Как рассчитать удобную лестницу. Формулы.

удобная лестница

Во многих домах лестницы являются необходимым связующим этажи элементом. Лестничные конструкции призваны не только обеспечивать безопасность подъема или спуска, они также являются красивыми, надежными, максимально практичными элементами интерьера для их пользователей. Степень удобства ступенек гарантирует комфортное и безопасное перемещение по всей лестнице. Несоблюдение несложных правил проектирования может вызвать неприятные последствия.

Как рассчитать удобную лестницу?

Чтобы сделать простую, при этом достаточно безопасную внутреннюю либо наружную лестницу, совсем не нужно использовать сложнейшие математические расчеты или покупать дорогостоящие компьютерное программное обеспечение. Сделать расчет возможно без специальных и углубленный познаний. Необходимо лишь владеть базовыми знаниями эргономики, которые помогут расчету удобства лестничных ступеней.

детали лестницы

Секреты удобства лестницы

Наиболее практичная, удобная в эксплуатации лестница такая, где размер шага человека соответствует параметрам самих ступеней.

Ширина проступи важнейший показатель комфортного спуска. Спускаться по очень узким ступеням возможно лишь наступая на пятки, и если подъем еще может быть более или менее безопасным, то спуститься нормально не получится. Придется двигаться спиной. При спускании с лестницы стопа должна спокойно располагаться на ступени всей своей площадью. Минимальный комфортный размер ширины ступеньки- 28 сантиметров, что соответствует 42 размеру обуви (российская таблица), минимально допустимый- 25 см.

наклон лестниц

Приемлемый уклон всего марша лестницы должен быть от 30 до 40 градусов. Если он очень большой, пользование ею становится неудобным, то же касается и маленького уклона, при котором лестница займет больше пространства в помещении. Межступенчатая высота еще один важная составляющая, отвечающая за безопасность лестницы. Частое расположение ступенек заставляет делать мелкие и частые шаги, а при редком расположении напротив придется высоко поднимать ноги, в обоих случаях это вызывает дискомфорт.

Получается, высота напрямую зависит от человеческого шага. Учитывая индивидуальность физиологических данных, оптимальная высота для всех возрастных групп членов семей 15-18,5 сантиметров.

размеры ступеней

Ширина лестничного марша зависит от назначения и расположения лестницы. Если она находится в помещении с маленькой проходимостью, то допустима ширина — 80 см, если проход встречный, то рекомендуемая ширина марша — 1,20 метров. Накопленный практический опыт строительства, применения лестниц раскрывается в определенных формулах расчета.

Формула удобства

формулы лестниц

B-A=12 см

От ширины проступи отнимается высота подступенка= 12 см (допустимо 12-14 см). Разработана формула институтом психологии труда им. Макса Планка. При соблюдении этой формулы закладывается уклон, требующий затрат минимальных сил при подъеме.

Формула безопасности

B+A=46 см

Проверить безопасность лестницы можно по формуле: к ширине ступени прибавить высоту подступенка = 45- 47 см.

Лестничники даже в дачных домах при небольшой лестничной шахте закладывают нижний порог ширины проступи не менее 25 см, но лучше и комфортнее ощущается ширина не менее 30см.

безопасные лестницы

Практическое применение формул:

Рассмотрим ступени с параметрами:

  •  Ширина проступи (ступени)- 29 см
  •  Высота подступенка- 17 см

Проверим соответствие параметров ступеней формулам удобства:

  1.   29+17=46
  2.   29-17=12

Просчитать показатели комфорта элементарно, при этом готовая лестничная конструкция получится удобной, а главное безопасной.

Рекомендуется устраивать нечетное число ступенек. Вставая на ступень правой ногой, конечный момент подъема завершается на верхней лестничной площадке тоже правой.

перила

Высота перил должна располагаться выше центра тяжести среднестатистического человека. При использовании средних показателей роста, высота должна быть 90-120 сантиметров. Создавать подобные расчеты рекомендуется на стадии начального проектирования. Если дом уже возведен, необходимо учитывать все конструктивные особенности помещения и, по возможности, подгонять расчетные формулы удобства.

Формула удобства, основанная на длине шага

Размер среднего шага взрослого человека составляет 600- 640 мм. Каждая величина обозначается условными знаками. Например,

a- высота подступенка,

b- ширина ступени, новый вид формулы следующий:

2а+b=S 62 см (+-2 см)

 

средний шаг

Основная формула вычисления удобства размера ступеней, на которую опираются многие “лестничники”: сумма удвоенной высоты подступенков и ширины проступи равна 62 (+-2) см, что соизмеримо со средней шириной шага человека.

При увеличении высоты подступенка a на 1мм., ширину проступи b надо сокращать на 2 мм, уклон при этом увеличится.

Для случаев, когда требуются низкие ступени ниже 145 мм, можно применять упрощенный вариант формулы: a+b. Оптимальные параметры составляют:

a=150 мм,

b =300 мм.

Такой размер можно считать комфортным для всех людей. Серьезное увеличение ширины проступи делает подъем физически неудобным, шаг сильно сбивается, а уменьшение ширины заставит идущего держаться всегда за поручень, без которого он может поскользнуться.

Идеальный угол подъема ступеней для дома

В настоящее время приняты определенные стандарты угла наклона лестниц. Его угол не зависит от типа каркаса, материала, влияет лишь назначение лестницы. Ссылаясь на статистику, установлено, что самым идеальным считается угловой размер в диапазоне 30-40. Такой диапазон совсем немаленький, 10 градусов существенно могут повлиять на изделие. Высокие ступени предполагают высокий угол наклона и наоборот.

Используя диапазоны, математические уравнения, получится с легкостью сделать верные расчеты для конкретного жилого помещения. Для расчета угла используется следующая тригонометрическая формула:

arcos (a/c), cos()=a/c,

где а- высота марша, с- длина лестницы

угол наклона-2

Внимание! Оформить проектную документацию лестницы, подготовить расчеты можно также используя онлайн-калькулятор, это значительно упростит подсчеты.

Для определения протяженности лестничного марша, можно вспомнить школьную программу, а точнее теорему Пифагора: L=√(D2+H2),

где H- высота лестницы, D- ширина.

Главные формулы проектирования лестничных конструкций с соблюдением стандартов, придерживанием формул удобства, гарантируют безопасность, комфортную эксплуатацию изделия. Определить конфигурацию постройки представляется возможным с применением несложных вычислений на основании параметров лестничной шахты.

Угол подъема

У деревянной лестницы наклон ступеней 23- 37. При градусе наклона ниже 23 монтируют пандус. Для наклона выше 45 устанавливается раскладной либо приставной тип устройства. У лестниц винтового типа угол подъема находится в пределах от 25 до 35 градусов.

Параметры лестничного марша

Используя формулу: 2 высоты ступени, сложенные с глубиной ступени, равны 62±2 см, можно определить удобство изделия.  Измерив габариты межэтажной шахты, понимая межэтажную высоту, рассчитывают количество ступеней. Далее, применяя уравнения безопасности, устанавливается ширина лестничной проступи, оформляется чертеж. При замере высоты этажа важно учитывать толщины перекрытий.

Несущая способность

Расчет ступеней внутренней лестницы в дом учитывает прогиб, который по стандарту не превышает 1/400 длины марша. Путем сложения временной нагрузки, собственного веса определяется нагрузка отдельно на площадку и лестничный пролет: для жилых помещений она составляет 300 кг на кв. м. (для деревянной лестницы).

забежная ступень

Габариты конструкции: при изготовлении лестницы своими силами, расчет ступеней следует производить отталкиваясь от показателя ширины проступи, нога должна размещаться стопой на ступени полностью. В подъездах многоэтажек ширина проступи составляет 30 см, а высота подступенков 15 см. При проектировании поворотной лестницы забежные ступени со стороны внутреннего разворота закладываются шириной не менее 100 мм. Нахлёст на нижнюю ступень около 5 см. Он увеличивает размер ширины проступи. У бетонных лестниц показатель варьируется от 3 до 5 см.

 

лестницы ширина

На габариты ступеней влияют такие показатели как: расположение, назначение лестницы, наклон, сорт и вид древесины, размер лестничной шахты и назначение помещения. На расчеты ступеней оказывают влияние не только технические характеристики, учитываются и предпочтения заказчика. При создании проекта без привлечения специалиста, важно точно знать принципы оптимального вычисления ширины ступеней, так как эти моменты лежат в основе безопасности будущей лестницы.