Кроме уголка и швеллера, для формирования каркаса можно воспользоваться профильными трубами соответствующего сечения. Квадратная или прямоугольная форма труб позволяет получить более эффективные узлы конструкций, чем при использовании другой профильной арматуры, а замкнутость поперечного сечения повышает их стойкость к серьезным статическим нагрузкам, кручению и изгибу. С помощью таких труб можно изготовить лестничные марши даже без отдельных косоуров или тетив (рис. 72). Решетчатая конструкция из профильной трубы вполне справится с нагрузкой. Конечно, к качеству сварки здесь предъявляются высокие требования, а все соединения деталей должны быть обварены по контуру.
Рис. 72. Конструкция каркаса лестничного марша из профилированной трубы
Теперь рассмотрим, как создать винтовую лестницу. При ее использовании в качестве основной проступь выполняют длиной не менее 900 мм, а проем в перекрытии должен иметь диаметр от 2000 мм, чтобы поместилась и сама лестница, и ограждение с поручнем. Если же лестница предназначена для доступа в чердачное помещение, то диаметра проема 1400 мм и длины проступи 550–600 мм будет вполне достаточно. Форма проема может быть квадратной или круглой. Главное условие – размер оставляемого или выпиливаемого проема должен быть больше диаметра лестницы как минимум на 20 см, т. е. по 10 см с каждой стороны.
Поскольку расчет винтовых лестниц довольно объемен, желающим спроектировать такую лестницу можно посоветовать обратиться к специальной литературе (в частности, из списка литературы, приведенного в конце данной книги). Здесь же мы рассмотрим (без расчета) процесс изготовления металлической винтовой лестницы ∅ 2 м, высотой 3 м (от пола 1 этажа до пола 2 этажа) и углом поворота 360° (т. е. вы закончите движение по ней в той же точке на горизонтальной проекции, откуда его и начали).
Для удобного и безопасного передвижения по такой лестнице потребуется 16 ступенек плюс площадка. Ширина проступи составит 262 мм, а высота подъемов – по 177 мм, причем первый подъем будет на 9 мм ниже – 168 мм (168 + 16 × 177 = 3000 мм).
Все ступеньки здесь забежные и делаются открытыми (без подступенков), т. е. ступеньки «забегают» друг под друга.
Ширина ступени в узкой части (в месте крепления к обсадной трубе) обычно не превышает диаметра гильзы, к которой, собственно, и приварена ступень. В данном случае расчетные размеры проступи составляют в узкой части 150 мм, в широкой части – 393 мм. Конструкция ступеней может быть разной в зависимости от условий эксплуатации и места расположения лестницы (рис. 73), в том числе и с установкой на металлический каркас деревянной проступи.
Рис. 73. Устройство стальных ступеней винтовой лестницы и их вид в разрезе:
а – консольная U-образная ступень; б – ступень с опорной консолью; в – ступени, соединенные с внешней стороны; г – ступень в форме «перевернутой коробки»; д – ступень в форме «открытой коробки» для внутреннего бетонирования; е – ступени Z-образного профиля, ж – литые ступени с решетчатой поверхностью
Центральную стойку лестницы делают из стальной толстостенной трубы диаметром не менее 50 мм. Ее устанавливают строго вертикально, контролируя по отвесу. Особое внимание необходимо уделить креплению центральной стойки к полу, поскольку место крепления воспринимает сжимающие и изгибающие нагрузки от веса лестницы и перемещающихся по ней людей. Возможны два способа крепления: непосредственно к конструкции перекрытия и к поверхности пола. Второй вариант применяется тогда, когда разборка пола нежелательна. В этом случае пяту центральной опорной стойки крепят к перекрытию через пол, предотвращая горизонтальное смещение лестницы, а второй узел, принимающий на себя изгибающие моменты, размещают в верхней части лестницы, прикрепляя ее к перекрытию.
Крепление к конструкции перекрытия более надежно: такой узел, спрятанный в пол, почти не нуждается в креплении лестницы в верхней точке. Пята, сделанная в виде крестовины и спрятанная в пол, примет на себя изгибающие моменты, возникающие в лестнице, и за счет длинных опор будет хорошо гасить выдергивающие силы, стремящиеся опрокинуть конструкцию. На железобетонных плитах перекрытия ее можно пристрелять строительными дюбелями или присверлить; в монолитных перекрытиях – утопить в бетон в период изготовления конструкции. На деревянных перекрытиях большие консоли узла позволят перенести вес лестницы на 2–3 балки.
Крестовину сваривают из стальных профилей: швеллеров или уголков. Можно этот узел сделать и из стального листа круглого или прямоугольного очертания. Длина консолей крестовины зависит от надежности крепления всего узла к перекрытию, но в любом случае должна составлять не менее половины радиуса лестницы.
Обсадную трубу можно крепить к пяте тоже двумя способами – непосредственно сваркой или вставляя ее в опорную трубу, которая, в свою очередь, приварена к пяте. Внутренний диаметр опорной трубы должен соответствовать наружному диаметру обсадной (этот вариант и показан на рис. 74, узел Г). Весь опорный узел устанавливается строго вертикально и с максимально возможной точностью в центр подготовленного под лестницу проема.
Верхняя часть обсадной трубы должна заканчиваться резьбой. После сборки лестницы на эту резьбу нужно навернуть муфту и обжать ступени для придания им статической устойчивости. Однако обжимную муфту зачастую не ставят, заменяя ее еще одной трубой, наворачиваемой на резьбу. Такая труба служит и обжимной муфтой, и стойкой ограждения, а при слабом нижнем опорном узле – еще и деталью верхнего узла крепления лестницы. К ней крепится пластина, соединяющая верхнюю часть лестницы и верхнее ограждение проема. Эта пластина также выполняет двойную функцию – служит поручнем ограждения и силовым элементом (связью) верхнего узла.
Резьба в верхней части трубы должна начаться под нижней плоскостью лестничной площадки или в ее теле и закончиться на 10–15 витков выше верхней пласти. Резьбу нарезают клуппом или приваривают к концу трубы готовый сгон. При этом виде работ нужно обязательно снимать фаску с обеих стыкующихся поверхностей. Если фаска не была снята, сварной шов нельзя будет обработать (снять наплывы напильником или наждаком), следовательно, с установкой ступеней возникнут проблемы, их можно будет надеть на трубу только снизу, а это не всегда удобно. Чтобы при сварке деталей опорной стойки соблюсти их соосность, обе детали насаживают на деревянный кол и прихватывают сваркой. Потом кол вынимают и проваривают весь шов.
Рис. 74. Винтовая лестница:
а – общий вид; б – ступень; в – план лестницы (вид сверху); 1 – фланец; 2 – крестовина; 3 – опорная труба; 4 – обсадная труба (центральная стойка); 5 – регулировочная шайба; 6 – металлическая ступень с втулкой; 7 – гильза; 8 – деревянная ступень; 9 – сгон со снятой фаской; 10 – верхняя площадка; 11 – обжимная труба (стойка ограждения); 12 – крепление поручня (площадка с приваренным болтом); 13 – декоративное навершие; 14 – поручень
Высоту опорных гильз нужно скорректировать в зависимости от того, утоплен узел в конструкцию пола или установлен на его поверхности. Лучше гильзы сделать чуть ниже, чем нужно, тогда высоту, равную подъемам ступеней, можно добрать шайбами. Диаметр гильз подбирают таким, чтобы центральная опорная стойка (обсадная труба) входила в них без видимого зазора, а лучше – внатяг. Например, на бесшовную толстостенную трубу с внешним диаметром 50 мм можно надеть трубу ∅ 57 мм с толщиной стенок 3 или 3,5 мм (ГОСТ 8732–78). Это относится к любой винтовой конструкции лестницы – как с металлическими, так и с деревянными ступенями (на рис. 74 для примера показаны оба варианта). Если ступени сделаны из древесины, общая высота гильзы и регулировочных шайб должна быть чуть выше высоты вертикального шага ступенек – примерно на 1–2 мм. Тогда при обжиме лестницы шайбы слегка сомнут древесину ступеней и обеспечат плотное соединение, способствующее прочности ступенек и всей лестницы.
Все гильзы изготавливают одинакового размера, за исключением нижней, при изготовлении которой следует учитывать особенности места крепления опорной стойки к полу и высоту установки первой ступеньки. Перед установкой гильзы окрашивают, хромируют, никелируют или оклеивают самоклеящимися обоями под дерево. Регулировочные шайбы вытачивают на токарном станке.
