Консольные лестницы: свойства и способ изготовления. Удобная и необычная консольная лестница своими руками Виды крепления консольных лестниц к стенам

Консольные лестница, данная представительница семьи междуэтажных лестниц наиболее эффектная. Порой создаётся такое впечатление, как будь то её ступеньки парят в воздухе. Но это всего лишь иллюзия, на самом деле это кропотливо обдуманная инженерная конструкция.

Традиционная деревянная лестница на тетивах или косоурах, с её массивными столбами, обязательными подступенками, точёными балясинами и широкими поручнями, создаёт ощущение основательности, но при этом перекрывает световой поток и ограничивает поле зрения. Иными словами, для неё требуется немало свободного пространства. Современные интерьерные стили не терпят подобной расточительности: конструкции должны быть лёгкими и прозрачными, линии - простыми стремительными.

В ответ на запросы дизайнеров появились новые типы лестниц - консольные, подвесные (на тяжах), больцевые, хребтовые (на центральном косоуре) и комбинированные. Наверное, мечту поклонников минимализма и стиля хай-тек в полной мере воплощают именно консольные модели, в которых нет никаких лишних деталей - только ступени, причём прикреплённые к опоре.(стене, столбу, колонне) всего лишь одним концом, в то время как второй свободно «парит» в воздухе. Ограждение таких лестниц стараются сделать как можно менее заметным, а в радикальных вариантах и вовсе обходятся без перил. Но всё же следует заметить, что подобные крайности встречаются редко и рассчитаны скорее на демонстрацию, чем на практическое применение. Да и сами консольные ступени в чистом виде встретишь нечасто - обычно это крепление комбинируется с другими опорными узлами.

Как правило, консольные лестницы не продаются готовыми, их делают по размерам конкретного помещения и с учётом требований владельца дома. Европейские компании при выполнении подобных заказов берут за основу одну из своих каталожных моделей и пользуются заводскими комплектующими, внося в конструкцию минимум изменений (благодаря этому их продукция отличается стабильно высоким качеством). Отечественные фирмы производят в основном штучные изделия.

В ПОИСКАХ ТОЧКИ ОПОРЫ

Заделка ступеней. Во время строительства стены в неё вмуровывают концы ступеней на длину как минимум 200 мм (при максимальной ширине марша 800 мм). Это осуществимо только в том случае, если кладка ведётся из кирпичей или достаточно тяжёлых (например, полнотелых керамзитобетонных) блоков, причём необходимо, чтобы каждая ступень была придавлена не менее чем десятью рядами кладки. При использовании поризованных керамических и пустотных керамзитобетонных блоков, а также щелевого кирпича глубину заделки нужно увеличить до 300-400 мм, что далеко не всеща позволяет сделать толщина стены.

При строительстве из газобетона придётся укреплять место заделки каждой ступени закладными элементами из тяжёлого бетона. Ступени тоже подойдут не всякие, а лишь изотовленные из очень твёрдых и упругих материалов, например железобетона. Впрочем, их довольно легко декорировать с помощью накладок из дерева, ламинированных панелей, натурального или искусственного камня. А можно оставить ступени в первоначальном виде - для интерьера в стиле лофт ничего лучше не найти. Заделка кронштейнов. В стену на глубину 250-300 мм вмуровывают отрезки профильной трубы длиной до 1 м, оставляя выпуски, равные примерно 2/з длины ступени. Требования к стене при этом нисколько не снижаются, а вот ступени могут быть выполнены из инженерного массива дерева, а также материалов на основе древесного композита (ДСП, МОР). Дело в том, что они в этой конструкции перестают быть самонесущими, а опираются на стальные кронштейны. Металлические детали, как правило, скрывают в пазах или отверстиях, профрезерованных (просверленных) в ступенях.

Заметим, что для реализации проектов с защемлёнными и вмурованными консолями следует обращаться только к ведущим строительным компаниям, а обязательным условием успеха является архитектурный надзор. Крепление анкерами. Способ применим после завершения основног о строительства, но потребует сварных кронштейнов с опорными площадками. Каждый такой элемент крепят к стене четырьмя или более анкерными болтами длиной не менее 150 мм и диаметром от 10 мм. Требования к материалу ограждающей конструкции в этом случае очень строги: ни поризованный блок, ни щелевой кирпич не удержат анкеров (либо, что-бы уменьшить усилие на вырывание, придётся намного увеличить опорные площадки).

НЕ ЗАВИСЕТЬ ОТ СТЕН

В помощь консоли

Крепление ступеней к пот олку тяжами не сложнее, чем болыдевое соединение. Надо только приобрести тросы из нержавеющей стали толщиной 8-10 мм и у становить винтовые крюки, позволяющие выбрать слабину тяжей, - талрепы. Лестницы с подвесным креплением выглядят даже более воздушными, чем больцевые.

ОШИБКИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОНСОЛЬНОЙ ЛЕСТНИЦЫ

Консольные лестницы — вероятно, наиболее эффектные из всех существующих. Они парят в воздухе, и выглядят привлекательно в любом стиле интерьера. На самом деле, консольные лестницы представляют собой достаточно сложную конструкцию, ведь они обязаны быть надёжными.

Обычная лестница, которая стоит на косоурах, выглядит основательно, солидно, но занимает много места, перекрывает поток света, смотрится слишком массивно, ограничивая поле зрения. Для современных интерьеров — это неподходящий вариант, согласитесь, ведь хочется сделать все конструкции лёгкими, простыми, как можно более компактными. В таких случаях на помощь приходят консольные лестницы , у которых косоуров просто нет — ступени крепятся прямиком к стене.

Крепить ступени консольной лестницы к стене можно различными способами:

1. Непосредственная врезка в стену. В среднем ступени врезаются в стены на 20-40 сантиметров, в зависимости от прочности самой стены-опоры.
2. На специальные кронштейны, металлические пластины, больцы, швеллеры, анкерные болты, декоративные опоры.
3. Каркас. Если у самой стены несущая способность минимальна, требуется металлический каркас, который располагается вплотную к ней, чтобы быть как можно менее заметным. Каркас из профиля или швеллера фиксируется к перекрытиям, а уже к нему — консольные ступени.

В качестве дополнительного крепления в консольных лестницах зачастую используются потолочные тяжи. Они же служат ограждением и делают лестницу более безопасной. Поручень обычно идёт по самой стене, к которой прикрепляются ступени. В радикальных случаях, когда в доме нет маленьких детей и пожилых людей, а для хозяев дизайн выходит на первое место, обходятся и вовсе без поручней, перил и потолочных тяжей, оставляя исключительно ступени, которые кажутся буквально утопленными в стене.

Касательно материала для ступеней консольной лестницы, то здесь всё ограничивается фантазией хозяев. Наиболее распространённым вариантом является металлический каркас, прикреплённый к стене и сверху оформленный древесиной или МДФ. Можно встретить и литые бетонные консольные ступени. Очень эффектно в случае строительства такой лестницы будет выглядеть стекло, которое сделает конструкцию ещё менее заметной и невесомой.

К преимуществам консольных лестницы можно отнести:

1. Визуально куда более лёгкая конструкция, которая не преграждает воздушные и световые потоки в помещении.
2. Эффектный внешний вид, который помогает лестнице стать изюминкой интерьера.
3. Расход материалов для основных элементов конструкции существенно меньше.
4. Можно сэкономить полезное пространство.

Однако у консольных лестниц есть и свои недостатки:

1. Если от ограждений решено отказаться, подъём на верхний этаж оказывается менее безопасным, чем в случае использования традиционной лестницы.
2. Консольная лестница в итоге может получиться не слишком удобной.
3. Проектировка сложная, как и сам монтаж, что приводит к высокой стоимости работ. Да, консольную лестницу можно попытаться сделать самостоятельно, но следует очень тщательно просчитывать нагрузку и обычно домовладельцы обращаются к специалистам.
4. Требуется прочная несущая стена или надёжные крепления.

Понятно, что консольную лестницу, впрочем, как и остальные, следует планировать на этапе составления проекта дома. Требуется выбрать, к какой стене будет крепиться сооружение, причём перегородки из не слишком крепких материалов не подходят категорически, потребуется дополнительное укрепление. Если ступени бетонные, необходимо армирование, что сделает всю конструкцию более тяжёлой.

Важно не использовать на свободном конце консольных ступеней какие-либо элементы, ведь они усилят нагрузку на всю конструкцию. Вообще, главными ошибками при строительстве консольной лестницы являются неверный выбор креплений, использование ненадёжных элементов и неправильное распределение нагрузки. Всё это может сделать конструкцию просто опасной для использования.

Найти готовые консольные лестницы сложно. Обычно такие конструкции создаются на заказ, с учётом особенностей помещения и пожеланий владельцев. Комплектующие могут быть заводскими, а модель — из каталога, но всё равно конструкция потребует изменений под конкретное помещение. Чаще всего консольные лестницы представляют собой штучные, индивидуальные изделия.

Отметим, что винтовые лестницы тоже зачастую строятся по принципу консольных, когда все ступени крепятся на одну опору, а второй конец остаётся свободным, парящим. Столб, основа винтовой лестницы, в таком случае требуется более массивный и надёжный.

Так ли удобны консольные лестничные конструкции, как порой нас хотят убедить? Для того чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо в первую очередь понять, что такое консольные лестницы: особенности их строения. Такая лестница считается эффективнейшей среди множества других одноэтажных лестниц. Сама конструкция не габаритная, а ступени как будто «парят» в воздухе.

Применение

На сегодняшний день при строительстве или обустройстве жилища идет борьба за каждый квадратный метр свободного пространства. Остановив выбор на бетонной или деревянной лестнице на косоурах, можно сразу распрощаться с довольно приличной частью свободной площади, как видно на фото. Но существует ряд легких и прозрачных лестниц, которые не только не займут много места, но и станут отличным дизайнерским решением, отлично вписавшись в интерьер помещения.

Вариант консольной лестницы более всего подойдет ценителям минимализма и любителям стиля хай-тек. Ничего лишнего – так кратко можно охарактеризовать этот вид. Это обычные ступени, прикрепленные одной стороной к стене или любой другой опоре. Без ограждения, конечно, не обойтись, но оно может быть практически незаметным, но в то же время отвечающим за безопасность.

Терминология

Для тех, кто не силен в строительстве, приводим некоторые часто встречающиеся термины, которые помогут лучше разобраться в данной статье:

• Балясина – предназначенные для опоры перил столбики;
• Консоль – крепко прилаженная полочная система;
• Косоур – несущая конструкция, служащая для крепления ступеней;
• Перила – ограда лестницы;

• Подступенок – планка, закрепленная вертикально, прикрывающая место под ступенькой. Равен высоте ступени;
• Поручень – часть перила, необходимая для удобства подъема или спуска по ступеням;
• Прокид – зона ограждения, находящаяся параллельно маршу;
• Проступь – горизонтальный элемент ступени;
• Столб – опирающаяся на перекрытие крайняя стойка перил;
• Тетива – наклонная конструкция, поддерживающая прикрепленные к ней торцами ступени;
• Тяж – трос, необходимый для крепежа ступеней к верхнему перекрытию.

В смонтированном состоянии консольные лестницы не предоставляются. Они изготавливаются по индивидуальным заказам. Но основой зачастую служат каталожные модели. При этом желательно вносить минимум изменений, чтобы не потребовалось замены заводских составляющих. Хотя порядочные фирмы, как в Европе, так и в России, производят замену комплектующих исключительно на заводские.

Изготовление опоры

Те, кто впервые сталкиваются с консольной лестницей, немного удивятся ее внешнему виду и возможно даже побоятся по ней подняться. Но ее строение имеет вполне инженерное объяснение, а ее возведение является кропотливым и сложным процессом, как показано на видео. Первое, что закладывается в процессе возведения лестницы – несущая конструкция для ступеней, выдерживающая нагрузку от 150 кг, без учета веса перил. Причем этот вес рассчитан для крайней точки вывешенной ступени.

Монтаж

Очень важно знать, из чего выполнена стена, к которой в дальнейшем будут крепиться ступени консольной лестницы. Лучше всего если это будет кирпичная кладка, или другие тяжелые материалы. Необходимо это потому, что именно в стену монтируются своими руками концы ступени, заглубленные не менее чем на 20 см при ширине марша 80 см. Величину углубления необходимо увеличить до 30-40 см в том случае, если стена состоит из блоков керамзитобетона или щелевого кирпича, как видно на фото.

Косоуром в лестнице называют наклонную металлическую балку, на которую опираются ступени.

Данный расчет касается металлических косоуров из прокатных швеллеров.

Внимание! В статье периодически слетает шрифт, после чего вместо знака угла наклона лестницы "альфа" отображается знак "?" Приношу извинения за неудобства.

Исходные данные.

Ширина лестничного марша 1,05 м (лестничные ступени сборные ЛС11, масса 1 ступени 105 кг). Количество косоуров – 2. Н = 1,65 м – половина высоты этажа; l 1 = 3,7 м – длина косоура. Угол наклона косоура α = 27°, cosα = 0.892.

Сбор нагрузок.

В итоге, действующая нормативная нагрузка на наклонный косоур равна q 1 н = 449 кг/м 2 , а расчетная q 1 р = 584 кг/м 2 .

Расчет (подбор сечения косоура).

Первое, что нужно сделать в данном расчете, это привести нагрузку на 1 кв. м площади марша к горизонтальной и найти горизонтальную проекцию косоура. Т.е. по сути при реальной длине косоура l 1 и нагрузке на 1 кв.м марша q 1 , мы переводим эти значения в горизонтальную плоскость через cosα так, чтобы зависимость между q и l осталась в силе.

Для этого у нас есть две формулы:

1) нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции марша равна:

q = q 1 /cos 2 α;

2) горизонтальная проекция марша равна:

l = l 1 cosα.

Обратите внимание, что чем круче угол наклона косоура, тем меньше длина проекции марша, но тем больше нагрузка на 1 м 2 этой горизонтальной проекции. Это как раз и сохраняет зависимость между q и l , к которой мы стремимся.

В доказательство рассмотрим два косоура одинаковой длины 3м с одинаковой нагрузкой 600 кг/м 2 , но первый расположен под углом 60 градусов, а второй – 30. Из рисунка видно, что для этих косоуров проекции нагрузки и длины косоура очень сильно отличаются друг от друга, но изгибающий момент получается для обоих случаев одинаковым.

Определим нормативное и расчетное значение q, а также l для нашего примера:

q н = q н 1 /cos 2 α = 449/0.892 2 = 564 кг/м 2 = 0,0564 кг/см 2 ;

q р = q р 1 /cos 2 α = 584/0.892 2 = 734 кг/м 2 = 0,0734 кг/см 2 ;

l = l 1 cosα = 3,7*0.892 = 3,3 м.

Для того, чтобы подобрать сечение косоура, необходимо определить его момент сопротивления W и момент инерции I.

Момент сопротивления находим по формуле W = q р al 2 /(2*8mR), где

q р = 0,0734 кг/см 2 ;

l = 3.3 м = 330 см – длина горизонтальной проекции косоура;

m = 0.9 – коэффициент условий работы косоура;

R = 2100 кг/см 2 – расчетное сопротивление стали марки Ст3;

8 – часть небезызвестной формулы определения изгибающего момента (М = ql 2 /8).

Итак, W = 0,0734*105*330 2 /(2*8*0.9*2100) = 27,8 см 3 .

Момент инерции находим по формуле I = 150*5*aq н l 3 /(384*2Еcos?) , где

Е = 2100000 кг/см 2 – модуль упругости стали;

150 – из условия максимального прогиба f = l /150;

a = 1,05 м = 105 см – ширина марша;

2 – количество косоуров в марше;

5/348 – безразмерный коэффициент.

Для тех, кто хочет разобраться подробнее в определении момента инерции, обратимся к Линовичу и выведем приведенную выше формулу (она несколько отличается от первоисточника, но результат вычислений будет одинаков).

Момент инерции можно определить из формулы допустимого относительного прогиба элемента. Прогиб косоура вычисляется по формуле: f = 5ql 4 /348EI, откуда I = 5ql 4 /348Ef.

В нашем случае:

q = аq н 1 /2 = аq н cos 2 ?/2 – распределенная нагрузка на косоур от половины марша (в комментариях часто спрашивают, почему косоур считается на всю нагрузку от марша, а не на половину – так вот, двойка в этой формуле как раз и дает половину нагрузки) ;

l 4 = l 1 4 = (l /cos?) 4 = l 4 / cos? 4 ;

f = l 1 /150 = l /150cos? – относительный прогиб (согласно ДСТУ «Прогибы и перемещения» для пролета 3 м).

Если подставить все в формулу, получим:

I = 150*cos?*5aq н cos 2 ? l 4 /(348*2Еl cos 4 ?) = 150*5*aq н l 3 /(348*2Еcos?).

У Линовича, по сути, то же самое, только все цифры в формуле приведены к «коэффициенту с , зависящему от прогиба». Но так как в современных нормах требования к прогибам жестче (нам нужно ограничиваться величиной 1/150 вместо 1/200), то для простоты понимания в формуле оставлены все цифры, без всяких сокращений.

Итак, I = 150*5*105*0,0564*330 3 /(384*2*2100000*0,892) = 110,9 см 4 .

Подбираем прокатный элемент из таблицы, приведенной ниже. Нам подходит швеллер №10.

Данный расчет выполнен по рекомендациям книги Линович Л.Е. «Расчет и конструирование частей гражданских зданий» и предусматривает только подбор сечения металлического элемента. Для тех, кто хочет детальней разобраться с расчетом металлического косоура, а также с конструированием элементов лестницы, необходимо обратиться к следующим нормативным документам:

СНиП III-18-75 «Металлические конструкции»;

ДБН В.2.6-163:2010 «Стальные конструкции».

Помимо расчета косоура по приведенным выше формулам нужно еще делать расчет на зыбкость. Что это такое? Косоур может быть прочным и надежным, но при ходьбе по лестнице создается впечатление, что она вздрагивает при каждом шаге. Ощущение не из приятных, поэтому нормы предусматривают выполнение следующего условия: если нагрузить косоур сосредоточенной нагрузкой в 100 кг в середине пролета, он должен прогнуться не более, чем на 0,7 мм (см. ДСТУ Б.В.1.2-3:2006, таблица 1, п. 4).

В таблице ниже приведены результаты расчета на зыбкость для лестницы со ступенями 300х150(h), это самый удобный для человека размер ступеней, при разной высоте этажа, а значит и разной длине косоура. В итоге, даже если приведенный выше расчет даст меньшее сечение элемента, окончательно подобрать косоур нужно, сверившись с данными таблицы.

Для того, чтобы правильно законструировать лестницу, можно воспользоваться типовыми сериями:

1.450-1 «Лестницы из сборных железобетонных ступеней по стальным косоурам»;

1.450-3 «Стальные лестницы, площадки, стремянки и ограждения».

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ" .

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Экология потребления. Усадьба: Нет лестниц более эффектных, чем консольные. Основное их отличие от всех других видов лестниц - особенная привлекательность в любом интерьерном стиле.

Нет лестниц более эффектных, чем консольные. Основное их отличие от всех других видов лестниц - особенная привлекательность в любом интерьерном стиле. Воздушность и парение консольных лестниц - лишь иллюзия: данные системы прочны и надежны, и поэтому конструкции их очень сложны - весь крепеж и несущие элементы искусно спрятаны в конструкциях стен, перекрытий и в деталях самих лестниц.

Классические лестницы, имеющие в качестве несущего элемента косоур или тетиву, имеют преимущество в безопасности эксплуатации, кроме того, эти лестницы презентабельны, основательны и солидны. Но современные интерьеры имеют тенденцию к легкости и минимализму, как можно больше воздуха и простора - это несколько противоречит идее правильной массивной лестницы, ограничивающей поле зрения и «съедающей» объем помещения. Консольная лестница для небольших вестибюлей становится удачным решением благодаря компактной конструкции и особому крепежу - непосредственно в стену.

Виды крепления консольных лестниц к стенам:

• Ступени врезаются в несущую стену на глубину 200 - 400 мм. Глубина врезки зависит от ширины консольного марша и от материала и прочностных свойств стены.
• Ступени имеют опору посредством специальных кронштейнов, стальных пластин, деталей из швеллера или уголка, больцев, анкерных болтов или декоративных опор.
• В случаях, когда стена не может обеспечить несущую способность, консольные ступени опирают на рядом стоящих каркас, расположенный как можно ближе к стене и как можно менее заметный. Фиксируют опоры каркаса из швеллерного или уголкового профиля на перекрытия.
• Как дополнительный крепеж применяют системы потолочных тяжей, одновременно выполняющих вторую функцию - ограждающую. Поручни в таких системах идут как правило, по стене, на которую закреплены ступени.
• «Висящие» утопленные в стене ступени, отсутствие поручня, перил и балясин любых видов, а также потолочных тяжей и сетчатых ограждений - исключительно интересное решение и радикальный дизайн. Но данный вариант является эксклюзивным не только в контексте интерьерного оформления, а также части повышенной опасности, и применять такие экстремально-каскадерские тренажеры в обычном жилище возможно при особых условиях - как вторую декоративную лестницу. При наличии в доме маленьких детей и людей в возрасте данный вариант лестницы категорически неприемлем.

Лестницы со ступенями одной системы крепежа и одной конструкции могут быть выполнены из различных материалов, и это кардинально меняет облик лестницы. Вариантов достаточно много, и главным в выборе являются предпочтения владельцев и их фантазия. Очень распространен вариант закрепленного к стене металлокаркаса, декорированного панелями МДВ или деревом. Эффектны и долговечны ступени из литого бетона или полимербетона. Особое место занимают стеклянные лестницы - невесомые и прозрачные, но отличающиеся завидной прочностью.

Плюсы консольных лестниц:

• Легкие и компактные конструкции, не создающие препятствий циркуляции воздуха и световым потокам в помещениях
• Эффектные внешне, настоящая изюминка интерьера
• Легкость конструкции обуславливает экономию по расходу основных материалов
• Экономия полезной площади и объема помещения, что очень важно для небольших домов

Минусы консольных конструкций для лестниц:

• При отсутствии ограждений перемещение по консольной лестнице отнюдь не безопасно, и в любом случае такая лестница в доме - фактор риска и зона повышенного травматизма. Классическая маршевая лестница с ограждением, спроектированная по формулам безопасности по сравнению с консольной конструкцией - образец безопасности.
• Консольные лестницы часто неудобны для подъема и спуска.
• Проектирование и расчеты консольных лестниц сложнее, чем классических маршевых, также сложен и монтаж. Самостоятельные расчеты без опыта и специальных знаний вряд ли оправданы. Монтаж своими руками возможен при наличии расчетов, выполненных специалистами по исходным данным - материалы и конструкция несущих стен и перекрытий и т.п.
• Несущая способность стены должна быть с запасом. Другой вариант - приставной каркас, и в обоих вариантов надежность крепежа должна быть обеспечена.

Консольные лестницы проектируют на первых этапах. Важно определиться, к каким именно ограждающим конструкциям будет закреплена лестница с учетом массы самих ступеней. Деревянные и стеклянные ступени не требуют дополнительного усиления стены, но для бетонных литых ступеней требуется очень прочная опора и дополнительное локальное армирование, если несущая стена проектируется из монолитного железобетона.

Консоль с дополнительным элементом на свободном конце даст усиление нагрузки на всю систему лестницы, поэтому таких решений обычно избегают. Основные ошибки при устройстве консольных лестниц связаны с неверным выбором крепления, применение недостаточно надежных узлов и деталей и ошибочное распределение нагрузок. Данные ошибки могут привести к тому, что лестница будет опасна для эксплуатации.

Готовая к установке консольная лестница - редкий и стандартный вариант. Для индивидуальных домов конструкцию такой лестницы делают на заказ, по исходным данным конструкции опорной стены или перекрытия и размерам помещения. Даже при возможности комплектации заводскими узлами креплений и каркаса и выборе модели по каталогу требуются изменения для конкретных помещений. Консольные лестницы относят к нестандартным и штучным изделиям.