Косоур лестницы: устройство деревянных, металлических косоуров и тетив

Косоур лестницы: устройство деревянных, металлических косоуров и тетив

Прежде всего, нужно разобраться, что такое косоуры лестниц, а что такое тетива? Их часто путают между собой, так как они выполняют однозначную функцию. Большинство словарей определяет косоур, как наклонную балку, поверх которой крепятся ступени, а вот на тетиве ступени крепятся между этими наклонными при помощи пазов, накладных креплений или сварки.

Ниже мы более подробно поговорим о таких устройствах, а также посмотрим видео в этой статье по обсуждаемой теме.

Вырезанные косоуры для лестницы

Разновидности косоуров

Основное отличие косоура от тетивы – способ укладки ступеней. Во втором случае ступени монтируются с внутренней стороны и соединяются стяжкой. В первом они устанавливаются сверху. Это обеспечивает куда больший простор для изменения формы и вида элемента. Косоуры классифицируют по множеству признаков.

По размеру

Габариты лестничного сооружения зависят от очень многих факторов. Размеры опоры вычисляются исходя из вида, ширины и массы лестницы. В среднем на 100–120 см длины проступи требуется 1 косоур. Если ширина лестничного марша превышает 2 м, рекомендуется ставить дополнительный.

Плюс такой лестницы – меньшие габариты и площадь по сравнению с вариантом на тетиве. Поскольку ступени накладываются сверху, ширина пролета обусловлена только шириной проступи.

По материалу

Косоуры изготавливают из самых разных материалов. Нередко используется комбинация металла и дерева, что увеличивает разнообразие форм и видов.

Для деревянного косоура подходит твердая древесина, например, бук или дуб. Она очень дорогая, поэтому опоры чаще вырезают из сосны и других хвойных пород. Деревянные элементы выглядят очень красиво, стильно, создают ощущение уюта и тепла. Однако конструкция тяжела и со временем ступени, закрепленные на срезы, начинают скрипеть.

Если лестницу ставят на 1 косоур, для него берут хорошо просушенный брус размерами в 30*50 см. Если предполагается 2, можно взять доски. Нередко используют клееную древесину, так как для лестницы нужны элементы большой длины.

Стальной косоур изготавливается из черной стали. Для него берут профильную трубу, двутавр, швеллер. Изделия покрывают порошковой краской, чтобы предупредить появление ржавчины. Такой элемент чрезвычайно прочен и устойчив. На стальную балку можно ставить ступени из любого, даже самого тяжелого материала – стекла, натурального камня.

Бетонный вариант получают заливкой металлической арматуры бетоном в специальных формах. Это монолитное сооружение, получаемое только в производственных условиях. Опора чрезвычайно надежна и долговечна, но массивна. Чтобы установить ее на место, нужна помощь специалистов. Бетонному элементу можно придать любую форму.

Как сделать и закрепить косоур, зависит от материала. Деревянный собирают на нагели, реже саморезы. Металлическую конструкцию сваривают.

По расположению

Различают несколько вариантов установки ступеней, влияющих на конструкцию и внешний вид лестницы:

  • Сооружение на одном косоуре – для такой опоры выбирают массивную балку или металлическую конструкцию. Однако выглядит такая лестница легкой и изящной. Популярное решение для винтовой модели.
  • На 2 опорах – классический вариант.
  • На 3 и более – дополнительные опоры требуются на сложных поворотных лестницах большой ширины.

Если лестница крепится на стену с помощью бокового элемента – это модель на косоурах. Если ступени фиксируются прямо на стену – вариант консольный.

По форме

Крепление ступеней к 1 или 2 косоурам выполняется разными способами. Это влияет и на дизайн сооружения и характеристики:

  • Самый простой способ – ступени устанавливаются на скосы в виде зубьев.
  • Более сложный – крепление к опоре кобылок, обычно со скошенным краем, на который монтируют ступени. Выглядит изящнее.
  • На конструкцию без зубьев устанавливают готовые блочные ступени и закрепляют их дюбелями.
  • На такую же прямую опору фиксируют изогнутые стальные опоры из плоской стали, на которых крепят ступеньки. Изящный вариант для современного интерьера.
  • Более простой комбинированный вариант – ступени одной стороной крепятся к ровному косоуру, а внешним краем опираются на стальные подпорки.

Для мансардных лестниц и других сооружений очень малой толщины используют вариант размещения «утиный шаг». Здесь ступеньки монтируются на разном уровне. По лестнице человек поднимается как бы вразвалку – по-утиному. Это хорошее решение для лестниц с углом наклона более 45 градусов.

Расчет косоура лестницы из металла и из дерева

Лестницы обустраиваются в домах не на один год и поэтому важно, чтобы все расчеты были выполнены правильно. Особенно важен расчет косоура лестницы ведь он несет на себе всю нагрузку и от него, в конечном счете, зависит устойчивость и долговечность лестницы.

Из чего можно изготовить косоур

Косоур можно изготовить из дерева или из металла. Что выбрать зависит от нагрузки, которую должна будет выдерживать лестница.

Материал косоура и дизайн лестницы:

  • Дерево. При расчете лестницы из дерева обычно предусматривают две опорные балки, так как самая популярная древесина деревянных косоуров – это сосна, которая не обладает большой прочностью.
  • Металл. Его использование дает возможность создания более легких конструкций, обладая высокой прочностью.

Расчет косоуров онлайн

Расчет конструкции лестницы должен быть выполнен в первую очередь. Это можно сделать самостоятельно. Но при желании можно получить расчет косоура лестницы онлайн с помощью программ – калькуляторов в интернете. Такой способ удобен тем, что чертеж можно получить, просто указав параметры будущей лестницы.

Вид поля калькулятора для ввода параметров

После расчета будет получен чертеж косоура с указанием размеров ступеней, и можно будет переходить к приобретению материалов и обустраивать лестницу.

Обратите внимание! Программы – калькуляторы могут дать заключение об удобстве рассчитанной лестницы и советы по внесению изменений.

Чертеж, полученный при помощи калькулятора

Расчет металлического косоура лестницы онлайн потребует дополнительно данные о ширине лестничного марша, весе ступеней и о количестве косоуров. Дополнительные данные нужны, чтобы определить какую нагрузку должен будет выдерживать косоур и из какого профиля его лучше изготовить.

Расчет деревянного косоура

Расчет косоура деревянной лестницы можно выполнить без помощи интернета. Самый простой вариант – одномаршевая лестница. Если же у лестницы должно быть несколько маршей, то пользуются этой же методикой, рассматривая каждый марш как отдельную лестницу. Но угол наклона отдельных участков лестницы должен быть один и тот же. Это можно регулировать высотой монтажа площадок между маршами лестницы.

Данные для расчета:

  • Высота лестницы – это расстояние от чистового пола первого этажа до чистового пола второго;
  • Длина марша – размер проекции на первый этаж начала проема второго этажа и до первой ступени в начале лестницы на первом. Для точной разметки проекции проема второго этажа можно воспользоваться отвесом.

Размеры для расчета деревянного косоура

Расчет косоура лестницы, пример которого можно использовать при любых данных заключается в определении количества ступеней с размерами, которые сделают ходьбу по ней удобной.

Пример расчета параметров ступеней:

  • Высота. По нормам высота ступени должна быть около 19 см. Если по результатам замеров высота будущей лестницы 280 см, то при ее делении на 19 получаем 14,7 и округляем до 15 шт. Теперь пересчитываем высоту ступени делением высоты лестницы на 15. Окончательно принимаем высоту ступени 18,7 см (280 см : 15 шт).
  • Глубина. Рассчитать глубину можно делением длины марша (например, 450 см) на принятое количество ступеней. Получаем, что при делении 450 см на 15 ступеней глубина ступени составит 30 см. Такой размер вполне приемлем.

Внимание! Глубина ступени должна быть в пределах от 25 см до 30 см.

Расчет косоура из металла

Расчет металлического косоура лестницы должен определить нагрузку, которую будет испытывать металлический косоур для правильного выбора профиля, из которого будем изготавливать лестницу. Для примера рассчитаем косоур при тех же размерах, что и в случае деревянного косоура – 280 см (высота) и 450 см (длина марша). Количество ступеней уже рассчитано – 15 шт.

Читайте также  Размеры евро кровати

Дополнительные данные:

  • Вес одной ступени – 9 кг с учетом коэффициента надежности 1,1;
  • Вес людей, находящихся на лестнице одновременно – 400 кг с учетом коэффициента надежности 1,4;
  • Ширина ступени – 80 см;
  • Модуль упругости для стали – 2100000 кг / см 2 .

При этом нагрузка на косоур определяется как суммарный вес ступеней и людей с учетом коэффициентов – 708,5 кг (15 ступеней * 9 кг * 1,1 + 400 кг * 1,4). Но, кроме нагрузки надо знать длину косоура, который рассчитывается как (√ (280 2 + 450 2 )) корень квадратный из суммы квадратов высоты лестницы и длины марша. Получаем 530 см.

Теперь можно рассчитать момент инерции: (5,2 * 80 см * 708,5 кг * 530 см) / 2100000. Полученный момент инерции (74,39) по таблице сортамента для стальных труб помогает выбрать профиль – 140 мм * 60 мм с толщиной 3 мм.

Приступая к изготовлению лестницы можно воспользоваться любым, удобным для мастера способом расчета конструкции, но нельзя не учитывать, что в итоге качество лестницы зависит от точности замеров исходных данных.

Пример вычислений

В качестве основы возьмем лестницу с одним маршем высотой 3,1 м и длиной 4,8 м. Согласно основным рекомендациям по безопасности и удобству ступени следует располагать на глубине 25‒40 см. Мы для примера сделаем этот параметр равным 0,3 м. В этом случае сможем рассчитать количество ступеней. Для этого нужно длину общей конструкции разделить на глубину ступеней.

Теперь мы уже сможем рассчитать высоту подступенков, разделив высоту конструкции на количество ступенек. В нашем примере ответ будет равен:

Такой показатель укладывается в рекомендованные нормы от 12 до 22 см.
Далее, переходим к вычислению длины стального косоура. Здесь придется вспомнить школьную программу, а именно Теорему Пифагора. В отношении к лестнице, косоур будет выступать как гипотенуза прямоугольного треугольника. Тогда применяем соответствующую формулу.

Х = квадрат длины лестницы + квадрат высоты лестницы.

Согласно данным нашего примера получим ответ: Х = 32,65. Вычисляем из этого числа корень, который и будет равен длине стального косоура, то есть 5,71 м.

Теперь необходимо посчитать расчетную нагрузку. Она равна общему весу всех ступеней с учетом коэффициента надежности и временной нагрузки. Вес ступеней в нашем случае будет равен 144 кг (16 шт. * 9 кг). Коэффициент надежности составляет 1,1. Тогда расчетная нагрузка от ступеней составит 158,4 кг. Сумма этого параметра и временной нагрузки от веса людей, носимых грузов (420 кг) составит 578,4 кг.

Зная этот показатель, длину косоура, а также модуль упругости стали (он равен 2 100 000 кг/см3), мы сможем подобрать соответствующий размер профиля. Для этого потребуется рассчитать момент инерции по следующей формуле:

В ней применены следующие значения:

  • L – длина косоура (в см);
  • Q – нагрузка (в кг);
  • b – ширина ступенек (в см);
  • E – модуль упругости стали (в кг/см3).

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

I = 571*578,4*80*5,2/2100000 = 65,42

Исходя из момента инерции подбираем сечение профиля. Помогут в этом нормативы, изложенные в СНиП III-18-75 и ДБН В.2.6-163:2010. Кроме того, для проектирования косоура и тетивы необходимо произвести расчет на зыбкость, который также изложен в требованиях СНиПов.

Расчет длины косоура

Расчет для прямой лестницы длины косоура проводится по формуле Пифагора:

Схема монтажа поступней на косоур.

  • где h – высота;
  • l – длина;
  • k – косоур.

То есть k=√(h 2 +l 2 )=√(4,052 +2,52) =4,75. Длина косоура составит 4,75 м.

Поэтому необходимо приобрести 2 тетивы, каждая длиной 5 м (для запаса)

Разметка делается при помощи столярного уголка. Когда разметили ступени, пронумеруйте их по порядку.

При расчете лестницы на количество проступей, была проигнорирована толщина ступеней. Так как она одинакова, каждый шаг высоты проступи будет тоже увеличиваться одинаково, кроме первой ступени внизу. Поэтому снижаем высоту первой ступени на толщину 1 ступени, отрезая нижнюю часть косоура.

Удобнее всего его резать при помощи электролобзика, не углубляйтесь за размеченные линии на косоурах, так как это может их ослабить.

Приставьте к проему лестничного марша данный элемент и убедитесь, что он правильно стоит. Нижняя часть при этом должна на полу лежать, а верхняя – на балке перекрытия второго этажа. Проверьте уровнем соответствие ступеней (горизонтальных плоскостей) и проступей (вертикальных плоскостей)

Используйте полученное изделие в качестве шаблона для нарезки и разметки второго.

Ошибки, которые допущены при неполной идентичности обоих косоуров и разметке, в дальнейшем скажутся на ступенях лестницы:они не будут правильно сидеть, что приведет со временем к скрипам.

Поэтому вырезаются все месте. Накладывая один на другой, можно увидеть в нарезанных частях разницу, которую необходимо исправить. Как только убедились, что все идентичны, можно приступать к установке.

Чтобы конструкции придать жесткость, нужно соединить элементы между собой поперечной балкой, для этого вырезав четверть обоих на концах. Данную операцию нужно повторить и на верхнем перекрытии.

Схема монтажа лестницы на металлическом косоуре.

При монтаже к верхнему перекрытию, необходимо учитывать уровень пола. Высота верхней проступи, которая примыкает к перекрытию, при этом должна быть не больше остальных. Отметьте для этого на перекрытии линию, по которой будет монтироваться лестничный марш, учитывая толщину ступени.

Крепление к полу и перекрытию осуществляется при помощи анкерных болтов. Если позволяют стены, желательно при помощи таких же болтов прикрепить и к ним.

Когда лестничный марш прикреплен, можно начинать установку подступенков и ступеней. Помните, что от того, надежно ли закреплен лестничный марш, зависит прочность всей конструкции лестницы.

Монтаж подступенков начинаем снизу. Их крепление спереди осуществляется при помощи саморезов, места отверстий заделываются затем деревянными заглушками или шпаклевкой по дереву. Если не хотите на видимой части лестницы иметь саморезы, применяйте мебельные стяжки и клей с внутренней стороны.

Следует заметить, что подступенки для структурной целостности лестницы не являются необходимыми, лестницы зачастую делаются без них.

Если лестница открытая, то шаг ступени становится удобнее и больше, так как носок ноги в этом случае не упирается в подступенок.

После этого можно приступать к завершающему этапу – монтажу ступеней. Для их крепления используйте шурупы и саморезы, клей, металлические уголки, стяжки.

Таким образом производится расчет лестницы на косоурах. Все можно сделать довольно просто и быстро, если подойти к делу с умом. Окончательный вариант лестницы, конечно, зависит от пожеланий и фантазии хозяина.

После расчетов можно закупать материалы, инструменты и начинать устройство конструкции. После установки производят декоративную отделку. Для этого используют различные материалы. Для домашней лестницы больше подходит дерево.

Если вычисление сложно производить самому, можно обратиться в специализированную компанию. Квалифицированные сотрудники не только произведут расчет, но и дадут ценные рекомендации по выбору материала, оборудования, по самому процессу установки.

Бетонная лестница на косоурах: монолитная и сборная

Бетонные лестницы на косоурах считаются наиболее надежными и долговечными. Делятся на типовые и сделанные по индивидуальному проекту. Могут быть сборными, где роль опорного элемента выполняет одна или две бетонные или металлические балки, на которые крепятся ступени, или монолитными, в которых косоур неотделим от ступеней.

Для изготовления бетонной лестницы своими руками, в первую очередь, надо соорудить опалубку. Она должна быть непроницаемой, чтобы раствор не вытекал. Затем разместите каркас из прутьев арматуры, сваренных между собой. Третьим шагом будет заполнение приготовленной формы бетоном. Обязательно утрамбовывайте цемент по ходу процесса. После того, как лестница застынет, можете смело начинать отделку бетонной лестницы.

Расчет монолитной конструкции ничем не отличается от проектирования ее металлического иди деревянного аналога.

Как вырезать косоур для лестницы своими руками?

Расчет лестницы на косоурах — вычисление размеров

Проведем расчет лестницы, крепящейся на косоурах без кобылок. Для этого нам необходимо знать следующие параметры:

  1. высота — расстояние от пола первого этажа до пола второго этажа;
  2. длина — расстояние от начала лестницы до проекции конца лестницы на пол;
  3. глубина проступи;
  4. высота подступенка.

Первые два параметра определяются замерами по месту установки.

Например, предположим, что высота лестницы у нас 2,5 м, а длина – 4 м. Глубина ступенек, в соответствии с требованиями безопасности и эргономики, должна находиться в пределах от 25 до 40 см. Выбираем 28 см. Разделив длину лестницы (4м) на глубину ступеньки (0,28 м) получаем, что количество ступенек равно 14.

Надо также помнить, что высота подступенка, удобная для ходьбы, находится в пределах от 12 до 22 см. Разделив высоту лестницы (2,5 м) на количество ступенек (14 штук) получаем, что размер подступенка составит 18 см. Это значение входит в указанные пределы.

Допустим, косоур является гипотенузой треугольника, катеты которого длина и высота лестницы. Теперь по теореме Пифагора вычисляем размер балки, необходимой для изготовления несущей. Получаем значение 4,7 метра.

Длина 2 + высота 2 = косоур 2 , т.е 4 2 +2,5 2 = √22,09 = 4,7 т.о. длина косоура будет 4,7 м.

Исходные данные

Для того, чтобы лестница была удобной и долговечной, косоур требуется правильно рассчитать. Какие данные необходимо при этом учесть?

  • Ширину марша;
  • Массу каждой ступени;
  • Количество косоуров (есть конструкции на одном центральном косоуре, либо с одним боковым, если с другой стороны ступени «уходят» в кладку стены);
  • Длина вертикальной проекции марша. Здесь необходима небольшая оговорка, почему мы «пляшем» от проекции, а не от длины самого марша. Все просто, эту величину нам гораздо проще измерить: берем ту точку, от которой марш будет начинаться, «бросаем» отвес от той точки, куда марш ведет, и замеряем расстояние. Кроме того, из вертикальной проекции нам удобней будет рассчитать количество ступеней: просто поделим длину проекции на шаг ступени;

Совмещение с ковкой

  • Подъем марша – высота по вертикали от уровня начальной до уровня конечной точки марша. Если речь идет о лестнице на второй этаж, то подъемом будет высота от пола до пола, если с улицы – то от уровня земли до крыльца, и так далее.

Изготовление из металла

Установка лестницы рядом со стеной предполагает использование одной тетивы. Однако с увеличением длины марша прочности одной доски не достаточно. В таких случаях можно сделать лестницу своими руками на одном металлическом косоуре. Жесткость металла позволит сохранить прочность всей конструкции. В качестве несущего элемента используют швеллер, металлический профиль, сваренные друг с другом листы металла.

В отличие от дерева, металл позволяет изготавливать также винтовые лестницы, не используя дорогостоящего оборудования. Для придания винтовой или другой неправильной формы лестнице, профили гнут или сваривают из отдельных секций. К верхней части косоура приваривают вертикальные стойки под ступени. Шаг и высота опор задают согласно стандартам. Сварные швы шлифуют и конструкцию покрывают защитой от коррозии.