Классические прямые деревянные лестницы на тетивах и косоурах

Формируют лестничную площадку, на неё опирают балки, которые, в свою очередь, поддерживают ступени лестничного марша.

Такие прямые лестницы возводятся на протяжении многих веков, поэтому они называются классическими. Время их не закончилось, они будут с успехом применяться и дальше. Почему они так привлекательны? Объяснение этому есть.

Прежде всего, элементарные классические прямые лестницы можно сделать самостоятельно, не приглашая высокооплачиваемых специалистов и не прибегая к высоким технологиям и дорогостоящему оборудованию. Все элементы классических лестниц понятны в изготовлении и не требуют специальных знаний и навыков.

С конструктивной точки зрения классические лестницы также предпочтительны: тетивы и косоуры обеспечивают наибольшую прочность и жёсткость конструкции, по сравнению с другими вариантами. Высокая прочность лестниц на тетивах и косоурах позволяет выдерживать наибольшие нагрузки, поэтому даёт возможность не ограничивать архитектурную мысль в параметрах лестниц - пролётах и ширине марша, что немаловажно, например, для основных и парадных лестниц.

Привлекательно в классических лестницах и то, что косоурам и тетивам можно придать криволинейную форму, и, стало быть, лестницы можно сделать поворотными и винтовыми (об этом будет рассказано ниже), что делает интерьер интересным и экономит площадь под лестницу.

Параметры сечения тетив и косоуров определяются расчётом, в который закладываются данные о величине и ширине пролёта лестницы, а также параметры и материал ступеней.

Классические лестницы могут иметь или не иметь подступёнки. Лестницы с подступёнками прочнее, так как подступёнок является дополнительным ребром жёсткости. Однако лестницы без подступёнков при взгляде на них позволяют получить эффект лёгкости конструкции.

Деревянные лестницы на тетивах

Ступени классических деревянных, и не только деревянных, лестниц опираются на балки. Балки могут по-разному располагаться относительно ступеней. Так, одним из вариантов является тетива.

Тетива (ударение на последнем слоге) - это балка, поддерживающая ступени сбоку.

Опирание ступеней на тетиву - наиболее распространённый вариант на современном рынке лестниц. На рисунке показано схематичное изображение лестницы по тетивам, так может быть изготовлена элементарная лестница, в функции которой не входит украшение помещения. На этом же рисунке приведены виды лестниц, с подступёнками и без них, вполне радующих взгляд.

Лестница на тетивах: а - схематично изображённая лестница; б - вид лестницы с подступёнками; в - вид лестницы без подступёнков со свободнонесущими тетивами.

Для изготовления тетивы используется доска, устанавливаемая на ребро. Тетива может быть:

• пристенная, т.е. примыкать к стене и крепиться к ней, или
• свободнонесущая - иметь опоры только в нижней и верхней точках лестничного марша.

Сечение тетивы зависит от способа крепления ступеней к ней; таких способов два.

Первый способ. Крепление врезкой.

Конструирование лестниц на тетивах с врезкой ступеней: а — разрез по лестнице; б — вид лестницы с полной врезкой проступей и подступенков; в — прорези под проступи и подступёнки; г,д — варианты неполной врезки проступей и подступёнков; е - вариант крепления подступёнка к свободнонесушей тетиве; ж - варианты крепления подступёнка к проступи; 1 - тетива; 2 - проступь; 3 - подступёнок; 4 - прорезь в тетиве; 5- балка лестничной площадки; 6— подшивка потолка; 7— свободнонесущая тетива; 8 - возможное наличие подступёнков; 9 - дюбели или саморезы.

Ступень врезается в тетиву, в специально подготовленный паз глубиной около 1/3 толщины тетивы. Поскольку паз ослабляет сечение тетивы, то оно должно быть не менее 100x150 мм при ширине лестницы около 1 м. Расчёт может показать, что при более широкой лестнице потребуется тетива большего сечения.

Расположение ступеней относительно тетивы зависит от архитектурного решения лестницы и расчётного сечения тетивы. Возможные варианты врезки ступеней показаны на рисунке. При этом подступенок торцевой частью либо также врезается в тетиву, либо просто примыкает к ней, а вырез делается только под проступь.

Крепление подступёнка с проступями может осуществляться разными способами, два из которых показаны на рисунке. В первом случае подступёнок входит в шпунт в нижнюю плоскость вышележащей проступи, а во втором — крепится само-резами. Саморезами, конечно, проще, но с эстетической точки зрения шпунтовое соединение предпочтительнее. К нижней проступи подступёнок крепится саморезами. В случае свободнонесущей тетивы, к которой не закрыт подход сбоку, подступёнок можно закрепить к этой тетиве, как показано на рисунке.

Толщины подступёнка достаточно 20 мм для маршей длиной не более 4,5 м; при более длинных маршах, для исключения зыбкости лестницы, сечение подступёнка должно быть увеличено до 30...40 мм.

Толщина ступеней зависит от расстояния между тетивами. Влияет также и ширина проступи. Ориентировочно толщину ступеней при ширине проступи 240...300 мм и наличии подступёнка можно принять: 40 мм при расстоянии между тетивами 0,8 м; 45 мм - при расстоянии 1,0 м; 55 мм — при расстоянии 1,2 м.

Лестница может решаться и без подступёнка - только врезанием проступей в тетиву. Такая лестница, несомненно, смотрится легче, но с конструктивной точки зрения это не лучший вариант, так как создаётся менее прочная и жёсткая конструкция. Этот недостаток становится несущественным при небольшой ширине лестничного марша, увеличенной толщине проступей (примерно на 10%) и сечений тетив и, разумеется, при изготовлении конструкции из прочной и плотной, хорошо высушенной древесины.

Выбирая способ врезки, нужно учитывать ещё одно обстоятельство — дерево всегда подвержено усушке: например, для сосны усушка вдоль волокон составляет 2...5%, а поперёк - до 20%; более плотная древесина усыхает меньше. Это значит, что если паз будет неглубоким при длинной проступи или дерево будет плохо высушено, то со временем ступень может выпасть из паза.

Второй способ. Ступени опираются на опорные бруски - прибоины.

Прибоины прибиваются к тетиве, отсюда и их название. Такое решение более надёжное и позволяет уменьшить сечение тетивы до 50x150 мм. Прибоинам можно придать красивую форму или обыграть их цветом, сделав конструкцию привлекательной. Форму прибоинам также придают разную: треугольную, прямоугольную или иную. Главное — в верхнем ребре прибоин: оно должно быть горизонтальным, чтобы на него разместить проступь.

Сечение прибоин должно назначаться с учётом предполагаемой нагрузки на ступени.

Конструирование лестниц на тетивах при опирании проступей на опорный брусок: а — разрез по лестнице; б - опирание проступей на опорный брусок (прибоину); в - то же, на стальной уголок; г - вариант формы опорного бруска; д - вариант крепления проступи и подступёнка; 1 - тетива; 2 - проступь; 3 - подступёнок; 4 - опорный брусок (прибоина); 5 — стальной уголок; 6 — балка площадки; 7— гвозди.

Совсем простой вариант — крепление проступей на стальной уголок, если это удовлетворяет дизайнерским задумкам. Оба варианта крепления одинаково надёжны.

В способе опирания на прибоины нелишне также помнить о влиянии фактора усушки древесины, в результате чего площадь опоры проступи на прибоины может уменьшиться.

Подступёнок крепим теми же способами, что и при врезке.

Свободнонесущая тетива крепится к балкам лестничной площадки или перекрытия. На рисунке показан верхний узел крепления тетивы к деревянной балке лестничной площадки (перекрытия). Этот же узел можно решить с помощью стального уголка, к которому крепится и лобовая доска, закрывающая конструкцию лестничной площадки. Размер стального уголка подбирается в зависимости от нагрузки на лестницу и параметров её элементов.

Узлы опирания тетивы на лестничную площадку и перекрытие: а - крепление тетивы к балке площадки (перекрытия) с помощью стального уголка; б - крепление тетивы к лобовой доске; в - крепление тетивы к бетонному перекрытию; г - крепление тетивы к деревянной балке площадки (перекрытия) с помощью врубки; д - то же, с помощью накладного бруска; е — крепление тетивы к стальной балке с помощью стального уголка; ж, з - то же, к бетонному перекрытию; 1 - тетива; 2 - балка площадки (перекрытия); 3 - стальной уголок; 4 - лобовая доска; 5 - крепёжные элементы; 6 — бетонная площадка (перекрытие); 7—деревянная балка перекрытия; 8 — врубка; 9 — накладной брусок; 10 — доски чёрного пола; 11 - стальная балка; 12 - гидроизолирующая прослойка.

В случае пристенной тетивы её можно не опирать на балку площадки (перекрытия), а закрепить к несущей стене дюбелями. Для эстетического оформления вида лестничной площадки при подъёме по лестнице к тетиве крепят лобовую доску, которая закрывает балки площадки.

Если перекрытие или лестничная площадка выполнены из бетона, то не обойтись без стального крепёжного элемента — уголка; узел показан на рисунке.

Один из способов опирания нижней части тетивы на балку площадки (перекрытия) показан на рисунке. Здесь балка площадки перпендикулярна к тетиве. В случае расположения тетивы и балки в одной плоскости узел решается или врубкой, или с помощью накладного бруска, который потом закроется конструкцией пола.

Крепление деревянной тетивы к стальной балке выполняют посредством стальных уголков. Тот же приём — и при креплении тетивы к бетонному перекрытию (площадке). Если опираем пристенную тетиву, то достаточно одного уголка, если свободнонесущую, то добавляем ещё по уголку с каждой стороны тетивы.

Деревянные лестницы на косоурах

Другим вариантом балки, на которую опираются ступени, является косоур.

Косоур - балка, поддерживающая ступени снизу (в переводе с немецкого языка -косая балка).

В отличие от тетивы, где не так много возможностей разнообразить и вид тетивы и способы опирания на неё, косоуры не имеют ограничений в самых смелых фантазиях архитекторов: это может быть один косоур или два (реже три), форма, элементы, материал и комбинации материалов которых на современном рынке представлены множеством предложений и продолжают пополняться новыми решениями. Наконец, у архитектора есть возможность самому разработать желаемый косоур. Для конструктора в этом случае будет ставиться задача рассчитать сечения элементов таких индивидуальных лестниц.

В рамках данной книги рассмотрим только небольшую часть лестниц на косоурах, но этого вполне достаточно, чтобы создать представление о косоурах вообще и способах опирания на них ступеней.

Лестницы на двух прямых пилообразных косоурах

При всём разнообразии косоуров способы опирания на них ступеней можно свести к двум.

Первый способ. Ступени врезаются в косоур, такие ступени называются седельными, а косоур - пилообразным. Вид такого косоура действительно очень красив, однако способ имеет существенные недостатки.

Во-первых, в случае ошибки при выполнении «зубьев» сложно будет исправить дело. Во-вторых, при такой глубокой врезке сечение косоура должно быть очень мощным: высота рабочего сечения - не менее 150 мм, а лучше 200 мм. Полная высота сечения зависит от высоты подступёнка, но не менее 300 мм. Балку с таким сечением найти непросто, и это будет недёшево. На этом же рисунке показан узел крепления косоура к бетонной плите перекрытия (площадки) - с помощью стального уголка.

На заметку. Речь идёт о косоурах, изготавливаемых из натурального дерева. Клеёная древесина обладает большими возможностями, но это совсем другой материал - не дерево, а полимер. В данной книге изделия из клеёной древесины не рассматриваются.

К породам дерева также предъявляется требование - прочность; подойдёт дуб, бук и подобные породы. Дерево должно быть желательно зимней рубки и хорошо высушено, в противном случае балку с такими параметрами со временем может повести, так как спастись от сильных колебаний влажности в малоэтажных домах затруднительно.

Конструирование лестниц на двух пилообразных косоурах: а — вид пилообразного косоура; б — вид ступеней на косоуре; в — разрез по лестнице; г — вид лестницы; 1 — пилообразный косоур; 2 — проступь; 3 — стальной уголок; 4 - лобовая доска; 5 - бетонная плита площадки (перекрытия).

Такой мощный косоур увеличивает нагрузку на балки площадки и зрительно утяжеляет вид лестницы, особенно при нешироких маршах. Но это обстоятельство можно сделать и достоинством: косоуры подчёркиваются, смотрятся рельефно, контрастно.

На подготовленный косоур укладываются и закрепляются проступи, подступёнки могут быть или не быть.

Второй способ. Ступени опираются на какие-то опорные элементы, закреплённые на косоурах. В случае дерева используются бруски - прибоины. В этом варианте сечение косоура принимается меньше, чем с седельными ступенями, а именно - 50x150 мм. Деревянные опорные бруски могут по-разному устанавливаться на косоур.

Прибоины ставятся на ребро косоура. При умелой заделке швы между косоуром и прибоинами не видны, получается эффект пилообразного косоура, как у лестницы с седельными ступенями, но без вышеупомянутых недостатков. Лестница выглядит красиво, изящно. Как вариант крепления брусков к косоуру - посадить их на нагели — такие дюбели, изготовленные из твёрдых пород дерева, например, из бука; диаметр нагелей 12... 16 мм.

Виды лестниц на косоурах с опорными брусками поставленными на ребро: а - треугольный опорный брусок; 6 - художественно выпиленный опорный брусок.

Форма брусков может быть треугольной, прямоугольной или художественно выпиленной.

Деревянные бруски можно заменить опорными элементами из другого материала: например, на изогнутую листовую сталь; крепление таких элементов к косоуру производится шурупами в нижней части волны.

Не менее интересный вариант опирания ступеней — на опорные ножки. Проступь задней частью заходит на косоур, а в неё и в косоур вставляется крепёжная часть опорной ножки. Удлинённые опорные ножки могут служить в качестве балясин (элементов ограждения) лестницы.

Прибоины набиваются сбоку косоура; возможная форма прибоин - прямоугольная — показана на рисунке. Вариант неплохой в конструктивном плане, но с эстетической точки зрения лестница не примечательна. Она требует подшивки лестницы снизу, так как прибоины не украшают лестничный марш. Подшивка может быть выполнена из досок, гипсокартонных листов и подобных отделочных материалов. Такая лестница не смотрится лёгкой и изящной.

В лестницах на косоурах, как и на тетивах, подступёнок может отсутствовать. Замечания к этим конструкциям такие же, как и в вариантах с тетивой.

На рисунке показан ещё один вид ступеней: они выполнены из цельного куска дерева. Лестница смотрится, конечно, необычно, но из натурального дерева сделать такие ступени проблематично. Кроме того, масса таких ступеней значительна, поэтому косоур должен быть достаточно мощным.

Конструирование лестниц на двух прямых косоурах: а — опирание ступеней на треугольный опорный брусок, закреплённый на ребро косоура; б - вариант крепления подступёнка и проступей; в - ступени без подступёнков; г — опирание проступей на прямоугольный брусок; д — то же, на стальные опоры; е — то же, на опорные ножки; ж — то же, на прямоугольный брусок, закреплённый на косоуре внахлёст; з — ступени, изготовленные из цельного бруска дерева; / — косоур; 2— подступёнок; 3 — проступь; 4 — треугольный опорный брусок; 5 — врубка; 6 — нагели d =16 мм, бук; 7— прямоугольный опорный брусок; 8— изогнутая стальная опора; 9— шурупы; 10- опорные ножки; 11 - задняя опора проступей; 12 — крепёжная часть опорной ножки; 13 — опорный брусок, закрепляемый на косоуре внахлёст; 14 — ступень из цельного бруска дерева.

Лестницы на двух зигзагообразных косоурах

Интересен вариант складчатой конструкции косоура. Зигзаг деревянного косоура можно получить, изготовив его из отдельных брусочков прямоугольной формы. Например, на рисунке, а бруски имеют примерное сечение 50x250 мм и ширину 150 мм. По виду они как бы вытянуты в высоту. На рисунке брусочки выглядят вытянутыми в длину. Для несушей способности лестничного марша это не имеет значения; это влияет только на уклон лестницы и её вид. Бруски соединяются между собой болтовым соединением на шпильках (шпилька - вид крепёжного элемента, представляющего собой цилиндрический стержень с резьбовой нарезкой на обоих концах).

Лестница на зигзагообразных косоурах, образованных деревянными брусками: а, б - варианты формы брусков; 1 — деревянный брусок — элемент косоура; 2- проступь; 3 — подступёнок; 4 — болтовое соединение на шпильках.

Лестницы на одном прямом косоуре

Деревянные лестницы можно конструировать и на одном косоуре. Ширина сечения косоура принимается не меньше 150 мм, чтобы создать необходимую площадь опирания проступи. Опорный брусок берётся такой же ширины и набивается на ребро косоура. Особое внимание здесь должно быть уделено креплению проступей к опорным брускам, чтобы избежать опрокидывания проступи при наступании на её край. Возможности таких лестниц ограничены по ширине лестничного марша, поэтому их часто делают в качестве вспомогательных.

Лучше дело обстоит, если поддерживающий проступь элемент развить по ширине - получается такая своеобразная капитель, форма которой может быть разной. Этот приём увеличивает площадь опирания проступи, повышая тем самым надёжность конструкции и давая возможность увеличить ширину лестничного марша.

Крепление косоура к лестничной площадке (перекрытию)

Крепление косоура к конструкции лестничной площадки или перекрытия производится разными способами. Один из них схож с креплением тетивы — схематично это показано на рисунке. В несущей косоур балке площадки делается вырез, на который опирается подрезанный соответствующим образом конец косоура.

Примеры лестниц на одном деревянном косоуре: а — опирание проступи на опорный треугольный брусок; б — опирание проступи на капитель; 1 — опорный брусок; 2 — косоур; 3 — проступь; 4 — капитель.

Разновидностью этого способа делает так называемый «зуб» в косоуре, под который готовится соответствующая подрезка в балке площадки. Устройство узла с помощью «зуба» требует знания и навыков работы с деревом: «зуб» должен быть изготовлен так, чтобы не ослабить сечение балки и косоура, но получить достаточную для опирания косоура площадь. Важным замечанием является то, что выпил «зуба» должен быть произведён под углом 90°.

Более простой способ не требует никаких подрезов. Берут полосу из нержавеющей стали толщиной 2 мм и шириной, равной ширине косоура, крепят её саморезами к косоуру. Затем этой полосой обёртывают балку площадки и крепят к ней. Нельзя не сказать, что простота этого способа может сказаться на его надёжности, поэтому крепление должно быть особенно тщательно выполнено.

Крепление косоура к лестничной площадке и перекрытию: а — опирание косоура на балки площадки (перекрытия); б — опирание косоура на балку с помощью «зуба»; в — крепление косоура к балке с помощью полосовой стали; г — крепление косоура к железобетонной плите; 1 — несущая деревянная балка площадки (перекрытия); 2- косоур; 3 — «зуб»; 4- крепёжный элемент; 5 — конструкция пола; 6-полоса стали толщиной 2 мм; 7— стальной уголок; 8 — железобетонная плита; 9 — лобовая доска.

Если площадка или перекрытие выполнены из бетона, то крепление производится с помощью стального уголка, что мы уже видели в случае седельных косоуров.

Опирание косоуров на балки, параллельные ему, или на бетонную площадку такое же, как и у тетивы.

Параметры элементов деревянных прямых лестниц

Сечения косоуров, тетив, ступеней, подступенков зависят от длины и ширины лестничного марша, а также способов соединения всех элементов между собой. Выше в тексте говорилось о параметрах тех или иных элементов, но для удобства они сведены в таблице. Однако следует знать, что точные параметры определяются расчётом, таблица поможет только сориентироваться в примерных размерах сечений.

Конструкции лестничных площадок прямых и угловых лестниц по деревянным балкам

Ранее мы выяснили, что косоуры и тетивы опираются на несущие балки лестничной площадки. Эти балки тоже должны на что-то опираться. В вариантах частично открытых лестниц несущие балки с одной стороны опираются на стену, а с другой их поддерживают опоры - стойки, колонны. Между несущими балками нужно положить ещё дополнительные балки - рядовые. Они повысят жёсткость конструкции, исключив зыбкость пола площадки, и будут поддерживать конструкцию пола площадки.

Укладка рядовых балок может производиться двумя способами.

Первый способ. Одним концом рядовые балки укладываются в паз несущей балки, перекинутой с опоры на опору. При этом сечение рядовых балок может быть меньше сечения несущих балок, поскольку роль рядовых балок сводится только к обеспечению жёсткости конструкции. Другим концом рядовые балки заходят в стену, как и несущие балки; но так как высота сечения рядовых балок (в данном примере она равна 75 мм) меньше высоты сечения несущих балок (150 мм), то и высота заложения рядовых балок в стену меньше и определяется высотой их сечения (75 мм).

Второй способ. Несущие и рядовые балки имеют одинаковое сечение; рядовые балки укладываются поверх несущих балок.

Если лестница открыта полностью, то опоры устанавливаются с двух сторон площадки, на которые производится монтаж балок площадки.

Устройство балочной лестничной площадки: а — план раскладки балок лестничной площадки по первому варианту; б — раскладка балок по второму варианту; в - схема разреза конструкции по второму варианту; 1 - опора; 2 — рядовая балка площадки 75x50 мм; 3 — несущая балка площадки 150x100 мм; 4 — косоур; 5 — ступени; 6 — несущая косоур балка 150x100 мм; 7 — доски чёрного пола; 8 — чистый пол.

Далее на балки - рядовые и несущие - настилаются доски чёрного пола, по которым монтируется конструкция чистого пола. Снизу площадку оформляют, закрывая либо только доски чёрного пола, либо пряча и балки площадки. Для этого годятся доски типа «вагонки», гипсокартонные листы или иной облицовочный материал. При необходимости можно предусмотреть звукоизолирующую прослойку.

Лестничные площадки угловых лестниц мы формируем аналогичными приёмами. В частично открытых лестницах площадка примыкает к смежным несущим стенам. В этом случае нужна одна стойка - с внутреннего угла лестницы. Несущие косоур или тетиву балки площадки заводятся одним концом в стену, с другой - опираются на стойку. Рядовые балки монтируются одним из двух способов, подробно описанных в прямых лестницах.

Если лестница полностью открыта, то опоры ставятся с дух сторон площадки. Причём нужно по две опоры с каждой стороны площадки. На опору укладываются балки, которые вместе с опорами образуют своеобразную опорную раму, на которую монтируются балки площадки - и основные, несущие, и дополнительные - под конструкцию пола площадки.

Конструирование лестничной площадки угловой лестницы: а — вид лестницы; б - несущие конструкции лестницы; в — план раскладки балок площадки, тетив, косоуров; 1 - косоур; 2- проступь; 3 — стойка; 4 — тетива; 5 — крепление проступей врубкой; 6— то же, на опорный брусок; 7— несущая тетиву/косоур балка; 8 — дополнительные балки для формирования площадки; 9 — опорная рама; 10 — доски чёрного пола плошадки; 11 — доски чистого пола площадки.

Для опор годится дерево (бревно, брус), в этом случае опоры называют стойками. Опоры можно возвести и из камня (кирпича, мелких блоков). Но, заметьте, под каменную опору необходимо подготовить фундамент, поскольку масса каменной опоры значительно больше деревянной, а конструкция перекрытия на такую массу не рассчитывается.

Если дизайнерский проект помещения не позволяет ставить стойки, то их можно заменить подкосами, схема решения показана на рисунке. Защемлённая в стене несущая балка площадки поддерживается подкосом, который, в свою очередь, упирается в стену и поддерживается опорным элементом. И подкос, и опорный элемент могут быть красиво обыграны архитектурно в любом стиле помещения.

Опоры также можно заменить диагональными балками, перекинутыми на две смежные несущие стены. На одну или две диагональные балки укладывается защемлённая в стене балка, на неё опираются несущие балки площадки. Снизу эту группу балок, конечно, лучше закрыть какой-либо подшивкой. Способ хорош в том плане, что образуется совершенно свободное пространство под площадкой, лестница смотрится более лёгкой. Однако, поскольку все балки укладываются «поэтажно» друг на друга, нужно точно рассчитать высоту их заложения в стены. И ещё одно предупреждение. Как и всякая консольная конструкция, такая площадка работает в менее благоприятном режиме, поэтому решение о параметрах сечения балок должно приниматься на базе расчётов.

Устройство лесничной площадки угловой и прямой лестницы без стойки: а - замена стойки подкосом; б - то же, диагональными балками; 7 - несущая балка площадки под косоур/тетиву; 2 — подкос; 3 — опора под откос; 4 — диагональные балки; 5 — вспомогательная балка под несущие балки площадки; 6- прибоина под балки площадки.