Лестница из швеллера своими руками

Как сварить лестницу из металлического уголка – Справочник металлиста

Планировка дома очень часто предполагает наличие лестницы, то ли в качестве подъемника на этаж, или на чердак. Имея навыки сварочных работ, не предоставит большого труда изготовить простую металлическую лестницу самостоятельно.

Лестница изготавливается из уголков и приваренной пластины из металла между ними.

О том, как сварить лестницу из металлического уголка с расчетом, будет описано ниже.

Лестница

Какой выбрать каркас

Стальные лестничные каркасы бывают двух типов:

Открытый металлический каркас, будучи собранным, останется на виду. Это требует аккуратности при проведении сварочных работ, а также последующей зачистки и шлифовки швов, покраски всей конструкции.

Лестница с открытым металлическим каркасом.

Вариант закрытого каркаса проще – его можно не «облагораживать» после сборки, так как он будет скрыт облицовочными материалами. Чтобы его изготовить потребуется лишь швеллер с уголками и соответствующие инструменты. После сварки открытого каркаса, его поверхность сначала грунтуют, после чего покрывают краской, не ограничиваясь одним слоем.

Такой каркас впоследствии будет обшиваться деревом, чтобы спрятать все артефакты.

В законченном виде такую лестницу не отличить от деревянной.

Маршевые металлические лестницы

Маршевые лестничные конструкции можно делать либо на тетивах, либо на косоурах. Первый вариант предполагает крепление ступеней торцами к внутренним сторонам тетив (опорных балок).

В случае использования не тетив, а косоуров, ступени привариваются сверху, а их торцы остаются открытыми. Последний вариант наиболее прочный, поэтому в качестве опоры часто используют всего один косоур, располагая его посередине марша.

Но в изготовлении такая конструкция сложнее.

Конструкция на тетивах

В качестве опорных балок чаще всего используются швеллеры. Они крепятся параллельно друг другу к верхней балке (межэтажному перекрытию) и плите, находящейся снизу. Угол наклона конструкции должен быть в пределах 20–45°.

Основу ступенек – уголки приваривают к внутренним сторонам опорных балок. Делать это нужно по уровню, иначе ступеньки получатся неудобными для ходьбы.

Оптимальным считается соблюдение следующих параметров: высота ступени – 18 см, ширина – 30 см.

Очень эффектно смотрится конструкция на одной тетиве, с дополнительным креплением ступеней непосредственно к стене больцами.

Конструкция на косоурах

Создание конструкции на косоурах потребует применения тех же материалов, что и при изготовлении лестниц на тетивах. При использовании двух косоуров, они устанавливаются аналогично тетивам, но не на всю ширину марша.

Торцы ступенек опорными балками не закрываются. Опоры для ступенек делаются из уголков – их сгибают под углом 90°, получая так называемые косынки, и приваривают к опорам.

Горизонтальность их положения проверяется строительным уровнем.

Изготовить такие косоуры достаточно просто, главное — уметь обращаться со сварочным аппаратом.

Гораздо интереснее смотрятся косоуры, изготовленные из листа металла при помощи лазерной резки.

Сборка металлического косоура

Возможен другой вариант крепления ступеней к косоурам. Сначала к опорным балкам привариваются стойки, по высоте равные высоте будущих ступеней. Из уголков нужно сварить четырехугольные рамы для ступеней. Затем эти рамы приваривают одной стороной к стойкам, другой – к опорным балкам.

Данный метод позволяет создавать достаточно оригинальные каркасы.

Монтаж: порядок и нюансы

Замеры, чертежи, этапы изготовления и приобретение основных составляющих и крепежных элементов позади. Теперь можно приступать к полноценному монтажу винтовой лестницы

И если вы решили сделать это своими руками, обратите внимание на порядок действий и основные советы по монтажу

1. Определите месторасположения лестницы в доме. Рассматривайте его в комплексе с формой конструкции. Если вы выбрали винтовую лестницу с опорой на стены помещения, то они должны быть где-то поблизости от выбранного вами места.
2. Разметка пола и потолка производится симметрично. Необходимо определить центр конструкции, в который будет вмонтирован основной стержень винтовой лестницы.
3. Определившись с общим диаметром конструкции, вырезаете круглое отверстие в потолке и обрабатываете его необходимыми материалами.
4. Если это не модульная лестница, то следующим шагом будет установка оси конструкции. Дальнейшая работа с опорной стойкой зависит от типа выбранной лестницы.
5. Нижняя ступень может укладываться прямо на пол первого этажа либо на деревянную подложку для лучшей ее фиксации. Верхняя же площадка устанавливается непосредственно на пол второго этажа.
6. Следующим этапом происходит установка балясин и перил.

Установка винтовой лестницы в доме своими руками завершена. Остается лишь финальная ее обработка, украшение и наполнение дополнительными функциями при необходимости.

Можно покрасить ступени или перила в необходимый цвет, расположить на задней стороне ступеней полочки, подвесные конструкции для цветов и мелочей

При любой декоративной отделке обращайте внимание на то, чтобы не страдала безопасность подъема по такой конструкции. Поскольку ступени в ней зачастую имеют чуть меньшую ширину, чем в стандартных лестницах, следует подступенки оставлять сквозными, чтобы нога могла встать на ступень максимально твердо и уверенно

Подробнее об установке винтовой лестницы вы узнаете из следующего видео.

Изготовление и установка своими руками

Простую лесенку на чердак или второй этаж не так сложно сделать самостоятельно. Чаще всего изготавливают стремянки и стационарные марши из черного металлопроката – они технологичны в производстве, относительно недороги и надежны. Главное – сразу же определить, что делаем своими руками, а какие детали заказываем в цехах металлоконструкций.

При этом конструкции для постоянного использования делают несъемными, а те, которые будут нужны эпизодически, могут быть навесными. Необходимо предусмотреть надежное крепление лесенки к стене: сваркой на предварительно вмурованные закладные детали, болты или другим подобным способом, обеспечивающим надежность и жесткость опорных узлов.

Самое простое решение представляет собой 2 трубы (стойки), к которым привариваются отрезки арматурных стержней с шагом 200-300 мм. А если понадобится сделать более серьезную металлическую лестницу для улицы, то придется воспользоваться одним из готовых проектов, а, может, даже и обратиться к профессиональным монтажникам.

№1. Чем хороши лестницы на швеллере и уголке?

Конструкция из швеллера и уголка используется для создания закрытого каркаса, который в итоге будет обшит облицовочными материалами. Правильно выполненный металлический каркас обладает следующими преимуществами:

• высокая прочность при условии качественного сварного шва. Швеллер выдерживает значительно более высокие нагрузки, чем профильная труба, но и стоит, конечно же, дороже;
• за счет комбинирования уголка и швеллера можно соорудить лестницу любой сложности;
• широкие возможности оформления. Металлический каркас может обшиваться деревом, древесностружечными плитами, гипсокартоном, металлом или полимерными материалами. Все металлическое основание полностью прячется под декоративной облицовкой;
• металл не боится перепадов температуры, солнечных лучей, при правильной обработке – устойчив к коррозии, поэтому из него создают как внутренние, так и наружные лестницы;
• лестница из уголка и швеллера при ходьбе не скрипит и не вибрирует.

Если конструкция выполняется своими руками без использования ковки и прочих дорогих элементов, то стоимость такой лестницы будет приемлемой.

Степень сложности зависит от размера и конфигурации лестницы, ну и, естественно, от уровня подготовки исполнителя. Для создания каркаса обычно берут швеллер от №8 до №12, а иногда и выше – все зависит от тех нагрузок, которые будут возлагаться на каркас, так что без расчёта тут никуда.

Виды металлических лестниц.

Изготовление и монтаж металлических лестниц возможен в нескольких вариациях. Среди вариантов, которые можно изготовить своими руками самыми популярными являются:

— Металлические лестницы для дачи на косоурах. Это своеобразные поддерживающие элементы, на которых держатся ступени и вся конструкция в целом. Косоуров может быть несколько, но и одного вполне достаточно. Остальные решения делаются с учетом назначения конструкции.

— Конструкция металлической лестницы на больцах. Это бескаркасное решение, когда ступени крепятся к несущей стене. Для этого используют методику крепления специальными болтами.

— Сооружения на тетивах. Так называют специальные наклонные балки, на которых и крепятся остальные элементы лестницы. С помощью отдельных элементов можно установить проступи и подступенки, либо только проступи.

— Складная конструкция. Это очень удобное решение для улиц и огородов. Складная конструкция состоит изэлементов, которые дают возможность сложить все сооружение до компактных размеров.

— Раздвижная стремянка. Каждый следующий элемент выдвигается из предыдущего. Раздвижная стремянка также очень удобная из-за своей компактности.

— Винтовые сооружения. Это изделия спирального вида. Которое занимает минимальную площадь. Очень удобна в случае, когда нежно сэкономить место. К сожалению, такое решение не подходит для перемещения мебели и других крупногабаритных грузов. Для этого вида лестниц используется несущая центральная опора.

— Сборные металлические лестницы. Такое решение является самым удобным и простым в сборке, потому что все разделено на готовые секции, которые нужно только соединить. Сборная конструкция – отличное решение для новичков и неопытных строителей.

Стойки можно разместить в стене, а консолями крепятся площадки. Иногда для прочности сооружения используют дополнительную стену. Их делают из кирпича или бетона.

— Лестница маршевая металлическая. Это очень надежная, но занимающая большую площадь конструкция. Этот факт вовсе не влияет на частоту выбора в пользу таких решений, потому что простые маршевые лестницы своими руками удобны в применении и при правильном подходе ее декоративная составляющая может радовать глаз.

Маршей у таких строений может быть несколько, но чаще всего устанавливают один или два марша. Поворотная двухмаршевая лестница металлическая позволяет экономить площадь, поэтому также пользуется популярностью. Марши устанавливаются под углом в 90 градусов или 180.

Руководство по сборке самодельной маршевой лестницы из металла

Для монтажа лестницы из металла своими руками понадобятся инверторный сварочный аппарат, болгарка, пила и наждачные круги. Если предполагается установка деревянных ступеней, нужно приготовить инструменты по обработке древесины — циркулярную пилу, электродрель, струбцины, фрезерный станок. Для соединения деталей требуется крепеж — болты, шурупы, клей.

Подготовка 

Перед сборкой лестницы из металла на второй этаж нужно подготовить проект, включающий:

• определение положения конструкции в помещении;
• выполнение замеров и чертежа;
• расчет размеров элементов;
• определение расхода материалов.

Расчеты можно произвести самостоятельно, с помощью онлайн-калькуляторов или обратиться в проектную организацию.

Заготавливают материалы и крепеж с запасом 5-10%, складируют в помещении или под навесом, защищая от попадания влаги.

Простейшая лестница из металла на тетивах

Конструкцию монтируют из двух швеллеров высотой 150-200 мм с толщиной стенки от 8 мм. К ним приваривают уголки 45х45 мм для укладки проступей.

Тетивы устанавливают в проектное положение. К уголкам прикручивают ступени из доски толщиной 40 мм.

Если проступи металлические, к каркасу их приваривают или крепят болтами. Сталь должна быть рифленой или сетчатой, чтобы обеспечить сцепление с подошвой обуви.

Тетиву можно собрать из профильной трубы 60х60 мм или уголка 45х45 см. Решетчатую конструкцию усиливают укосами и распорками. На них впоследствии крепят проступи и подступенки.

Лестница на косоурах

Косоуры изготавливают из швеллера или двутавра высотой 100-200 мм с толщиной стенки не менее 8 мм. К верхней полке профиля приваривают или прикручивают кобылки — гребни из уголка 45х45 мм с размерами, соответствующими ширине и высоте ступени.

На каркас монтируют проступи и подступенки из дерева, бетона или композитов, цельные металлические ступени или решетчатые рамы.

Интересен вариант изготовления косоура из отрезков профиля, соединенных под прямым углом. Элементы раскраивают согласно размерам ступени, торцы обрезают под 45°. Сваривают последовательно все детали, каркас отшлифовывают, окрашивают, обшивают отделочными материалами.

Конструкция ломаной формы требует высокой точности исполнения. При такой конфигурации практически не остается отходов металла. Лестница на зигзагообразном косоуре оригинальна, отсутствуют мощные балки, утяжеляющие облик сооружения.

Сборка модульной лестницы

Модульные металлические лестницы состоят из наборных элементов, которые можно собрать в прямой или винтовой марш. Жесткость косоуру придают опорные трубы. Детали крепят болтами, пластинами, резьбовыми шпильками или монтажными струбцинами.

Обшивка ступеней

Для обшивки ступеней используют:

• твердые породы деревьев — дуб, ясень, бук, лиственницу;
• бетон;
• террасную доску;
• мрамор.

Детали покупают готовыми или изготавливают самостоятельно. Доски раскраивают по размерам проступей и подступенков, прикручивают к каркасу болтами с гайкой и шайбой, саморезами, футоркой, мебельными болтами или крепежом Фишер.

Бетонные ступени устанавливают на косоуры, заполняют швы цементно-песчаным раствором. Металлические балки окрашивают. Внутри помещений их обшивают гипсокартоном или декоративными панелями.

Для отделки уличных и домашних конструкций применяют террасную доску. Она не чувствительна к влаге, не боится огня. Материал хорошо поддается обработке — резке, сверлению, склейке. Из ДПК изготавливают проступи, ограждения. Крепят детали к каркасу специальными клипсами, торцы закрывают планками.

Эффектна отделка лестницы мрамором или мозаичной плиткой. Проступи и подступенки устанавливают на каркас и приклеивают гипсовым составом или специальным водостойким клеем.

Натуральный мрамор можно заменить искусственным на основе цементного вяжущего с добавками мраморной или гранитной крошки. Такие ступени изготавливают в опалубке самостоятельно. Поверхность нужно тщательно отполировать до гладкости, чтобы рисунок стал более выразительным, а уход не создавал трудностей.

Основные элементы конструкции

При изготовлении любой железной лестницы применяются как обязательные, так и необязательные элементы. Из числа основных элементов необходимо назвать в первую очередь ступени и несущие балки (либо другие опоры). Балки бывают наклонными (тетива) или же могут опираться на пол под лестницей. Кроме этого, лестницы крепят к потолку или стене с помощью металлических болтов.

Несущим компонентом винтовой лестницы считается центральный столб, на который «нанизывают» ступени. Дабы ступени были крепкими и выдерживали капитальную нагрузку, снизу к ним крепят планки или опоры в качестве ребер жесткости. Ведь поручни, как и ограждения в целом, ставятся не всегда, но их внедрение дает возможность предотвратить падения. Эти элементы лестницы, в особенности поручень, гарантирующий твердость всего ограждения, обязаны иметь превосходный запас прочности. При этом необходимыми элементами лестничной конструкции считаются основные столбы, применяемые также для жесткости ограждения.

Основные столбы разделяются на 3 вида:

• стартовые внизу лестницы;
• угловые на поворотах лестницы;
• финишные в верхней части лестницы.

Ради декоративного результата иногда ставят фитинги – дополнительные составляющие лестницы, декоративные поручни и завершающие его по краям. Таким образом, основными элементами лестницы являются ступени, несущие конструкции и крепежные детали.

Как правильно рассчитать размеры винтовой лестницы в частном доме на второй этаж

Рассмотрим, как происходит расчет конструкции винтовой лестницы со стандартными размерами. Допустим, угол поворота винтовой лестницы составляет 360°, диаметр равен 2000 мм, а высота — 3000 мм.

Во-первых, необходимо определить длину окружности по средней линии движения. Расчет размеров винтовой лестницы своими руками должен производиться по формуле: L = 2mR, где г = 2R : 3. Следует помнить, что средняя линия движения отстоит от радиуса лестницы на две трети. После преобразования формула выглядит следующим образом: L = 4wR: 3. Подставляем результаты, получаем: 4 х 3,14 х 1000 : 3 = 4187 мм.

Во-вторых, нужно определить высоту шага ступеней. При высоте этажа 3000 мм данный размер в конструкции винтовой лестницы на второй этаж может быть равен 150 или 200 мм, т. е. число подъемов будет составлять 20 или 15.

Ширина пятнадцатой ступени может быть равной ширине 2-4 основных ступеней. Но следует учитывать, что при подъеме на первую ступень общая высота сокращается на высоту ступени, т. е. на 200 мм, что соответствует 15 подъемам. При этом в винтовых лестницах с поворотом 360° над головой располагается площадка. Следовательно, при высоте этажа 3000 мм необходимо соорудить площадку шириной в 4 ступени. Это означает, что на четвертой ступени общая высота сократится на 800 мм, но при этом над головой будет сохраняться безопасный промежуток более 2000 мм.

При правильном расчете винтовой лестницы на второй этаж важно определить ширину проступи по средней линии движения. Здесь применимы следующие формулы: 2h + b = 600-650 мм и h + b = 460 мм

Преобразовав формулы (b = 600-650 мм — 2h и b — 460 мм — К) и подставив в них значение высоты ступени (200 мм), можно вычислить ширину проступи, которая, исходя из первой формулы, будет составлять 200-240 мм, а согласно второй — 240 мм.

Теперь необходимо проверить, соответствуют ли эти значения тем, которые есть на самом деле. При делении длины развертки 4187 мм на 14 ступеней получаем 299 мм. Такая ступень является слишком широкой. Если в проекте указать проступи с подобным параметром, то возникнет необходимость в увеличении ширины шага. Для проверки следует произвести расчеты по первой формуле. Получаем: 2 х 200 + 299 = 699 мм вместо средних 620 мм. Это означает, что нужно увеличить число подъемов с 15 до 17, что включает 16 ступеней и одну площадку.

После вычислений станет ясно, что ширина проступи будет 262 мм (4187 мм : 16 подъемов), а высота подъемов — 177 мм (3000 мм : 17 ступеней), причем первый подъем необходимо уменьшить на 9 мм, чтобы уложиться в общую высоту этажа (168 мм+ 16×177 мм = 3000 мм). При таких размерах ступеней винтовой лестницы появляется возможность спроектировать верхнюю площадку шириной в 5 ступеней, так как они составят 1000 мм, что при общей высоте 3000 мм создаст нужный запас в 2000 мм.

В целом подбор количества ступеней осуществляется следующим образом: необходимо разделить общую высоту этажа на определенное число подъемов и сопоставить полученные высоту и ширину ступеней с тем, подходят ли они ширине среднего шага человека. Если при подсчетах будет образовываться остаток, то следует увеличить или, наоборот, сократить высоту первой ступени. Возможная разница составит менее 10 мм, что в результате практически не будет заметно. Такое допущение оправдано тем, что изменить высоту этажа нельзя, ее можно только скорректировать за счет укладки напольного покрытия, чтобы при делении ее на высоту подъемов получалось целое число.

Не менее важно при расчете размеров винтовой лестницы на второй этаж своими руками определить ширину ступени в ее узкой части. В качестве опоры забежных ступеней винтовой лестницы выступает центральная стойка в виде обсадной трубы диаметром 50 мм, на которую нанизываются ступени

Для того чтобы стойка стала более жесткой, а ступени были надежно зафиксированы, между ними необходимо вставить гильзы с шайбами. В этом случае произойдет увеличение диаметра трубы. Кроме того, в узкой части каждой ступени следует просверлить отверстие диаметром 50 мм. Для большей прочности ступени ее нужно расширить, сделав больше поверхность вокруг отверстия на аналогичную величину (на 50 мм). Становится понятно, что ширина узкой части ступени равна 150 мм.

Таким образом, можно определить все параметры проступи, ширина которой в узкой части составляет 150 мм, по линии движения — 262 мм, а в широкой части — 393 мм.

Руководствуясь полученными размерами, можно изготовить ступень, но обычно поступают гораздо проще, соединив разметку в узкой и широкой частях. Благодаря этому проступь становится шире, хотя после монтажа она не превышает расчетной ширины, потому что ступени являются забежными.

Далее представлена пошаговая инструкция по возведению винтовой лестницы в доме своими руками.

Основные условия при проектировании

При проектировании лестницы учитывают основные правила:

• Уклон конструкции для жилых строений – 30-40°.
• Количество ступеней для одномаршевых вариантов должно быть не более 18, двухмаршевых – не более 16 штук на марш.
• В двухмаршевой модели ширина площадки обычно равна ширине маршей.
• Лестницы из швеллера и других видов проката, ведущие в жилом доме на второй этаж, рекомендуется изготавливать не уже 0,8 м.

• Ширина ступени – примерно 30 см, высота – 14-20 см.

  В домах с детьми или людьми с ограниченными физическими способностями высоту ступеней делают не более 12 см.

• Для стыковки элементов используют сварку или резьбовые соединения. Первый вариант более надежный, поэтому для лестниц с высокой нагрузкой выбирают именно его. Конструкции, выполняющие функции аварийных или пожарных лестниц, дополнительно усиливают.
• Ступени наружных лестниц изготавливают из древесины или рифленого листа.

Варианты конструкций

Лестницы конструируют с различными механизмами фиксации ступеней:

• Тетива. Это опорный элемент, на который опираются ступени. Используется только в паре. Классический вариант, отличающийся наибольшей надежностью.
• Косоур – наклонная балка, на которой сверху на специальной гребенке располагаются проступи. Косоур может быть один или их может быть несколько.
• Мощная центральная опора. К ней крепятся ступени винтовой лестницы.

Маршевая лестница из швеллера с косоурами

Для изготовления мало- и средненагружаемых конструкций обычно используется прокат с П-образным сечением №12 или более. Однако в каждом случае желательно произвести профессиональный расчет нагрузки. Затем с его помощью – определить, какой номер швеллера подходит для сооружения конкретной лестницы. Швеллер и уголок в основном используют для изготовления каркаса, полностью скрываемого ступенями и облицовочными материалами.

Краткое описание изготовления простейшего варианта каркаса:

швеллер располагают с двух сторон от ступеней полками внутрь или наружу;

• из уголка изготавливают гребенки, привариваемые к швеллеру;
• гребенки и перемычки из уголка, соединяющие их, служат опорами для ступеней;
• каркас фиксируют к вертикальным и горизонтальным ограждающим конструкциям анкерами;
• после окончания монтажных работ и испытаний на прочность проводят антикоррозионную обработку всех металлических элементов.

Для облицовки металлической лестницы из швеллера, располагаемой внутри помещения, используют гипсокартонные листы, пластик, древесные материалы, стекло. Ступени изготавливают из дерева, камня, толстого стекла, металла. Главное требование – обеспечение антискользящей поверхности проступей. Для проступей лестниц, располагаемых снаружи, используют рифленый или просечно-вытяжной лист, обладающий хорошими антискользящими характеристиками.