Проектирование лестниц. Все виды лестниц. Технические характеристики лестниц различных конструкций. Формула расчёта размера ступеней. График расхода человеком энергии в зависимости от уклона лестницы. Ширина лестничного марша для двустороннего движения. Нормальные размеры ступеней для жилых и административных зданий. Расчёт ширины лестничной площадки. Профили ступеней. Детали поручней и тетив. Выдвижные лестницы. Минимальный размер лестницы для проноса громоздкой мебели. Встроенная стремянка. Уклон и необходимая площадь лестниц. Варианты взаимного расположения тетивы и поручня.
Лестницы. Уклон и необходимая площадь:
Размеры ступеней издавна и чаще всего определяют по формуле: 1 шаг = 2 подступенка + 1 проступь = 61—64 см, в среднем 62,5 см, что соответствует предпочтительному модульному числу; реже применяется формула: 1 подступенок +1 проступь = 48 см.
Этими формулами не исчерпывается возможность определения наиболее удобных уклонов лестниц, что доказано Г. Лерманом (г. Дортмунд), который исследовал затрату энергии на подъём при различных уклонах лестниц более чем у 1000 человек. Результаты таких наблюдений над одним и тем же лицом изображены графически на рис. 11. Из графика легко установить, какой размер подступенка наиболее благоприятен при определённом размере проступи и наоборот. Наиболее благоприятные соотношения размеров подступенка и проступи определены линией В-В, которая соответствует формуле: 1 проступь — 1 подступенок = 12 см. Точка О пересечения линий В-В и А-А (соответствующей формуле: 2 подступенка + 1 проступь = 63 см) определяет самый благоприятный из всех уклонов лестницы со ступенями размером 17 х 29 см. Для наружных лестниц и лестниц с массовым движением (в вокзалах и т.п.) предпочтителен более пологий уклон с размером ступеней 16 х 30 см. Минимальные уклоны лестниц и минимальная ширина лестничных маршей для зданий различного назначения установлены специальными разделами строительных норм. Наименьшая ширина забежных ступеней должна быть 10 см на расстоянии 15 см от самого узкого их конца (в Австрии ≥ 13 см на расстоянии 40 см от тетивы).
1. Нормальная ширина шага взрослого человека на горизонтальной плоскости.
2. При наклонной поверхности ширина шага уменьшается. Удобными являются уклоны 1:10 — 1:8.
3. При наиболее удобном уклоне лестниц со ступенями 17 х 29 см ширина шага — 2 подступенка + 1 проступь = около 62,5 см.
4. Палубные лестницы с перилами имеют ступени 21 х 15 см, без перил до 25 х 10 см.
5. В узких и винтовых лестницах линия движения на расстоянии 35 — 40 см от тетивы.
6. В прямых и просторных лестницах линия движения на расстоянии 55 см от перил.
7. Ширина лестничного марша для двустороннего движения (размеры в см).
8. Минимальная ширина лестничного марша для прохода 3 человек в ряд (размеры в см).
9. Нормальные размеры ступеней для жилых и административных зданий.
10. Наименьшая ширина забежных ступеней, размеры в см. (рис. 5)
11. График расхода человеком энергии в зависимости от уклона лестницы (В.Делль и Г. Лерман).
Цифры слева показывают высоту, внизу ширину ступеней в см. Цифры на графике показывают затрату энергии в калориях на 1 кгм работы на подъём, цифры над графиком уклоны лестниц в град. Кривые связывают точки с равновеликой затратой энергии. Линия А-А соответствует формуле: 2 доступенка + 1 проступь = 63 см; линия В-В соответствует формуле: 1 проступь — 1 подступенок и 12 см.
Правила устройства лестниц установлены строительными нормами *. Высота прохода, как правило, 2,1 м; в помещениях—1,8м (рис. 1), В Берлине в многоэтажных домах ≥ 2 м. Ширину лестничных маршей определяют в соответствии с числом встречающихся на лестнице людей. Ширина лестничных маршей в общественных зданиях определяется расчетом времени, необходимого для эвакуации (см. раздел «Театры»), В марше должно быть не менее 3 и не более 18 ступеней.
Ширина лестничной площадки равна n шагов плюс ширина ступени (например, при ступенях 17 х 29 = 1 х 63 + 29 = 92 см или 2 х 63 + 29 = 1,55 м). Двери, открывающиеся в лестничную клетку, не должны сокращать расчетную ширину площадки (рис. 6,г,д).
Удобные пологие наружные лестницы в парках и т.п. устрашают с площадками через каждые три ступени.
* Устройство лестниц в одноквартирных домах не нормировано (по ЕВО § 17): к их размерам и размещению не предъявляют каких-либо особых требований (рис. 3, 4), Ширина подвальных и чердачных лестниц может равняться 70 см, уклон до 45°.
Ширина лестничных маршей в одноквартирных домах ≥ 90 см, в домах высотой свыше двух этажей с одной квартирой на каждом этаже ≥ 1 м (между поручнем и стеной лестничной клетки). В прочих многоквартирных домах ширина лестничного марша должна быть ≥ 1,1 м.
Каждому увеличению высоты ступени на 1 мм соответствует уменьшение ее ширины на 2 мм:
1. Расположение лестниц друг над другом позволяет экономить строительный объём здания (размеры см).
2. При совпадении направлений стропил, балок и лестничных маршей достигается экономия строительного объема здания и упрощается конструктивное решение (размеры в м).
3. Следует избегать люков для спуска в подвальный этаж. Показанная на рисунке схема спуска более удобна и безопасна (размеры см).
4. Если нет места для размещения лестницы на чердак, можно применять складные опускающиеся алюминиевые или деревянные лестницы.
5. Лестницы без промежуточных площадок любой формы занимают практически одинаковую площадь, однако применение забежных ступеней сокращает путь от входа с нижнего марша до начала марша, ведущего на следующий этаж (рис. б—ж). Поэтому их рекомендуется применять в многоэтажных зданиях.
6. Лестницы с промежуточными площадками занимают такую же площадь, как обычная лестница, плюс площадь лестничной площадки, минус площадь одной ступени. Лестницы с промежуточными площадками должны применяться при высоте этажа свыше 2,75 м. В двухмаршевых лестницах ширина площадок должна быть не менее ширины.
7. Трехмаршевые лестницы — дороги, непрактичны, занимают большую площадь, но парадны.
8. Финские стандартные ступени могут применяться при любых уклонах и высотах этажей.
9. Обычные уклоны для пандусов, наружных, внутренних, рабочих, палубных лестниц и стремянок.
Профили ступеней. Во избежание образования на каменных ступенях с вертикальными подступенками пятен от сапожного крема (рис. 1,а) рекомендуется применять подступенки со скошенным профилем, что одновременно увеличивает ширину проступи (рис. 1, б-е).
Детали поручней и тетив. Наибольшая ширина прохода должна быть на уровне поручня, соответствующем высоте бедра. На уровне тетивы (у ног) требуется значительно меньшая ширина, что используется для увеличения просвета между маршами и сокращения длины ступеней. Такое смещенное положение поручня позволяет просто и надёжно крепить стойки перил к боковой поверхности тетивы. Наиболее удобное расположение тетив и поручней получается при просвете между маршами в 12 см. При этом поручень несколько смещён к оси лестницы (рис. 4, а). Кроме того, устраивают поручень для детей на высоте около 60 см (рис. 4, б). На рис. 4, в—е приведены примеры менее удачного расположения тетив и поручней, на рис. 4, г — без просвета между тетивами, расположенными вплотную одна к другой; на рис. 4,д — без просвета при размещении тетив в одной плоскости. На рис. 4,е показано расположение маршей без просвета между ними при заделанных в стенах консольных ступенях.
Лестницы общественных зданий: виды и особенности
К лестничным конструкциям в зданиях общего пользования предъявляются куда более высокие требования. Как само их устройство, так и используемые материалы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы выдерживать максимальные нагрузки.
Лестница в торговом центре
Лестничные сооружения в общественных зданиях
При возведении лестниц в частных домах довольно часто допускаются некоторые отклонения от норм. Самое популярное из них – нарушения при возведении перил и расстояние между балясинами. Не менее частое – разница между высотой первой и последней ступенями и всеми остальными. Возможны и другие отклонения. Для лестничных конструкций в общедоступных строениях следование нормам ГОСТ представляется куда более обязательным.
- Конструкция – интенсивность движения в общественном учреждении значительно выше, чем в частном. Поэтому лестничное сооружение должно отличаться максимальной безопасностью и удобством, и по той же причине наиболее часто реализуется прямая маршевая конструкция, так как она характеризуется наименьшей травмоопасностью.
- Безопасность – главная лестница, как правило, используется в качестве эвакуационной, если это позволяет обстановка. Последнее соображение исключает возможность сооружения винтовых конструкций или варианта с забежными ступенями. Все эти решения являются нарушением требований СНиП.
- Надёжность – сооружение должно выдерживать очень высокие весовые нагрузки, поэтому при изготовлении используются только особо прочные материалы. Наиболее распространённый вариант – бетонные и железобетонные конструкции.
- Ограждения – боковая нагрузка, которую должны выдерживать перила, составляет не менее 100 кг. При этом заполнение перил также подчиняется стандартам ГОСТ. Расстояние между стойками должно быть не более 15 см, а для детских учреждений – не более 12 см. Также для общественных зданий допустимо экранное заполнение, в школах и детских садах возможно использование только вертикальных элементов.
- Ступени – должны быть либо изготовлены из материала, обладающего антискользящими свойствами, либо оборудованы специальными приспособлениями, предохраняющими от скольжения – резиновыми полосками, бороздками и так далее. На фото – лестничное сооружение из бетона.
Классификация лестниц
Общественное здание оборудуется несколькими лестничными сооружениями, выполняющими разные задачи.
- Главная – предназначена для обеспечения основного движения между этажами. Параметры ее допускают перемещение не только людей, но и крупногабаритного груза.
- Вспомогательные – конструкции, связывающие технические, вспомогательные помещения – чердаки подвалы и так далее.
- Служебные – предназначенные для перемещения обслуживающего персонала. Эти сооружения отличаются меньшими размерами.
- Аварийные или эвакуационные – могут быть расположены как внутри здания, так и снаружи. Их задача – обеспечить эвакуацию людей из охваченных пожаром помещений при блокировке главной.
- Пожарные – последние обеспечивают доступ к крыше здания, и предназначены для использования пожарной командой.
Стандартные требования
Все вышеперечисленные виды лестничных сооружений в общественных зданиях должны быть выполнены с учетом требований СНиП.
В общественных учреждениях и многоквартирных жилых домах в качестве главного лестничного сооружения используется только маршевая прямая конструкция. Наиболее рекомендована двухмаршевая: между этажами размещаются два лестных марша и межэтажная площадка.
- Ширина лестницы должна быть как минимум равна ширине лестничной площадки. Ширина менее 1, 05 м не допускается. Тот же параметр подвальной конструкции составляет не менее 0,9 м, эвакуационной – не менее 0,7 м.
- Количество ступеней на марше составляет от 3 до 16 подъемов, и не более 18 для лестницы с первого этажа. Высота и ширина ступеней должна соответствовать нормам: ширина – 25 см, высота – 22 см. При этом размеры проступей должны быть совершенно одинаковыми. Разница между ними влечет угрозу получения травмы.
- Уклон марша составляет 1: 1,75. Для одноэтажного здания – 1:1,5. Больший угол допускается только при возведении эвакуационных и пожарных лестничных сооружений.
- Лестница должна быть оборудована перилами с обоих сторон. Высота поручня – 0,85 м. Если конструкция с одной стороны прилегает к стене, то устраивается пристенные поручни. На лестницах в детских учреждениях необходима установка дополнительных поручней на высоте 0,6-0,65 м.
- При ширине марша более 2,5 м устанавливаются центральные перила. На фото приведен пример.
В общественных зданиях допускается использование пандусов и эскалаторов. Как правило, такие варианты применяются в местах с очень интенсивным движением – вокзалах, торговых центрах и так далее.
СНиП на лестницы: пожарные, стальные, деревянные. Характеристики маршей, клеток и ограждений
Тема нашей статьи — нормативные документы, регламентирующие размеры, расположение и прочие характеристики лестниц. Мы разберем несколько ГОСТ и СНиП на типы лестниц различного назначения и из разных материалов. Итак, приступим.
Строительство лестниц регламентируется многочисленными нормами и стандартами.
Пожарные лестницы
Нормативный документ
Изучение нормативных документов приведет нас к любопытному выводу: какие-либо СНиП на пожарные лестницы, регламентирующие их размещение, размеры и иные характеристики, отсутствуют. Зато существует ГОСТ Р 53254-2009, описывающий стационарные наружные пожарные лестницы и ограждения кровли.
Стоит уточнить: существенная часть пунктов СНиП носит рекомендательный характер. ГОСТ в области производства и размещения пожарных лестниц должен соблюдаться неукоснительно.
Основные положения
Давайте бегло изучим текст стандарта и выделим основные моменты.
- Лестницы пожарного назначения могут быть вертикальными и маршевыми. Для маршевых наличие ограждения обязательно; для вертикальных оно необходимо при высоте более 6 метров. Стоит оговорить, что в старых домах ведущие на кровлю вертикальные лестницы монтировались без ограждения при любой высоте.
- Если высота здания или перепад между участками кровли больше 20 метров (что соответствует шести этажам), используются только маршевые лестницы .
Наружные пожарные лестницы: нормативы, требования, испытания
- Материал — металл. Без вариантов. Деревянные переносные лестницы некогда использовались при пожаре, но сейчас заменены легкими, прочными и негорючими алюминиевыми. Стационарные конструкции делаются только стальными.
- Ступени должны выдерживать вертикальную нагрузку не менее 180 кгс. Ограждения — горизонтальную нагрузку не менее 54 кгс.
- Окалина, ржавчина, трещины и заусенцы недопустимы.
- Испытания на прочность проводятся не реже раза в пять лет. Проверка (визуальное обследование) — не реже раза в год. Инструкция вполне объяснима: коррозия и прочие неблагоприятные воздействия не должны сделать эвакуацию при пожаре опасной.
- Ширина вертикальной лестницы с ограждением не должна быть меньше 80 см, без ограждения — 60, маршевой — тех же 60 см.
- Высота ограждения маршевой пожарной лестницы — 100 см, кровли — 60.
Стальные лестницы
Нормативный документ
СНиП на металлические лестницы утвержден в далеком 1981 году и носит номер II-23-81. Если быть точным, это не только СНиП по лестницам: документ называется «Стальные конструкции»; однако существенная часть его пунктов применима в нашем случае.
Его общие положения указывают на необходимость экономии путем применения эффективных профилей металлоконструкций (типичный пример — использование двутавра вместо балки квадратного сечения), унификации и стандартизации конструкций путем использования типовых конструктивных элементов.
Сварная стальная лестница с тетивами из двутавра.
Кроме того, на стадии проектирования рекомендуется не забывать про возможные проблемы с транспортировкой и монтажом: чем меньше отдельный элемент конструкции, тем она технологичнее.
Основные положения
- Нормативный документ регламентирует способы соединения элементов конструкции: ручная дуговая сварка и болты. Собственно, других вариантов и нет.
- Опорные элементы конструкций изготавливаются из углеродистых сталей или серого чугуна.
Нюанс: применение чугуна допустимо лишь там, где отсутствуют ударные нагрузки. Впрочем, в конструкциях лестниц он практически не применяется.
- Все стальные элементы должны быть защищены от коррозии цинковым или лакокрасочным покрытием.
Кроме того, в СНиП описаны методики расчета прочности конструкций; там можно найти и рекомендации по использованию марок стали и чугуна в различных климатических условиях.
Марши и клетки
Нормативные документы
Существуют ли какие-то СНиП на лестничные марши?
- Часть требований мы найдем в СНиП 21-01-97, регламентирующем пожарную безопасность зданий различного назначения. Документ распространяет часть пунктов этого же СНиП на лестничные клетки.
- Более детально производство, порядок установки и демонтажа железобетонных лестничных маршей и площадок описывает ГОСТ 9818.
Конструкция лестницы – общее и частное
Основные положения
СНИП 21-01-97
- Ширина марша в общественных зданиях — не менее 1,35 метра, в зданиях с количеством людей на этаже (кроме, разумеется, первого) 200 и выше — 1,2 м, в случае лестницы, ведущей к отдельному рабочему месту — 0,7 м. Во всех прочих случаях минимальная ширина марша равна 90 сантиметрам.
- Максимальный уклон марша — 1:1 (45 градусов). Марш, ведущий к одиночному рабочему месту, может иметь уклон до 1:2 (60 градусов).
- Ширина проступи не должна быть меньше 25 см, высота ступени — не более 22 сантиметров .
Однако: если лестница ведет к помещению с количеством рабочих мест не более 15, при острой необходимости ширина проступи может быть уменьшена до 12 сантиметров.
- Площадки не должны быть уже маршей. При этом минимальная длина промежуточной площадки, разрывающей прямой марш — 1 метр.
- Выходящие на площадку двери в открытом положении не должны уменьшать ширину пути эвакуации. Отсюда — практическое следствие: отгораживать лестничную клетку деревянной или металлической перегородкой незаконно и опасно.
- Трубопроводов с горючими газами и жидкостями на лестничных клетках быть не должно .
Примечание автора: это требование нарушается сплошь и рядом. Во многих домах (в том числе сравнительно новой постройки) газопровод заведен в квартиры через внутреннюю лестницу. В разгар краж цветных металлов в 90-х автору доводилось наблюдать частично разобранный пробковый вентиль на газопроводе в подъезде (к счастью, без фатальных последствий для жильцов).
Последствия взрыва бытового газа.
- На лестничных клетках допустимы только шкафы для коммуникаций и пожарные краны. Никаких ящиков и шкафов хозяйственного назначения там быть не должно.
- Открытая прокладка электрических кабелей запрещена. Исключение — слаботочные устройства (освещение в их число не входит).
- Отопление лестничных клеток по СНиПу разрешено в том случае, если планировка лестницы предотвращает ее задымление. Однако тут есть противоречие: на высоте до 2,2 метра от уровня пола никакое оборудование не должно выступать за пределы стен. Компромиссом станет размещение радиатора или регистра в стенной нише.
Большая часть текста стандарта посвящена технологии, типоразмерам и допускам при производстве железобетонных маршей, лестничных площадок и накладных проступей.
Выделим наиболее важное.
- Длина марша ограничена 18 ступенями.
- Стандартная ширина проступи — 30 см. Высота ступени варьируется от 13 до 15 см.
- Ширина типовых маршей и площадок — от 1050 до 1500 мм.
Стоит уточнить: при строительстве дома своими руками согласно правилам пожарной безопасности хотя бы одна межэтажная лестница должна иметь ширину не менее 900 мм. Понятно, что цена увеличения габаритов лестницы — уменьшение полезной площади помещения; однако безопасность все же должна быть на первом месте.
- Минимальная расчетная нагрузка для маршей и площадок, использующихся в общественных зданиях и сооружениях промышленного назначения — 480 кгс/м2, в жилых домах — 360 кгс/м2.
Отдельный СНиП на монтаж лестничных маршей и площадок отсутствует, хотя порядок работ со сборными железобетонными конструкциями освещен в СНиП 3.03.01-87. Там же указаны максимально допустимые отклонения от горизонта, вертикали и заданных размеров.
Установка марша ЛМП (лестничного марша с полуплощадками).
Ограждения
Нормативные документы
Есть ли какие-то СНиП на ограждения лестниц и кровель?
- Требования к ограждениям в жилых многоквартирных зданиях изложены в СНиП 31-01-2003.
- На частные дома распространяется действие СНиП 31-02-2001.
- Для производственных зданий актуален СНиП 31-03-2001.
- Нормы при строительстве зданий общественного назначения описывает СНиП 31-05-2003.
Основные положения
- В многоквартирных домах высота перил в опасных местах должна быть равна или превышать 1200 мм. И марши, и площадки огораживаются перилами с поручнями. Конструкция ограждений — непрерывная, рассчитанная на горизонтальную нагрузку не менее 30 кгс/погонный метр.
- В одноквартирных жилых домах требования к прочности и конструкции перил те же, а вот высота может быть несколько меньше — 0,9 метра.
Впрочем: при высоте лестницы больше 6 метров минимальная высота ограждения берется равной 1000 мм.
- Для производственных зданий нормативный документ указывает лишь минимальную высоту ограждений кровли — 0,6 метра. Если кровля окружена парапетом, 60 см — минимальная общая высота парапета и установленного на него ограждения.
- Требования к ограждениям в общественных зданиях те же, что и в одноквартирных домах — 0,9 метра при расчетной горизонтальной нагрузке не менее 0,3 кН/погонный метр. При этом по вопросу требований к конструктивному исполнению ограждений документ отсылает нас к ГОСТ 25772, содержащему описание стальных огораживающих конструкций для лестниц, балконов и крыш.
Ограждение лестницы в офисном здании.
Деревянные лестницы
Нормативные документы
Существует два СНиП на деревянные лестницы. Точнее — два нормативных документа, которые регламентирует их строительство: в названиях словосочетание «деревянная лестница» не фигурирует.
- СНиП II-25-80 регламентирует строительство деревянных конструкций.
- Санитарные нормы и правила за номером 2.08.01-89 освещают многие моменты строительства жилых зданий в целом.
Основные положения
Предложим вниманию читателя компиляцию из ключевых моментов обоих документов.
Поскольку приоритетная область строительства лестниц из дерева — частные дома, ими и ограничимся.
- Лестничные площадки должны иметь естественное освещение.
- Число ступеней в марше — от 3 до 18.
- Ограждения с поручнями обязательны. Требования к ограждениям мы уже затрагивали.
- Для двух- и трехэтажных домов минимальная ширина лестницы — 1,05 метра; однако для внутриквартирных лестниц она равна 0,9 м.
- Уклон внутриквартирной лестницы не должен превышать 1:1,25 (что соответствует углу к горизонту в 40 градусов).
- Для любых деревянных конструкций рекомендуется использование хвойных пород древесины; однако твердые лиственные породы должны применяться для изготовления нагелей, ступеней и других элементов, подвергающихся серьезным нагрузкам.
- Древесина не должна иметь сучков и косослоя. Влажность — не более 12 процентов. Для малостойких к гниению пород обязательна обработка антисептиком.
Полезно: сравнительно недорогая лиственница не гниет даже во влажной среде в отсутствии антисептической или лакокрасочной защиты. Однако ее древесина очень смолиста (собственно, поэтому и не гниет) и дает очень болезненные занозы.
Требования для людей с ограниченной подвижностью
Нормативный документ
СНиП 35-01-2001 на лестницы и пандусы излагает требования к их конструктивному исполнению с точки зрения доступности для инвалидов и пожилых людей.
Цели, которую преследуют введенные в нем нормы — это:
- Обеспечить доступность зданий для людей с ограниченной подвижностью.
- Сделать передвижение и эвакуацию безопасными.
Основные положения
- Ширина лестниц и пандусов для малоподвижных людей не должна быть менее 1,35 метра. При ширине в 2,5 метра и более требуются дополнительные разделительные поручни.
- Все ступени в пределах одного марша делаются одинаковой геометрии и размеров.
- Максимальная высота ступени — 15 сантиметров. Минимальная ширина проступи — 30 см.
- Ребра ступеней должны быть закруглены. Дальняя от стены сторона проступи снабжается двухсантиметровым бортиком.
- Максимальная высота пандуса — 0,8 метра, максимальный уклон — 8 градусов.
Уточнение: при высоте менее 0,2 метра допустим уклон до 10 градусов.
- Минимальная ширина пандуса при одностороннем движении — 1 метр.
- Поручни обязательны с обеих сторон лестницы или пандуса. Для пандуса они делаются двойными, на высоте 0,7 и 0,9 метра (для инвалидов-колясочников и для пешеходов).
На фото — пандус с двойным поручнем.
-
По краю пандуса делается бортик высотой не меньше 5 сантиметров.
В рамках статьи мы обозначили лишь основные моменты перечисленных нормативных документов. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
Успехов в строительстве!
Источники: http://arx.novosibdom.ru/node/181, http://2ladders.ru/lestnicy-obshhestvennyh-zdanij, http://sdelai-lestnicu.ru/osobennosty/315-snip-na-lestnicy