Анализ прогиба конструкции консольной лестницы. Консольная лестница своими руками. Горизонтальные предельные перемещения и прогибы каркасных зданий, отдельных элементов конструкций и опор конвейерных галерей от ветровой нагрузки, крена фундаментов и темпе

Убедить обычного человека в надежности консольной лестничной конструкции порой бывает нелегко. В данном случае изящность консольных лестниц работает против них. Однако для людей понимающих это прекрасная возможность продемонстрировать возможности инженерии и интерьерной эргономики.

И действительно, консольную лестницу можно назвать самой эффектной среди прочих междуэтажных лестниц. Ее ступени «парят» в воздухе, а сама конструкция не занимает много места и не заслоняет собой свет.

Современные минималистические стили не терпят расточительства пространства, которое бесцеремонно отбирает бетонная или традиционная деревянная лестница на косоурах. Сегодня перед конструкторами стоит задача - создавать легкие и прозрачные лестницы. К таковым относятся подвесные, больцевые, хребтовые и собственно консольные лестницы. Последний тип лестниц больше других подходит поклонникам минимализма и хай-тека. В таких лестницах нет никаких лишних деталей. По сути - это только сами ступени, которые только одной стороной крепятся к стене, столбу или другим опорам. Но лестницы без ограждения на практике встречаются довольно редко. Скорее такие лестницы больше служат демонстрационным целям. Ограждения можно сделать минимально заметным, но оно существенно повысит безопасность лестницы.

Для дальнейшего разговора нам понадобится точное владение «лестничной» терминологией.

Балясина - стойка, служащая для опоры перил.

Консоль - полочная конструкция, жестко зафиксированная одним концом при помощи кронштейна или защемления.

Косоур - несущая балка лестницы, на которую крепятся ступени.

Перила - лестничное ограждение.

Подступенок - высота ступени; вертикально установленная планка, закрывающая пространство под ступенькой.

Поручень - часть перил, за которую берутся рукой при спуске/подъеме по лестнице.

Прокид - деталь перил, параллельная маршу.

Проступь - горизонтальная часть ступени, на которую ставят ногу.

Столб (лестн.) - самая крайняя стойка перил, которая опирается на перекрытие.

Тетива (лестн.) - несущая балка, удерживающая ступени, закрепленные к ней торцами.

Тяж - стержень или трос, которым ступени подвесной лестницы крепят к верхнему перекрытию.

Консольные лестницы, как правило, не продаются в готовом виде. Их заказывают для конкретного объекта и под конкретные запросы владельца дома. Однако за основу берутся модели из каталога, которые затем адаптируются к условиям объекта. Европейские компании при этом стараются внести как можно меньше изменений, используя заводские комплектующие. Это позволяет снизить стоимость лестницы. В России тоже есть компании, занимающиеся производством консольных лестниц, но последние изготавливаются индивидуально.

Опора для консольной лестницы

Противоречивый вид консольной лестницы, по которой многие в первый раз даже побаиваются подниматься, имеет свое инженерное объяснение. Сразу отмечу, что сооружение консольной лестницы - это довольно трудоемкое и сложное занятие. Несущую основу для консольных ступенек закладывают в стену еще на этапе ее возведения. Каждая ступень консольной лестницы должна непоколебимо выдерживать нагрузку не менее 150 кг, не считая веса перил. Причем имеется в виду нагрузка на крайнюю точку вывешенной ступени.

Монтаж ступеней . Стена, в которую будут монтироваться ступени консольной лестницы, должна быть выполнена из тяжелых стеновых материалов, например, в виде кирпичной кладки. В нее замуровывают концы ступеней, углубляя их как минимум на 20 см при максимальной ширине марша 80 см. Каждая ступень при этом должна быть защемлена не менее 10-тью рядами кладки. Если стена выложена из блоков поризованной керамики, керамзитобетонных блоков или щелевого кирпича, то глубину заделки ступеней увеличивают до 30-40 см. Однако это не всегда позволяет толщина стены. При монтаже ступеней в газобетон, каждая из них должна быть укреплена элементом из тяжелого бетона.

Определенные требования предъявляются и к материалу, из которого изготовлены ступени. Это должен быть очень твердый и упругий материал. Широко используются для этих целей железобетон. Брутальности этого материала бояться не стоит, поскольку всегда есть возможность отделать бетон чем угодно. Ну, а для модного стиля лофт бетонные ступени - самое то.

Для заделки кронштейнов в стену на глубину 25-30 см вмуровываются метровые отрезки профильной трубы. Выпуски при этом составляют 2/3 длины ступеней. Такие большие вылеты дают возможность использовать для изготовления самих ступеней практически любой материал, вплоть до ДСП или МДФ. Ступени в этой конструкции опираются на стальные кронштейны, поэтому освобождаются от несущей нагрузки. Металлический крепеж скрывается в выбранных пазах и отверстиях ступеней. Замечу, что, несмотря на всю ясность защемления или вмуровывания ступеней, выполнение такой работы должно производиться при архитектурном надзоре. Еще лучше поручить данную работу авторитетной строительной компании.

Другой способ сооружения консольной лестницы предполагает анкерное крепление. Способ хорош, прежде всего, тем, что допускает установку ступеней после завершения строительства опорной стены. Для каждой ступени предназначается отдельный сварной кронштейн, который крепится 4-6 анкерными болтами длиной от 150 мм и диаметром не менее 10 мм. Но такой способ подходит только в тех случаях, когда стена выполнена из полнотелого кирпича. Ни газобетон, ни щелевой кирпич такой нагрузки не выдержит - анкеры разболтаются, и ступеням будет грозить обрушение.

Крепление на металлокаркасную несущую конструкцию . Если стена, около которой должна пристраиваться консольная лестница, не обладает достаточной несущей способностью, то это усложняет дело, однако не лишает шанса реализовать задуманное. Единственным правильным решением при этом будет создание мощной стальной профильной каркас-рамы, которая и будет служить основанием для консольных ступеней. Каркас-раму делают высотой до потолка. Одним концом она крепится к верхнему, другим - к нижнему перекрытию. Консольные опоры для ступеней можно либо приварить к каркасу, либо закрепить болтами. Несущую конструкцию (каркас-раму) обшивают гипсокартоном, после чего она выглядит как обычная стенка.

Каркас-раму может заменить стальная тетива, прикрепленная к верхнему и нижнему перекрытию на мощные опорные площадки. На закрепленную таким образом тетиву при ходьбе по лестнице будут оказываться значительные скручивающие нагрузки. Чтобы противостоять им, она должна иметь форму фермы с продольными, поперечными и диагональными ребрами жесткости. Такую конструкцию можно сравнить со стрелой подъемного крана. Но даже при этом редко удается добиться ощущения «монолитности» ступеней. Поэтому наиболее надежным является способ замуровывания в стену или крепление с использованием каркас-рамы.

Способы усиления консольной конструкции . Крепление ступени только одной из сторон требует чрезвычайной прочности, чего достичь нелегко. Для стабилизации ступенек можно прибегнуть к дополнительной, но мало заметной поддерживающей конструкции. Во избежание «клавиширования» консольные ступени можно связать между собой больцами, передав нагрузку на перекрытие. Каждую консольную ступень при этом соединяют одним больцем, а не двумя. Эти больцы можно замаскировать под детали ограждения или скрыть в проступях. Применение больцев позволяет снизить нагрузку на пристенные кронштейны, отчего их можно сделать менее мощными. Связав две соседние ступени, мы уменьшаем вдвое нагрузку на консольное крепление каждой из них. Таким образом, на одну ступень хватает мощности пары стержней длиной 400-600 мм и диаметром 30-40 мм, которые заделываются в стену на глубину всего лишь 80-160 мм.

Еще один способ страховки консольных ступеней - крепление их края к потолку при помощи тяжей в виде стальных тросов диаметром 8-10 мм, слабина которых выбирается установленными талрепами (винтовыми крюками). Подвесная страховка выглядит менее массивной, чем больцевая. При желании тросы можно пропустить в хромированные трубы.

Лестницы предназначены для сообщения между этажами и своевременной эвакуации людей из помещений. Лестничную клетку в большинстве случаев используют для размещения инженерных коммуникаций: отопительных магистралей, стояков внутреннего водостока, распределительных электрощитов и электрических счетчиков.

В мероприятиях по технической эксплуатации лестниц предусматривают предупреждение возможных дефектов вследствие низкого качества проектирования и строительства: коррозии металлических косоуров, прогибов железобетонных маршей, трещин в лестничных площадках и ступенях, ослабление крепления ограждений, поручней, разрушение отделочного слоя стен и керамических плиток полов лестничных площадок.

В процессе эксплуатации деревянных лестниц могут загнивать несущие элементы, уменьшаться их прочность, нарушаться крепления перил ограждения к тетивам, разрушаться окрасочный слой.

Состояние элементов лестниц, надежность крепления ограждений поручней перил, состояние полов, окраски стен определяют внешним осмотром. При значительной коррозии металлических косоуров и площадочных балок несущую способность площадок и лестничных маршей иногда проверяют пробной нагрузкой.

Дефекты лестниц и причины их возникновения

Лестницы по своему назначению подразделяются на основные и второстепенные. Они состоят из маршей и площадок, размещаемых в лестничной клетке, и бывают:

каменные (из естественного и искусственного камня);

бетонные и железобетонные;

металлические и деревянные.

В зависимости от числа маршей в пределах высоты одного этажа лестницы подразделяются на одно-, двух- и трехмаршевые.

Распространенными дефектами лестниц из естественного и искусственного камня являются изломы проступей и ступеней, трещины на отдельных ступенях, растрескивание ступеней, нарушение непрерывности лестничного марша, расхождение ступеней наружной лестницы из-за воздействия низких температур. Причины возникновения этих повреждений кроются в неправильной укладке ступеней, механических воздействиях на них и естественном износе. Часто отмечается расшатывание перил у лестниц из-за ослабления заделки их стоек. Неправильная установка ступеней наружных лестниц, когда уклон ступеней направлен к швам соединений, ведет к их промерзанию зимой и разбивке.

В бетонных и железобетонных лестницах отмечаются изломы и трещины, ослабление заделки консольных (висячих) лестниц, повреждение облицовок, а также выбоины и изломы в них; деформации железобетонных конструкций и оголение арматуры под отслоившимся защитным слоем; деформации косоуров; изломы монолитных лестничных площадок; ослабление бетона наружных лестниц; выкрашивание излома и отслоение поверхности. Трещины, появляющиеся в сжатом поясе лестниц, армированных как двухопорные балки, свидетельствуют об ослаблении поперечного сечения, а когда края трещин в бетоне раскрашиваются, то это является подтверждением недостаточной несущей способности бетона сжатой зоны. Для наружных лестниц большой вред может принести увлажнение и попеременное замораживание и оттаивание. Поэтому для них используют более плотные бетоны с большой морозостойкостью и соответствующим подбором заполнителя, качества и количества цемента.

Для деревянных лестниц характерны повреждения от механических воздействий, воздействия грибковых заболеваний и насекомых. Деревянные лестницы не могут быть предназначены для эвакуации людей как внутри, так и снаружи здания, так как обладают невысоким пределом огнестойкости.

У металлических лестниц отмечаются следующие дефекты и повреждения: чрезмерный прогиб несущих элементов; трещины и изломы соединительных элементов; деформация ступеней; чрезмерно гладкая поверхность, небезопасная для хождения; выступы соединительных элементов; коррозия всех или части стальных конструкций; истертость и отполированность поверхности ступеней.

Металлические лестницы в большинстве своем находят ограниченное применение, в основном для обслуживания технологических площадок и в качестве эвакуационных при пожаре. Чрезмерный прогиб косоуров лестниц свидетельствует о их недостаточной жесткости и ошибках в проектировании, а наличие коррозии – о недостатках в защите от нее при эксплуатации лестниц.

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.

Когда о необходимости комфортного и безопасного доступа на второй этаж задумываются еще в процессе проектирования дома, можно заложить лестницу любого типа. Это значительно эффективнее, чем после пытаться втиснуть хоть что-нибудь удобоваримое, не говоря уже об эстетике. Один из участников нашего портала продумал все заранее, и в результате у него - консольная лестница, считающаяся одной из самых привлекательных в плане «воздушности». Его опыт интересен тем, что, оставшись заказчиком, он все же смог прилично сэкономить даже в плане финансов, не говоря о времени и трудозатратах.

• О консольных лестницах.
• sergpn.
• Проект.
• Материалы и инструменты.
• Исполнение.

О консольных лестницах

Эффект легкости и воздушности в этих конструкциях достигается за счет отсутствия наружных опор в привычном понимании – нет ни ровного косоура, ни тетивы, ни вертикальной опоры. «Парящие» ступени монтируются непосредственно в стену, учитывая, что вся нагрузка придется только на этот крепеж. Выбирая такой тип лестницы, необходимо правильно рассчитать, прежде всего, несущую способность стены. Тип крепления ступеней зависит именно от результата расчетов, это могут быть следующие варианты:

• врезка в стену – глубина зависит от прочности стены, в среднем 20-40 см;
• кронштейны – как специальный крепеж, так и различные вариации (металлические пластины, швеллер, декоративные опоры);
• каркас – при минимальной несущей способности стены вплотную к ней располагают каркас из металла (швеллер, профиль), который фиксируется к перекрытиям, а к нему - консольные ступени.

Поручень обычно пускается по стене, при необходимости в качестве ограждения делают потолочные тяжи, в редких случаях в угоду визуальной составляющей обходятся и без тяжей, и без поручня.

Что касается материалов, то полет фантазии практически безграничен, но самые практичные лестницы со ступенями на металлическом каркасе с деревянными накладками или футлярами. Именно такой вариант исполнения у нашего умельца.

Консольная лестница из металла от sergpn

sergpn

Проект

Дом у топикстартера построен по монолитной технологии, а так как консольную лестницу он задумал изначально, то одна из диафрагм жесткости металлического каркаса и была задействована под конструкцию. Недостающий фрагмент дополнили швеллером.

Все расчеты и сам проект sergpn заказал у профессионалов. Учтена и несущая способность, и устойчивость к динамическим нагрузкам. Наш умелец считает, что проект обязателен.

sergpn

Все моменты учтены на этапе проектировки, я сознательно выделил расходы на расчет отдельной строкой, а не написал, что «идем в сарай, смотрим, чего из металлолома осталось, и варим из этого лестницу примерно вот такой формы». Учитывая патологическое неприятие большей части форумчан каких-либо расходов на проектантов и желание строить по интуиции, я хочу донести до них, что проект и расчет – это экономия, а не расходы.

Чертежи своей лестницы sergpn выложил для всех заинтересованных.

Материалы и инструменты

Использованные материалы:

• профильная труба 60×60×5 мм – каркас ступеней;
• листовой металл, толщиной 10 мм – опорные пластины и «косынки»;
• листовой металл, толщиной 4 мм – накрывные и торцевые планки;
• швеллер 270×6 мм – недостающая часть опоры под четыре ступеньки;
• химические анкера, шпильки – для крепления к стене опорных пластин и швеллера.

Вместо того, чтобы заморачиваться с резкой такого толстого металла болгаркой, отдал все в мастерскую на плазменную резку, для сварки использовался инверторный сварочник и профессиональные сварщики 5-го разряда.

Исполнение

Первым этапом по разметке высверлили отверстия под шпильки и зафиксировали их в стене, следующими смонтировали на них опорные пластины под ступени и швеллер. Химические анкера умелец предпочел обычным, чтобы избежать в дальнейшем образования люфта.

В силу определенных сложностей алгоритм исполнения ступеней получился следующим:

• трубы «прихватками» к опорной пластине;
• косынки;
• накрывной лист;
• торцевая планка.

Именно такая последовательность обусловлена тем, что при других вариантах выдержать плоскость идеальной не представлялось возможным.

sergpn

Варили поочередно, что несколько сложнее, из-за невозможности прикрепить упорные пластины ровно (где-то арматура, где-то еще какая-то неприятность). Поэтому каждая ступенька делается индивидуально. Каркас из профтрубы варить проще, но на изгиб эта конструкция работает хуже, чем полностью зашитые сверху накрывающей пластиной параллельные трубы. Но, с другой стороны, зашивка листом сверху возможна (как показала практика) только для труб, которые уже приварены к пластине, иначе трудно соблюсти параллельность (лист ведет). Вот, собственно, из-за этого и был выбран такой способ сборки.

Некоторых участников темы интересовал вопрос, не проще ли было использовать сквозной крепеж. Как ответил умелец, ввиду нагрузки сделать болты впотай нельзя. А делать двойную работу по креплению пластин с другой стороны и после еще придумывать, как их закрыть, слишком проблематично. Других смутили косынки, так как множество примеров монтажа ступеней - без этого узла. Оказалось, косынки не только необходимы, но и полезны.

Так как по финансовым соображениям в обозримом будущем декоративных деревянных футляров не предвидится, умелец щедро обработал готовую конструкцию грунтовкой и на этом пока остановился.

Как рекомендовано проектом, после окончания монтажных работ лестницу проверили на несущую способность «классическим» методом – нагрузили на ступеньку мешки с цементом на 250 кг. Прогиб составил менее 1 мм, что вполне удовлетворительно, учитывая, что вес домочадцев значительно меньше, а прыгать на консолях никто не планирует.

С учетом всех трат лестница обошлась в 45 тысяч рублей:

• проект – 5 тысяч;
• металл (с резкой) – 15 тысяч;
• монтаж (сварка/резка на месте) – 20 тысяч;
• расходники и комплектующие (анкера, шпильки, электроды, грунтовка) – 5 тысяч.

На изготовление лестницы ушло всего четыре дня. Как отдельно подчеркивает sergpn, компании, предлагающие готовые конструкции такого плана, называли ценник от 100 тысяч рублей и срок в две недели. Поэтому даже при отказе от самостоятельного изготовления в пользу профессионального, реально сократить затраты в два раза. Если же имеются соответствующие навыки и оборудование, то затраты на материалы и вовсе по нашим временам минимальные.

Проследить за дальнейшим развитием событий можно , подробнее о разных видах лестниц, в том числе и консольных – в статье , как обеспечить своими силами доступ на холодный чердак – в материале . Пример очень необычной лестницы – в одном из наших видео.

1. Введение

2. Лестницы из естественного и искусственного камня

3. Бетонные и железобетонные лестницы

4. Деревянные лестницы

5. Лестницы из стальных конструкций

6. Список литературы

7. Введение

Неисправное состояние лестниц (коррозия металлических косоуров, повышенные прогибы площадок и маршей, неплотное прилегание площадок и маршей к стенам, трещины, выбоины, отслоения пола в лестничных площадках и ступенях, углубления в ступенях от истирания, ослабление крепления ограждений, поручней и предохранительных сеток, повреждение перил, загнивание древесины, недостаточная прочность креплений тетив к подкосоурным балкам и т.п.) следует устранять по мере их появления и не допускать дальнейшего разрушения.

Металлические элементы лестниц следует периодически через каждые пять-шесть лет окрашивать, предварительно очищая поверхности от ржавчины. Металлические косоуры должны быть оштукатурены или окрашены краской

обеспечивающей предел огнестойкости 1 час.

При прогибах лестничных маршей и площадок, превышающих допускаемые нормы (в случае увеличивающейся деформации), работники организации по обслуживанию жилищного фонда должны усиливать несущие элементы лестниц (по проекту), предварительно приняв меры по безопасности эксплуатации лестниц.

Заделку трещин, углублений, выбоин и околов в конструкциях лестниц следует производить по мере появления дефектов с применением материалов, аналогичных материалу конструкций. Потерявшие прочность лестничные ступени в разборных маршах должны быть заменены новыми.

Зазоры между лестничным маршем и стеной следует заделывать цементным раствором. Исправлять сколы в валиках проступей рекомендуется путем применения готовых вставок или бетонирования на месте.

В каменных ступенях поврежденные места следует вырубать и заделывать вставками из камня.

Замена поврежденных и закрепление отслоившихся керамических плиток на лестничных площадках новыми должна производиться немедленно после обнаружения дефектов.

4.8.6. Деревянные поручни, имеющие трещины и искривления, следует заменять новыми. Мелкие повреждения (заусенцы, неровная поверхность) следует устранять путем зачистки поверхности или замены отдельных негодных частей вставками с последующей отделкой поручня.

Поврежденные участки поливинилхлоридного поручня следует вырезать и заменять новыми такой же формы и такого же цвета. Стыки вставок поручня должны быть сварены и зачищены.

Пришедшие в ветхое состояние тетивы, покрытия лестничных площадок ступени и поврежденные части ограждений необходимо заменять, а расшатавшиеся ограждения укреплять.

При проведении капитального ремонта лестниц предусматривать устройство пандусов.

Окраску конструкций лестниц следует производить через каждые пять лет.

Элементы лестницы:

минимально допустимое значение опирания на бетонные и металлические поверхности - 50 мм, на кирпичную кладку - 120 мм;

допустимое нарушение горизонтальности лестничных площадок не более 10 мм, а ступеней лестниц - не более 4 мм;

отклонение перил от вертикали не более 6 мм.

Лестничные клетки:

должно быть исправным остекление; наличие фурнитуры на окнах и дверях (ручки, скобянка), освещение лестничной клетки;

помещение должно регулярно проветриваться, температура воздуха не менее +16°С;

должна быть обеспечена регулярная уборка: обметание окон, подоконников, отопительных приборов - не еже 1 раза в 5 дней; стены - не менее 2 раз в месяц; мытье - не реже 1 раза в месяц;

входы из лестничных клеток на чердак или кровлю (при бесчердачных крышах) должны быть закрыты на замок.

Запрещается использовать лестничные помещения (даже на короткое время) для складирования материалов, оборудования и инвентаря, устраивать под лестничными маршами кладовые и другие подсобные помещения.

Задвижки, электрощитовые и другие отключающие устройства, расположенные на лестнице, должны находиться в закрытых шкафах, ключи от которых хранятся у диспетчера организации по обслуживанию жилищного фонда.

1. ЛЕСТНИЦЫ ИЗ ЕСТЕСТВЕННОГО И ИСКУССТВЕННОГО КАМНЯ

1.1 Расхождение ступеней наружной лестницы от промораживания

Причина: Неправильная укладка

Промерзание наружных лестниц старых зданий может
являться следствием неправильно выполненного фундамента. При просадке фундамента изменяется наклон ступеней, дождевая вода и снег попадают между ними, зимой происходит промерзание. Причиной может быть и неправильная установка ступеней. Правильным способом, при уклоне проступей наружу, является создание таких профилей, когда швы располагают выше плоскостей проступей.

Способ ремонта: в большинстве случаев полный демонтаж, затем основательное исправление дефектов и установка ступеней квалифицированными специалистами. Естественно, поврежденные ступени ремонтируют, а некоторые из них заменяют. В последнем случае следует подбирать более стойкий каменный материал (гранит, сиенит, габбро, андезит, пресноводный твердый известняк, мрамор).

1.2 Растрескивание ступеней, нарушение жесткости заделки консольной (ви­сячей) лестницы

Причина: Неравномерная усадка не­сущей стены; плохая за­делка; некачественное рас­клинивание

Дефекты маршей лестниц с косоуром, во многих случаях их разрушение вызываются дефектами поддерживающих (несущих) конструкций. Такие конструкции необходимо обследовать на месте, определить, из чего и как они были изготовлены, в каком состоянии
находятся, иногда можно определить, на каком этапе изготовления возник дефект.

В зданиях, построенных на рубеже века, применяли косоуры, изготовленные из дерева. Эти балки, как правило, обивали камышом и штукатурили. Таким образом, конструкция оказыва­лась скрытой и невозможно было определить ее заболевания (грибок, поражения насекомыми). В подобной ситуации обязатель­на замена несущей конструкции; ремонт и установка заново ступеней.

1.3 Нарушение непрерывности лестнич­ного марша, изломы проступей, ступеней, истертости

Причина: Естественный износ, ме­ханические воздействия

Естественный износ ходовой линии старых ступеней становится со временем причиной несчастных случаев. Ха­рактерные дефекты: облом кромок ступеней, утончившихся из-за истирания, образование волнистой поверхности ступеней. Дефекты усугубляются от ударов тяжелыми предметами, например при переноске громоздких вещей.

Способ ремонта: Небольшие повреждения монолитных или клиновидных ступеней ремонтируют, вырубая углубление в виде ласточкиного хвоста, затем обеспыливают, увлажняют и делают вставку из материала ступени или из искусственного камня, подходящего по цвету и структуре.

Обычно при изготовлении искусственного камня используют крошку камня, получаемую при долблении углубления под вставку. Если ее недостаточно, то добавляют каменный щебень. Ремонтный материал готовят на 2/3 щебенки различной крупности и 1/3 цемента. Основным требованием является хорошее уплотнение. В большинстве случаев для достижения надежного результата необходимо устройство основательно закрепленной опалубки. Заново изготовленные или отремонтированные поверхности требуют влажной обработки в течение 7 суток. Поверхность искусственного камня шлифуют через 1-2 суток. Шлифовка до зеркального блеска нецелесообразна, так как скользкая по­верхность может стать причиной несчастных случаев. Начальные признаки истирания проступей,оторые в дальнейшем проявятся в виде образования волнистости или скользких частков, устраняются насечкой поверхности.

Дефекты лестниц из естественного и искусственного камня можно ремонтировать с помощью различных современных клеев. При этом в растянутых поясах применяют металлические скобы из арматурной стали (рис.).

Рис. 1.2. Расклинивание висячей ле­стницы

1 - расклинивание; 2 - висячая лестни­ца; 3 - несущая стена

Рис. 1.3. Устройство косоуров из стальных балок

1 - настил из плиток; 2 - раствор

1.4 Трещины на отдельных ступенях, иногда изломы

Причина: Механические воздей­ствия

При замене ступеней или целого лестничного марша висячие лестницы следует крепить подпорками, начиная с основания стены, с нижнего этажа и по наружному обводу. Работы начинают с выдалбливания мест заделки. Ступени демонтируют сверху вниз. Новые марши монтируют снизу, обращая внимание на правильную установку плоскостей проступей с тем, чтобы вода при мытье лестницы стекала с них свободно. Отдельные ступени при замене входят, по крайней мере, на глубину в полкирпича с расклинивани­ем и заделкой кирпичами на цементном растворе (рис. 1.2). Если в замене нет необходимости, то лестничные марши могут быть усилены косоурами из стальных балок (рис. 1.3).

1.5 Раковинообразное отслоение мате­риала лестницы, растрескивание

Причина: Воздействие огня

Естественный камень не стоек против огня, хотя сам он не горит. Под действием высокой температуры он растрескивается, отшелушивается, рассыпается. Известняки теряют в значительной степени свою прочность под воздействием относительно невысокой температуры, в них происходят химические процессы (обжиг извести). Магматические горные породы в этом отношении ведут себя лучше. Если на раскаленные каменные ступени неожиданно попадает вода при тушении пожара, то она сильно может повредить материал, из которого они сделаны, и привести в результате к сильному разрушению каменных конструкций.

1.6 Расшатанные перила

Причина: Ослабление стоек перил, изломы вследствие корро­зии

Характерным дефектом перил лестниц является расшатывание стоек в местах креплений, растрескивание камня. Причиной может быть сильная коррозия металлических стоек, промерзанияу их основания, механические воздействия (принудительное расшатывание), воздействие воды, перемалывающий эффект от подвижек в швах частиц с острыми краями.

Необходимо периодически обследовать места заделок стоек перил. В начальной стадии развития дефекта можно воспользовать­ся простой заливкой цементного раствора с последующей затиркой песчано-цементной смесью (1:1), что приостанавливает дальнейшее разрушение иногда на многие годы.

При ремонте более значительных дефектов бывает необходимо устройство нового гнезда или замена проржавевшей стойки. Следует уделить внимание уходу за бетоном в период его твердения, поскольку быстрое высыхание небольшого количества бетона или искусственного камня приводит к его разрушению. Хорошего результата можно добиться только при правильном уходе и нормальном увлажнении.

2.1. Изломы, трещины бетон­ных лестниц

Причина: Трещины в растянутом или сжатом поясе

Трещины, появляющиеся в сжатом поясе лестниц, армированных как двухопорные балки, свидетельствуют об ослаблении поперечного сечения и могут вызвать неприятности. Если края трещин бетона раскрашиваются, отслаиваются, это свидетельствует о дефекте в сжатом поясе. После экспертной оценки необходимо принять меры по усилению или замене конструкции.

2.2. Ослабление заделки кон­сольных (висячих) лест­ниц

Причина: Недостаточный размер длины за­делки, из-за чего происходит рас­шатывание; неправильная установка ступеней, из-за чего вода при мытье лестницы стекает к стене.

Способ ремонта идентичен с описанным в п.1.4

2.3. Повреждения облицовок, выбоины, изломы

Причина: Механические воздействия: есте­ственное истирание, волнистость, повреждения грузами, проносимы­ми по лестнице

Способ ремонта идентичен с описанным в п.1.3

2.4. Истертость пластмассово­го или резинового коври­ков, покрывающих просту­пи, разрывы

Причина: Механические воздействия

Разрушенные пластмассовые или резиновые вставки на проступях удаляют, бетонную поверхность зачищают, и после проверки правильности уклона наклеивают новые.

2.5. Изломы, изогнутость пе­рил, деформации косоуров, изломы монолитных лест­ничных площадок

Причина: Дефекты строительства, ошибки в уходе за бетоном, коррозия желе­зобетона, повреждение бетона под воздействием кислот, щелочей, ма­сел, жиров

В любом случае нужна экспертная оценка. После необходимого обследования и расчета принимается решение о ремонте или замене, в последнем случае могут быть использованы элементы заводского изготовления.

2.6. Ослабление бетона наруж­ных лестниц, выкрашива­ние, изломы, отслоение по­верхности

Причина: Воздействие мороза в период твер­дения или частое промораживание готового бетона

Постоянно мокрым или часто увлажняемым бетонным лестницам может причинить большой вред мороз. Особенно для наружных лестниц применяют морозостойкий бетон с использова­нием морозостойких инертных и с соответствующим подбором качества и количества цемента. Ремонт старых бетонных лестниц является лишь временным мероприятием, поскольку дальнейшее промораживание приводит к их разрушению.

2.6. Деформации железобе­тонных конструкций, ого­ление арматуры под от­слоившимся бетоном и т. Д

Причина: Воздействие огня

Под действием огня (уже при температуре 500 °С) добавки к бетону выгорают; щебень из известняка, добавляемый в бетон, начинает разлагаться (образуется обожженная известь); снижается и прочность арматуры. После любого пожара непременно следует провести экспертное обследование и опреде­лить на его основе дальнейшие мероприятия.

3. ДЕРЕВЯННЫЕ ЛЕСТНИЦЫ

Материалом для изготовления лестниц внутри зданий может служить мягкая и твердая древесина. Часто применяемые конструкции - винтовая лестница, прямая или криволинейная бескосоурная лестница, которые обычно хорошо рассчитаны, конструктивно просты. Дефекты их обычно являются следствием повреждений. В редких случаях встречаются повреждения насекомыми и грибком. Так же редко дефекты происходят из-за коррозии металлических соединительных элементов.

Способом ремонта сильно изношенных или сломанных ступеней является полная их замена. Меньшие повреждения устраняют путем вставок. С учетом мнения экспертов должны предупреждать­ся дефекты, могущие возникнуть вследствие воздействия грибковых заболеваний и насекомых. Существенным требованием является исключение во всех случаях возможностей увлажнения лестничных конструкций.

Дефекты конструкций косоуров, недостатки в узлах соединений со, стенами устраняются в соответствии с правилами изготовления плотницких конструкций.

Деревянная лестница быстро сгорает при пожаре, поэтому ее нельзя предназначать для эвакуации людей как внутри, так и снаружи здания.

В процессе реконструкции жилых домов вне зависимости от несущей способности и состояния материала деревянные лестницы следует заменять на железобетонные, лестницы из естественного и искусственного камня, за исключением внутренних лестниц в одноэтажных домах, если они соответствуют требованиям, предъявляемым к материалу и несущей способности.

4. ЛЕСТНИЦЫ ИЗ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

4.1 Изгиб несущих элементов, трещины, излом соединительных элементов, деформация ступеней

Причина: Статическое и динамиче­ское перенапряжение

Замена или усиление несущих элементов в соответствии с ожидаемыми дополнительными статическими или динамически­ми нагрузками, замена металлической ступени (плиты), иногда устройство ребер жесткости против возможного изгиба.

4.2 Чрезмерно гладкая поверхность, не безопасная для хождения; выступы соединительных элементов над сту­пенью

Причина: Конструктивный эффект

Замена ступеней, изготовленных первоначально из плит, без устройства шероховатостей или ребристости. Устранение во избежание несчастных случаев выступов соединительных эле­ментов опусканием их под плоскость плиты ступени (приваркой с нижней стороны) или другим способом.

4.3 Истертость поверхности ступеней, отполированность; зазубренность кромок

Причина: Механические воздействия

Создание шероховатой поверхности или замена.

4.4 Деформация всей или части кон­струкции лестницы от высокой тем­пературы

Причина: Пожар

В зависимости от заключения экспертов замена отдельных элементов или всей лестничной конструкции в зависимости от степени поражения.

4.5 Коррозия всех или части стальных конструкций

Причина: Коррозия

В первую очередь устранение причин увлажнения, затем очистка от ржавчины конструктивных элементов, пригодных для использования, и антикоррозионная обработка.

Лестницы из стальных конструкций очень редко используются в жилых зданиях; в общественных зданиях, конторах - в виде винтовых лестниц (из-за ограниченности пространства). В боль­шинстве своем применяются в промышленных зданиях для подхода на соответствующие технологические посты. Обычно для маршей таких лестниц характерны высокие ступени (более 20 см); крутые лестницы снабжаются двусторонними перилами. Повышенное внимание к состоянию таких лестниц очень важно с точки зрения предупреждения несчастных случаев.

Список литературы:

1. Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда

2. А.В. Коломеец, Э.М. Ариевич «Эксплуатация жилых зданий», справочное пособие, М. Стройиздат. 1985

3. Н.В.Нечаев «Капитальный ремонт жилых зданий» М. Стройиздат 1990 г.

4. Бойко М. Д. «Техническое обслуживание и ремонт зданий и соору­жжений». Учебное пособие для вузов. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986.-256 с.