту от уровня пола до уровня верхнего этажа, где вы планируете установить лестницу. Это высота подъема.

2. Определите желаемый угол наклона лестницы. Угол наклона лестницы должен быть удобным для использования и обеспечивать безопасный доступ на верхний этаж. Обычно, угол наклона лестницы составляет от 30 до 45 градусов.

3. Используйте тригонометрию, чтобы рассчитать длину лестницы. Длина лестницы (гипотенуза) определяется по формуле: длина = высота подъема / sin (угол наклона лестницы). Например, если высота подъема составляет 3 метра, а угол наклона лестницы 45 градусов, то длина лестницы будет примерно 4,24 метра.

4. Рассчитайте высоту ступенек. Рекомендуется, чтобы высота ступенек составляла примерно 18 см, но она может быть увеличена или уменьшена в зависимости от конкретных требований и условий.

5. Рассчитайте количество ступенек, поделив высоту подъема на высоту каждой ступеньки. Округлите результат до ближайшего целого числа и добавьте одну ступеньку для площадки на верхнем конце лестницы.

6. Проверьте свой расчет, используя формулу: количество ступенек x высота ступенек + высота площадки = высота подъема.

Важно учитывать, что эти шаги дают только общее представление о расчете высоты лестницы, и что конкретные требования могут изменяться в зависимости от типа лестницы и других условий. Если у вас есть сомнения или вопросы, обратитесь к профессионалам, которые смогут помочь с точным расчетом

Кроме того, существуют стандарты и нормативы, устанавливающие минимальные требования к высоте и ширине ступеней, а также к расстоянию между ступенями и углом наклона лестницы. Например, постройка лестницы для жилых зданий в США должна соответствовать нормативу, определяющему, что высота ступени должна быть не более 19 см, а ширина ступени — не менее 25 см.

Также важно учитывать цель использования лестницы. Например, если лестница используется для эвакуации из здания в случае пожара, требования к высоте и ширине ступеней, а также к углу наклона, могут быть другими, чем для лестницы внутри дома.

Итак, расчет высоты лестницы включает в себя учет ряда факторов, таких как высота подъема, угол наклона, длина лестницы, высота и ширина ступеней, расстояние между ступенями и другие требования и нормативы. При проектировании лестницы необходимо учитывать все эти факторы, чтобы обеспечить безопасный и удобный доступ на верхний этаж.