Устройство лестниц нам знакомо с детства – с той поры, когда корневое слово «лезть», послужившее основой для названия этого предмета, как нельзя более соответствовало нашему способу передвижения в ползунковый период жизни.

Со временем мы научились не только лазить по лестницам, но и ходить. Причем последнее делали гораздо чаще и увереннее, поскольку зачастую пользовались лестницами для ходьбы, нежели сборными лестницами для лазания.

Нечто подобное произошло и в жизни всего человечества: изначально устройство лестницы было задумано для лазанья. В древности выполнение деревянных лестниц было несложным: они представляли собой ряд достаточно прочных палок, закрепленных на одном бревне или двух жердях. В монолитных лестницах просто не было необходимости. С развитием человеческой цивилизации конструкции лестниц усложнялись, приобретая самые разнообразные формы.

Первой известной деревянной лестнице семь тысяч лет. В 2004 году в австрийском городе Холлштадт, в древней соляной шахте ученые обнаружили деревянную лестницу. Эта лестница самая старая из всех известных на сегодняшний день. Раскопано лишь б м ступеней. Соль позволила прекрасно сохраниться деревянным элементам лестницы. Ученые утверждают, что она построена за 5000 лет до н. э.

Первые письменные свидетельства о технологии строительства лестниц содержатся в египетских папирусах 4–1 тысячелетий до н. э. Египетские пирамиды представляют собой гигантские лестницы, уходящие в небо. Лестницы племени майя были покрыты иероглифами и представляли собой важнейшую деталь пирамид.

В ассирийской архитектуре было традицией строить здания на возвышении, куда обязательно вела лестница. Во дворце Дария, построенном в 521 году до н. э. стенки лестницы, ведущие к большой ападане, были украшены рельефами с изображением воинов, львов, быков, шествия пленных, несущих дары.

Древние греки и римляне, возводившие колизеи, амфитеатры и храмы, не могли обойтись без массивных лестничных конструкций. Античные храмы строили на приподнятых платформах (стилобатах), состоящих из ряда ступеней. Иногда ступени достигали более 2 м в высоту.

В Средние века замки имели оборонительные стены и башни, на которые поднимались по ступеням винтовых лестниц, и темные сырые подвалы и темницы, в которые по лестницам спускались. Тогда же стали создаваться специальные лестничные гильдии, которые передавали секреты строительства лестниц из поколения в поколение, так как сооружение винтовых лестниц требовало специального математического расчета.

Во Франции готического периода особое внимание уделялось лестничным клеткам, которые часто делались выступающими из фасада и формировали главный вход в здание.

Во времена Возрождения, классицизма, барокко, рококо, модерна лестницы приобретали отпечаток соответствующей эпохи – изгибались, украшались скульптурой, колоннами, коваными перилами.

Сэр Генри Уоттон, английский поэт, архитектор и дипломат в 1624 году писал: «Сделать хорошую лестницу – сложная архитектурная задача». Он рекомендовал хорошо освещать лестницу, чтобы никто не мог случайно упасть или споткнуться, оставлять достаточно места над головой, «чтобы поднимающемуся человеку хватало воздуха», подчеркивал значение широких ступеней и небольшого уклона, «так как ноги наши сильнее устают при подъеме, чем при спуске».

Лестницы используются и как символ во многих религиях и философских учениях. Являясь атрибутом религиозного ритуала, они подчеркивают важность восхождения. При этом для создания нужного эффекта мистическое значение имели ширина и крутизна лестниц. Эквивалентами лестницы являются золотая нить, ось мира, мировое дерево, мировая гора, радуга и др. Лестница пересекает три космические зоны, связывая мир богов, людей и подземный мир. Лестница связана с движением по вертикали. Зачастую ступени лестницы задают иерархию божеств.

Лестница может символизировать переход от одного плана бытия к другому, прорыв на другой онтологический уровень, сообщение Земли с Небесами в обоих направлениях (восхождение человека и нисхождение божества). Лестница имеет значение мировой оси, что связывает ее с Космическим Древом и столбом, олицетворяет доступ к реальности, абсолюту, к трансцендентному, переходя от нереального к реальному, от тьмы к свету, от смерти к бессмертию. Этот переход есть путь в другой мир через смерть. Лестница делает Небо доступным, но может быть и убрана. Первоначально лестница существовала в раю, и между богом и человеком была непрерывная связь, но с грехопадением она была утеряна.

У американских индейцев радуга – это лестница, дающая доступ к другому миру.

В буддизме лестница Шакьямуни изображается со следом Будды на нижней и верхней ступеньках. Шакьямуни сходит с неба Тушита на землю по лестнице, принесенной ему Индрой.

В Тибете связь человека с небом осуществляется посредством му – нити, веревки или лестницы, которая могла принимать вид столба дыма, порыва ветра или луча света. Раньше тела тибетцев растворялись в свете и посредством му возносились на небо. Но однажды человек случайно перерезал му мечом, и с тех пор люди стали умирать, а их тела оставались на земле.

В христианстве лестница является символом страданий Христа. Так, в раннем итальянском Возрождении Иисус Христос поднимается по лестнице либо находится уже возле креста, а палачи, поднявшиеся по лестницам, прибивают гвоздями к поперечинам креста руки Спасителя. Иакову по пути в Харран приснилась лестница, доходившая до самого неба, по которой вниз и вверх передвигались ангелы. А монаху-бенедиктинцу святому Ромуальду также приснилась доходившая до неба лестница, вверх по которой взбирались одетые во все белое монахи его ордена. Лестница Иоанна Лествичника стала символом восхождения от одной добродетели к другой и борьбы со страстями.

У египтян лестница – символ Гора и находится под покровительством бога Ра. Она возвышается над материальным миром и связывает его с Небесами. «Установил я лестницу к Небесам среди богов»; «Пусть я, Осирис, писец Ани, победоносно разделю место с тем, кто на вершине лестницы»; «Я совершил путешествие с земли на небо, Бог Шу помог мне встать, бог Солнца укрепил меня с двух сторон лестницы, и звезды, которые никогда не заходят, направили меня на вершину пути и помогли избежать уничтожения» (Книга Мертвых). Хатхор держит лестницу, чтобы добрые люди могли взобраться на Небо. В египетских захоронениях найдены амулеты в форме лестницы.

У евреев лестница – средство общения Господа с человеком посредством ангелов.

В исламе лестница, увиденная Мухаммедом, ведет верных к Господу.

У японцев лестница – атрибут бога грозы, олицетворяющее средство сообщения между Небом и Землей.

В митраизме инициируемый восходит по семиступенчатой планетарной лестнице, символизирующей проход души через семь небес. Шаман поднимается по лестнице или по жерди с семью зарубками, чтобы пообщаться с духами. Святилища культа Митры находились в подземельях, и в каждом святилище была лестница в семь ступеней, по которой восходили в обитель блаженства.

Сибирские народы представляли мировое (шаманское) дерево в виде лестницы, шеста или столба. Шаман эвенков попадал в Верхний мир, влезая по лестнице-дереву. В костюме шамана среди атрибутов, необходимых для путешествия по различным мирам, встречаются маленькие железные лестницы.

Натуралисты XVIII века строили иерархичную картину мира, определяя «лестницу подчиненности, значимости и первенства в развитии способностей существ».

Зачастую лестница представляется как иерархическая пирамида, знак удачной карьеры («продвигаться вверх по служебной лестнице»). Лестница, ведущая вверх, символизирует храбрость и смелость, ведущая вниз – трусость и подлость.

Лестница в современном доме – важнейший элемент объемно-пространственного решения здания. Она как бы является связующим звеном между разными высотными уровнями дома или прилегающей территории. Наличие лестницы в доме, ее вид, размеры и конструктивные особенности определяются общим принципиальным решением здания в целом. Нужно отметить что, обладая многими полезными качествами, лестница является объектом повышенной опасности. Случаи травмирования людей, связанные с эксплуатацией лестницы, происходят чаще, чем с другими конструктивными элементами дома. Поэтому построение хорошей лестницы, отвечающей современным эстетическим требованиям, одновременно сводит к минимуму опасность, связанную с ее эксплуатацией. Над решением этой задачи уже много поколений работают строители и архитекторы в разных странах мира. Казалось бы, о лестницах (особенно деревянных) написано много статей, однако практика показывает, что при сооружении лестницы приходится решать целый ряд проблем, недостаточно освещенных в литературе.

Каким же шагом ходит человек по лестнице? Этим вопросом интересуются специалисты следующих областей знаний: художники компьютерной анимации, медики-ортопеды, военные, модельеры, криминалисты. При построении математической трехмерной модели движения человека по лестнице художники-аниматоры и ортопеды показали, что это перемещение сильно отличается от ходьбы по горизонтали. Выделяют три способа движения вверх: ходьба по наклонной плоскости, ходьба по ступеням лестницы, лазанье по стремянке. При этом специалисты определили, что относительная амплитуда шага человека равна в среднем 640 мм.

Линия ходьбы.

Линия ходьбы человека имеет вид ломаной линии, отчего укорачивается шаг, но зато походка становится устойчивее. Поперечное сечение дает расстояние между следами правой и левой ноги 110–120 мм у мужчин и 120–130 мм у женщин. Ось стопы не совпадает с направлением линии ходьбы и составляет с ней угол около 30°.

Например у военных: шаг мужчин – 750 мм, шаг женщин – 500 мм. Усреднив эти значения, получаем (750 + 500) / 2 = 625. Модельеры рекомендуют для изящной походки длину шага не больше размера обуви, т. е. для цикла одной ноги 500 мм.

Криминалисты давно подметили ряд важных особенностей шага человека: длина шага правой ноги у всех «правшей» больше, чем левой: у мужчин – на 20 мм, у женщин – на 3 мм. При прочих равных условиях поворотные лестницы с правым заходом удобнее на подъем, но хуже на спуск, с левым заходом – наоборот. Поскольку движение на спуск более неудобно (при этом используется только проступь, а не вся ширина ступени, как при подъеме), удобство лестницы рекомендуется оценивать на спуск. Поэтому лестницы с левым заходом (поворот при спуске налево) предпочтительнее, так как правая нога шагает шире.

К основным задачам, связанным с построением лестницы, можно отнести правильный математический расчет ее элементов, место установки и расположения, выбор материалов и качественную их обработку. Особое место при конструировании лестницы отводится ступеням и ограждению. От правильного выбора размеров ступеней и расстояния между ними зависит крутизна лестницы и удобство пользования, а следовательно, и безопасность. На крутизне лестницы следует остановиться немного подробнее. Определение, что крутизна напрямую связана с удобством лестницы, можно воспринимать до определенных пределов, так как не все лестницы с малой крутизной являются удобными. Если в расчете отсутствует взаимосвязь крутизны лестницы с длиной шага, то даже достаточно пологая лестница может стать неудобной.

Материал, применяемый для построения ступеней, должен обладать высоким коэффициентом трения, так как скользкая ступень наиболее опасна. Для уменьшения трения скольжения при перемещениях по ступеням лестницы часто приходится применять дополнительные меры, так как не все материалы, используемые для сооружения ступеней, обладают необходимым для безопасности коэффициентом трения.

Все лестницы, независимо от сложности и применяемого материала, конструируются из отдельных элементов. Каждый из них имеет определенное функциональное назначение и в соответствии с этим к ним предъявляются определенные требования по размерам, прочности и эстетическому оформлению.

Так, стандартная ступень имеет ширину 300 мм, длину от 800 до 1200 мм. Если ступень выполнена из дерева и опирается на монолитную бетонную конструкцию, то ее толщина может варьироваться в пределах 20 мм. При опирании на косоуры ее толщина должна быть не менее 35 мм. Толщина ступени зависит также и от ширины лестницы, т. е. от расстояния между косоурами. При этом конструкцию следует рассчитывать исходя из того, что косоуры можно сдвинуть к центру, тем самым распределяя нагрузку более равномерно. Для обеспечения большей надежности конструкции иногда прибегают к использованию дополнительного центрального косоура или к усилению ступени установкой дополнительной подступенной планки, выполняющей роль ребра жесткости.

Конструктивные элементы лестницы.

Вне зависимости от применяемых материалов каждый элемент лестницы является обязательной частью конструкции.

Тетива или косоур – основа лестницы, рассчитывается и изготовляется для каждой лестницы индивидуально. Для изготовления используется стандартная заготовка (элемент), которая также называется тетива. Правильно изготовленная тетива должна быть склеена (если это дерево) из отдельных брусьев по всей длине.

Ступень – это элемент, который подвергается наибольшей нагрузке в процессе эксплуатации. Размер и конфигурация могут быть различны, в зависимости от материала и конструкции.

Подступенок – элемент, придающий конструкции большую жесткость и закрывающий пространство под ступенью в защитных и декоративных целях.

Опорный столб – он же угловой, стартовый, поворотный – является главным элементом ограждения, несущим всю нагрузку вместе с поручнем. Поэтому он требует надежного крепления к основанию и последующего стягивания с поручнем. Ограждение в сборе называется перилами.

Поручень – то, на что вы опираетесь или придерживаетесь при подъеме или спуске с лестницы. Должен плотно примыкать к столбу, быть удобным и соответствовать по ширине расположенной под ним балясине.

Балясина выполняет защитно-декоративную функцию, предохраняет от возможного падения, но при этом конструктивно несет на себе перила.

Дополнительные, в том числе декоративные, элементы лестницы служат для придания лестнице индивидуальности, хотя их наличие для качественной лестницы является скорее обязательным.

В любом случае ступень должна быть склеена по всей длине из бруса однородной структуры, уложенного в определенном порядке. Подобная укладка исключает деформации ступеней при эксплуатации даже при нестабильной влажности и однозначно предохраняет их от возможного коробления и перекручивания. Не надо стремиться к тому, чтобы ваши ступени были из цельного куска древесины – отбор подобной древесины в современных условиях является либо очень дорогостоящим (так как естественная сушка древесины должна проходить в течение нескольких лет), либо, если дерево свежее и высушено с помощью искусственной сушки, возможны всяческие неожиданности (напряжения, переходящие в расстрескивание, скрип и пр.).

Подступенки – это элемент без которого можно обойтись, если лестница проектируется сквозной или необходимо облицевать бетонную несущую конструкцию. В других случаях для их изготовления нужно использовать древесину, близкую по своим характеристикам (плотность, коэффициент расширения, влажность и пр.) к основным элементам. Иначе вы рискуете получить в лучшем случае скрипящую лестницу, хотя возможны и серьезные деформации. Среднестатистические размеры подступенка таковы: длина – от 800 до 1200 мм, ширина – от 180 до 200 мм, толщина – от 18 до 20 мм.

Забежные ступени.

Забежные ступени – такие ступени, у которых нормальная ширина соблюдается лишь в средней линии марша. Внутренний край у них уже, а наружный – шире.

Косоур.

Косоур – несущая балка лестничного марша, на которую ступени опираются сверху. Если ступени опираются на три косоура, то средний из них называется промежуточным. Косоур изготавливается из дерева, металлического профиля или железобетона.

Тетива.

Тетива – несущая балка лестничного марша, которая является опорой для ступеней, примыкающих к ней сбоку. Тетива – это основа лестницы; если ваша лестница не бетонная и не металлическая (металлокаркас). Размер тетивы диктуется конструкцией лестницы. Если лестница прямая, не имеет поворотов и площадок – размер тетивы должен быть максимальным. То есть при высоте подъема 3 м вам необходимо иметь минимум 2 тетивы, длина каждой 5 м.

Самостоятельно выяснить необходимый вам размер вы можете по формуле из школьного учебника арифметики: вычисляете сумму квадратов катетов, а из нее с помощью калькулятора извлекаете «корень», который и будет равен длине гипотенузы (тетивы).

Склеивается тетива из отдельных брусьев и должна быть идеально прямой. Внешне она выглядит как абсолютно ровная, длинная доска. Все пропилы и фрезеровки под ступени можно делать самостоятельно, исходя из своих расчетов.

Основные элементы ступени.

В – проступь, В, – ступень, h – высота ступени, h₁ – подступенок, В₂ – нос (свес ступени).

Для расчета параметров лестничного марша используются параметры В и h. Можно воспользоваться рекомендованными размерами подъема и проступи ступени: h × В = 150 × 300,160 × 300 и 170 x 290 мм, которые действительно удобны, хороши для проектирования, но не применимы, если дом уже построен и высота лестницы (Н) не кратна высоте ступени (h).

Еще иногда используют формулы «удобства» (В-h = 120 мм) и «безопасности» (В + h = 450 мм). Но они действуют только в очень узком диапазоне размеров. Но есть более универсальная формула, так называемая «формула Блонделя» (Франсуа Блондель – знаменитый французский архитектор XVII века), которой с успехом пользуются и сейчас. Суть ее очень проста: удвоенная высота ступени, прибавленная к ширине проступи, должна лежать в пределах 610–650 мм ± 20мм:

2h + В = 610 + 650 ± 20 мм.

Не всегда удается вписаться в этот диапазон, особенно если лестница формируется по готовому проему. Поэтому этот диапазон можно расширить до 590 + 670 мм, но надо всегда стремиться к номиналу 630 мм. Параметры лестничного проема должны закладываться еще на этапе проектирования здания с учетом типа лестницы, ее расположения и вкусов хозяина.

Все, написанное выше о подробностях склеивания ступени, относится в равной степени и к другим деревянным элементам лестницы.

Балясины являются частью ограждения лестницы. Они должны быть преградой на пути возможного падения. Поэтому расстояние между ними должно быть не более 150 мм по центрам. При этом толщина балясин (сечение) решающей роли не играет. Она может варьироваться от 30 до 80 мм. Это вопрос дизайна и вкуса. Несущей функции у них нет, но закреплены они должны быть жестко. Размеры балясин: высота – от 800 до 900 мм, сечение – от 30 до 80 мм.

Балясина – опорная стойка перильного ограждения, выполненная в виде столбчатой фигуры. Она может изготавливаться из дерева (методом точения и фрезерования), металлического профиля (методом точения, фрезерования или ковки), бетона (методом бетонирования или литья в форму).

Балюстрада – ограждение лестничной площадки или балкона над лестницей.

Поручень, в полном соответствии с названием, служит для опоры на него рукой и является одним из основных элементов ограждения (наряду с опорным столбом), придающим конструкции жесткость и надежность.

Его конфигурация должна соответствовать размерам опорного столба и балясины, так как связующая функция поручня является приоритетной.

Поручень может быть склеен вдоль по всей длине из двух (минимум) слоев, но может иметь и поперечные соединения при длине свыше 3 м.

Выборка в нижней части должна соответствовать размерам балясины (в случае, если балясина имеет квадратное сечение в верхней части). Если балясина круглая, используется поручень без выборки – балясины закрепляются в отверстиях, просверленных в нижней части поручня.

Подперилок – это брус, который является основанием для крепления балясины снизу. Используется на ограждениях лестничных проемов балюстрадой, а также в том случае, если балясина устанавливается не на ступень, а на тетиву.

Опорные (угловые, стартовые, финишные) столбы.

Столбы являются необходимой составляющей для жесткости конструкции ограждения. Заготовка для столба клеится из двух продольных частей, как минимум. Столб', изготовленный из цельного куска древесины, не может быть гарантирован от деформаций и растрескиваний. Традиционная форма столба предусматривает токарную обработку в срединной части и наличие завершающего шара на верхней его части. Длина квадратной плоской части, расположенной под шаром, должна быть достаточной для примыканий поручня, различных по высоте.

Столб в данном случае является не только несущим элементом конструкции, но и архитектурной деталью, которая работает как доминанта в ограждении лестницы.

Размеры стандартного столба: высота – от 1000 до 1300 мм, сечение – от 70 × 70 мм до 120 × х 120 мм.

Очень важно, чтобы сечение столба соответствовало ширине поручня. Поручень не должен выходить за пределы столба в точке их смыкания.

Способы крепления элементов лестницы.

Крепление балясин осуществляется в двух точках – сверху и снизу. В верхней части балясины (3, 4) крепятся в выборке поручня, соответствующей их сечению, при этом между балясинами вставляется дополнительная фиксирующая планка, которая жестко крепится к поручню (клеем, гвоздями с булавочной шляпкой). Снизу крепление осуществляется с помощью специального метиза (2), если балясина крепится к ступени, или с помощью подперилка, имеющего выборку; аналогичную выборке поручня, если балясины встают на тетиву или пол (ограждение проема) (1).

Крепления бывают разнообразные, но принцип их применения один – крепления не должны быть основаны на пассивном действии. То есть для надежного крепления дерева к дереву может применяться только активный стягивающий металлический метиз, исключающий возможные ослабления крепежа в процессе эксплуатации (1,4). Использование деревянных шкантов в монтажных узлах, подвергающихся повышенным нагрузкам (тетива, ступени, столбы, поручни), должно быть исключено.

Он может использоваться и в качестве расширителя при установке балясин, превосходящих своим сечением толщину тетивы. Принцип крепления балясины к подперилку такой же, как и к поручню.

Фитинги, использующиеся в ограждении лестницы, могут иметь конструктивную направленность, декоративную или сочетают в себе оба вышеуказанных качества.

Как правило, фитинги являются дополнительными компонентами поручня, который вы собираетесь использовать, и должны иметь аналогичную конфигурацию.

Для того чтобы правильно спроектировать лестницу, необходимо не только правильно выбрать ее местоположение, но и знать, какие существуют нормы проектирования лестниц. Строительные нормы и стандарты, основы проектирования и изготовления лестниц изложены во 2-й части специального свода технических регламентов «Строительные нормы и правила» (часть, посвященная проектированию лестниц в СНиП). Они предназначены для предупреждения принципиальных ошибок при проектировании винтовых лестниц, маршевых лестниц, проектировании лестниц из дерева и лестниц из других материалов, которые могут привести к небезопасной эксплуатации зданий, нарушению противопожарных и санитарно-гигиенических условий пребывания в них человека и к нарушению правил эвакуации людей при пожаре и других стихийных бедствиях.

Параметры лестничного марша.

α – угол подъема марша; h – высота марша; h₁ – высота прохода по маршу; l – горизонтальное заложение марша; S – строительная ширина марша; S1 – полезная ширина марша.

Лестничный марш – это балки и ступени в собранном виде. Лестничный марш, служащий для подъема с одного уровня на другой, является простейшим видом лестницы.

Средняя линия марша (линия хода) – расчетная линия наиболее удобного пути передвижения по лестнице. Угол подъема марша – это угол между осью марша и горизонтальной плоскостью. Высота марша – это расстояние по вертикали между уровнями, которые соединяет марш..

Горизонтальное заложение марша – это расстояние в плане между крайними точками его опор

Ниже приведены основные нормы проектирования лестниц и правила, которые следует соблюдать при строительстве и проектировании лестниц, требования к лестницам, а также к проектированию маршевых лестниц, винтовых лестниц и других сооружений:

• В зданиях с числом этажей более двух основные лестницы, связывающие этажи, должны иметь один общий пролет.

• Использование трансформируемых лестниц в качестве основных, соединяющих жилые этажи, не допускается. Они используются только для доступа в чердачные или подвальные помещения.

• Полезная ширина марша основной междуэтажной лестницы для прохода одного человека по нормам проектирования лестниц должна быть не менее 0,8 м, для одновременного прохода двух человек – не менее 1,0 м и в любом случае не менее ширины эвакуационного выхода (т. е. дверей, через которые предусматривается вход на лестницу).

• Полезная ширина марша поворотной лестницы и лестницы, соединяющей более двух этажей (при проектировании лестниц по СНиП) должна быть рассчитана на одновременный проход не менее двух человек, т. е. составлять не менее 1,0 м. Меньшая ширина марша таких лестниц не рекомендуется из-за того, что люди, которые собираются вступить на поворотную лестницу, могут сделать это одновременно в противоположных ее концах. При этом, если они не видят друг друга, им будет трудно разминуться при встрече. Перенос крупногабаритных вещей на поворотных лестницах шириной марша менее 1,0 м весьма проблематичен. Полезная ширина марша лестниц, на которых предусматриваются специальные подъемники для инвалидов, должна быть не менее 1,5 м. Эта величина также регламентируется нормами проектирования лестниц.

• Ширина маршей двухмаршевых и многомаршевых лестниц должна быть при проектировании лестниц по СНиП одинакова по всей длине лестницы.

• Между маршами лестницы, расположенными во встречном друг к другу направлении, по нормам проектирования лестниц должен быть зазор не менее 50 мм.

Схема расчета углов подъема лестницы различного назначения.

Удобство пользования лестницей, в первую очередь, зависит от угла ее подъема. Наиболее удобные углы подъема/спуска находятся в диапазоне от 30 до 40°. Крутизна подъема прямо связана с соотношением двух величин – высоты шага (подступенка) и ширины шага (ступени). Это соотношение показано в правой части схемы, где первая цифра – высота шага, вторая – ширина шага.

Чем лестница круче, тем меньше ей надо места для установки в доме, и, соответственно, чем лестница удобнее (положе), тем больше места необходимо для нее предусмотреть. Но, выйдя за определенные выше параметры удобства (30–40°), вы получаете уже варианты специальных лестниц. Если угол меньше 20° – лестница переходит в разряд пандусов, если больше 45° – в разряд приставных (раскладных). Важно учесть то обстоятельство, что наиболее сложным действием при крутизне более 40°является спуск с лестницы. При углах более 45⁰ спуск можно осуществлять только спиной вперед. Безусловно, такая лестница не может считаться удобной для постоянного ежедневного использования.

Схема лестницы шириной 80 см.

Ширину 80 см лестница может иметь при условии, что конфигурация ее проста, она сооружена вдоль одной стены и позволяет поднимать сколько-нибудь габаритные предметы.

• Марш должен иметь не менее 3 и не более 18 ступеней; число ступеней в марше, согласно нормам проектирования лестниц по СНиП, желательно предусматривать нечетное, так как человеку удобнее начинать и заканчивать передвижение по лестнице одной и той же ногой – правой или левой.

• Уклон лестницы должен быть не более 1:1 (угол подъема 45°) и не менее 1:2 (угол подъема 26°40′). Предельные уклоны для лестниц, предназначенных для ходьбы, составляют по верхней границе крутизны 1:0,85 (50°), а по нижней 1:2,75 (20°). Для подъема по уклону свыше 1:0,85 применяются приставные лестницы, а для подъема по уклону менее 5 – пандусы, т. е. дорожки с ровной поверхностью. Рекомендуемый уклон лестниц находится в пределах 1: 2,1: 1,75 (26°7′, 30°).

• Высота ступеней в пределах одного марша не должна различаться более чем на 5 мм, что обеспечивает равномерный уклон по всему маршу, и должна быть не более 200 и не менее 120 мм.

• Ширина ступени основных лестниц по требованиям к лестницам должна быть не менее 250 мм. Для лестниц, ведущих в нежилые помещения, высота и ширина ступеней должна быть 200 мм.

Схема лестницы шириной 100–120 см.

Стандартом для лестницы в доме (квартире), где живет одна семья, является ширина 100 см и более. Менее 80 см могут быть вспомогательные лестницы, не являющиеся основными, например лестница в подвал или на мансарду. Для того чтобы лестница стала архитектурной доминантой, позволила подниматься с максимальным комфортом – делайте ее не менее 120 см. При правильном выборе дизайна она станет настоящим украшением дома.

Схема Г-образной лестницы с поворотом через забежные ступени и поворотную площадку.

Все лестницы, отличающиеся от прямых, имеют поворотные участки, а винтовые только из них и состоят. Сам по себе поворот не является большой проблемой, но его исполнение должно быть выполнено грамотно.

Самым простым способом поворот осуществляется через площадку, что не всегда возможно в стесненных условиях, так как площадка – это один подъем (шаг) вверх, а в помещениях ограниченных размеров набор высоты должен осуществляться как можно чаще, чтобы угол подъема был наиболее удобен.

• При ширине ступени до 260 мм величина ее выступа не должна превышать 30 мм.

• Забежные (клиновидные) ступени на внутренней границе полезной ширины по нормам проектирования лестниц должны иметь проступь шириной не менее 100 мм, а на средней линии марша – не менее 260 мм.

• Радиус кривизны средней линии марша с забежными ступенями при проектировании маршевых лестниц должен быть не менее 30 см.

• Полезная ширина лестничных площадок должна быть не менее полезной ширины примыкающих к ней маршей. Длина лестничных площадок, находящихся между маршами, должна быть не менее 2 величин длины среднего шага взрослого человека, т. е. не менее 1,3–1,4 м. Длина лестничных площадок у входных дверей должна быть не менее 1,0 м в том случае, если дверь раздвижная или открывается в противоположную от лестницы сторону. Длина и ширина лестничных площадок перед дверями, открывающимися в сторону лестниц, при проектировании маршевых лестниц рассчитывается с учетом ширины дверного полотна и безопасного положения человека у двери в момент ее открытия.

Схема Г-образной лестницы с поворотом через забежные ступени.

Поворот через забежные (треугольные) ступени более распространен. При этом оптимальным их количеством являются 3 штуки на один поворот 90°. В плане они должны создавать квадрат или прямоугольник. Количество забежных ступеней более трех возможно, но надо учитывать., что зона хождения при этом сокращается, так как узкие участки забежных ступеней не могут быть задействованы.

• Высота ограждения (перил) междуэтажных лестниц должна быть не менее 0,9 м, расстояние в свету между их стойками – не более 0,15 м. Для лестниц, используемых детьми, эти величины должны составлять соответственно 1,5 и 0,1 м. Высота ограждения наружных входных лестниц при подъеме на 3 и более ступени должна быть не менее 0,8 м.

• Требования к лестницам по освещенности также регламентированы. Лестницы должны быть хорошо освещены, особенно первые и последние ступени маршей. Оконные проемы, находящиеся на уровне лестничного марша в прилегающей к нему стене, должны быть ограждены.

Схема безопасного прохода по высоте.

При расчете лестницы, расположенной между этажами, очень важно учесть, что проем в перекрытии над лестницей должен соответствовать безопасному проходу по всему подъему. Расстояние между ступенью и потолком не должно быть менее 200 см.

При том, что человек ростом 180 см легко проходит по проходу высотой 185 см, он обязательно будет инстинктивно наклонять голову и испытывать от этого дискомфорт.

Поэтому использование забежных (поворотных ступеней) в некоторых архитектурных ситуациях является неприемлемым из-за «раннего» набора высоты.

Рекомендованная высота ограждения лестницы.

Ограждение лестницы и проемов перилами (балясины, столбы и поручни) – необходимая составляющая общей безопасности. Рекомендованная высота ограждения – 90 см, при высоте лестницы более 6 м – ПО см.

Расстояние между балясинами должно быть не менее 15 см по центрам. Толщина балясин не играет решающей роли, а вот жесткость всей конструкции ограждения должна быть очень высокой. Этого можно достигнуть правильной стяжкой поручней со столбами и надежным креплением столбов к основанию.

Дополнительный столб на ограждении длиной более 3 м.

На всех поворотах должны быть установлены столбы, а если длина ограждения по прямой превышает 3 м – также должны стоять дополнительные опорные столбы.

Рекомендуемые параметры простой одномаршевой лестницы.

Межэтажные лестницы общего назначения являются самыми важными и наиболее часто используемыми. Главным критерием оценки их конструкции должно быть удобство пользования, которое определяется совокупностью нескольких категорий – угол подъема/спуска, ширина прохода по лестнице, наличие поворотных участков, наличие свободного пространства над головой поднимающегося человека, безопасное ограждение лестницы и лестничных проемов.

Все перечисленные нормы строительства (нормы проектирования лестниц по СНиП) необходимо строго соблюдать при проектировании винтовых, маршевых лестниц и лестниц любых других видов из различных типов материалов.

Г-образные лестницы.

Если прямая лестница встречает нас в многоквартирном доме, то 90 % лестниц, установленных в частных интерьерах; – Г-образные. Это вызвано тем, что такой вид лестниц, во-первых, наиболее компактен и прост в изготовлении, а во-вторых, интерьеры большинства домов позволяют установить только «что-то в углу». Если вас смущает такая популярность Г-образных лестниц, то есть два выхода: проектировать более просторный дом или делать лестницу высокого качества и дизайна, способную украсить собой интерьер. Конфигурация любой лестницы – это лишь конструкция, на которую можно «нанизать» любой дизайн и отделку.

Г-образная лестница с забежными ступенями.

Поворотные участки Г-образных лестниц могут быть сделаны через площадку, две забежные (поворотные, треугольные) ступени, три забежные ступени. Большее количество забежных ступеней на один поворот приводит к тому, что ходить на этом участке вы будете «по стеночке», так как узкие части ступеней не могут быть использованы для хождения. Если лестница устанавливается в углу и имеет ограждение, то поворотный участок, включая ступени, тетиву и ограждение, крепится на опорном (угловом) столбе. Столб может быть вывесным или стоящим на основании.

Выбирая конфигурацию лестницы, условно предполагают, что самым простым и удобным вариантом является прямой марш, далее следует лестница с площадкой. Менее удобной будет лестница с забежными ступенями и лишь в некоторых случаях используют винтовую.

Расчет параметров поворотных лестниц с забежными ступенями выполняется несколько иначе. Здесь уже необходимо оперировать такими понятиями, как средняя линия марша, радиус закругления средней линии и угол поворота марша.

Средняя линия марша при определении размера лестницы – это воображаемая линия, которая на прямых участках марша проходит строго по его середине, а на криволинейных – по линии, параллельной внутреннему краю марша, на расстоянии, равном половине его ширины. В тех же случаях, когда на поворотах внутренний край марша представляет собой круговую кривую, средняя линия параллельна ей. Центры окружностей обеих кривых в таких случаях совпадают, и те, кто еще не забыл совсем школьный курс геометрии, знают, что эти дуги являются частями концентрических окружностей. В иных же случаях средняя линия на повороте является ломаной кривой.

Величина радиуса закругления средней линии зависит от радиуса вписанной между маршами воображаемой окружности и от полезной ширины марша. Величина радиуса воображаемой окружности, вписанной между внутренними краями поворотного марша, для поворотных лестниц принимается равной 3050 см, определяется расчетом по габаритам предполагаемых к переносу по лестнице предметов обстановки и оборудования.

Угол поворота марша – это угол, образованный на горизонтальной проекции лестницы между створами внешних граней первой и последней ступеней марша.

Особенности расчета маршей с забежными ступенями (размер лестницы) заключаются, во-первых, в несколько иных методиках расчета габаритов горизонтальной проекции, зависящих от типа лестницы, и, во-вторых – в раскладке и определении размеров ступеней на его криволинейных участках.

Наиболее характерными для иллюстрации особенностей расчета маршей с забежными ступенями являются четвертьоборотные, полуоборотные и винтовые одномаршевые лестницы.

Общий вид лестницы, взятой при расчетах за основу.

В приведенном примере единственно возможным вариантом является расположение лестницы вдоль наружной стены дома с пересечением окон, хотя в этом случае конструкция ограничивается радиатором отопления и габаритами проема. Это яркий случай неверного подхода к проектированию лестницы, когда она встраивается в уже существующие строительные конструкции, а не проектируется совместно со зданием.

На стр. 84 изображена лестница, на примере которой в дальнейшем будет проиллюстрирован порядок расчета поворотной Г-образной лестницы с забежными ступенями. Эта лестница наряду со своей простотой может продемонстрировать последовательность расчетов по размещению лестницы, определению ее параметров и конструктивных особенностей. Особенностью этого расчета является то, что лестница встраивается в уже готовые строительные конструкции с имеющимся проемом и планировкой сообщающихся этажей. При этом чаще всего бывает единственно возможный вариант, хотя на этапе эскизной проработки можно попытаться вписать различные лестницы.

Встраивать лестницу в здание на стадии проектирования проще, но общий ход рассуждений очень похож. Приведенные ниже расчеты можно производить при замерах.

На начальном этапе расчетов прежде всего определяется линия хода для данной лестницы, поскольку не всякий вариант ее расположения может быть применим на практике. Линией хода будем называть горизонтальную проекцию условной линии, проходящей по рабочим ребрам ступеней на расстоянии 300–500 мм от внутреннего края лестницы. Такой размер берут из соображений удобства пользования поручнем. Величина эта средняя, поскольку люди невысокого роста и дети ходят ближе к поручню, высокие взрослые – дальше. Для прямых маршей размер этот не играет большой роли, поскольку плоскости ступеней параллельны. Не старайтесь расположить эту линию, как иногда рекомендуют, посередине забежных ступеней. На широкой лестнице (хотя бы 1200 мм) вы просто не дотянетесь до поручня.

Определяя размеры ступени, можно воспользоваться рекомендованными размерами подъема и проступи h × а = 150 × 300, 160 × 300 и 170 × 290 мм, которые действительно удобны, хороши для проектирования, но не применимы, если дом уже простроен и высота лестницы (Н) не кратна (h). Также существуют формулы «удобства» (а – h = 120 мм) и «безопасности» (а + h = 450 мм). К сожалению, они действуют только в очень узком диапазоне размеров.

Более универсальный способ был предложен французским архитектором Франсуа Блонделем в 1672 году. Он использовал формулу а = 5 – 2/7, где 5 – параметр, называемый «средний шаг человека», обычно принимаемый 600–640 мм. Эта формула повсеместно используется и по сей день. Выражение а = S – 2h легко преобразуется в более удобное для использования неравенство 600 < а + 2h < 640 мм. Нижним пределом применения этой формулы обычно считают минимальный подъем ступени h = 120 мм, а = 400 мм, уклон 17°.

Из всего вышеизложенного следуют выводы. Для проектирования лестниц на стадии разработки чертежей дома следует принимать 600 < а + Zh < 640 мм. Для проектирования лестниц, встраиваемых в уже существующие здания, можно воспользоваться более широким интервалом значений, например, использовать стандарт, применяемый в Англии и Уэльсе: 550 < а + Zh < 700. Высота подъема ступени от 150 до 190 мм удобна, предельная высота по СНиП 21-01-97 – 220 мм. Спускаться по лестнице опаснее, чем подниматься, поэтому удобство хода надо оценивать именно «на спуск».

Вариант с прямым маршем (негодный).

Вариант с прямым маршем (стрелкой указано место выхода на второй этаж) не годится из-за слишком большой крутизны. В принципе, такие крутые лестницы делают из экономических соображений, поскольку они действительно намного дешевле; но в данном случае комфортом и эстетикой пренебрегать нельзя.

Вариант с прямым маршем с выходом у угла (негодный).

В этом варианте у лестницы, как говорят, теряется «критическая высота», т. е. человек будет наклонять голову при проходе около грани перекрытия. Кроме того, требуется устройство дополнительной площадки на втором этаже; поэтому вариант такой лестницы на практике также непригоден.

Вариант угловой лестницы с прямолинейными маршами и угловой площадкой.

Этот вариант лестницы вполне жизнеспособен, поскольку длина хода А = 3330 + 817 = 4147 мм достаточна даже без учета проступи площадки. При n = 18 проступь равна а = 4147: (18-1) = 244 мм и параметр шага 169 x 2 + 244 = 582 мм.

Определение критической высоты.

При построении ступеней на разрезе видно, что расстояние между лестницей и перекрытием слишком мало: 1712 < 2000 мм и увеличить это расстояние можно, лишь изменив проступь и увеличив крутизну лестницы, что в дальнейшем и будет сделано. Весьма полезно для каждого варианта линии хода рассматривать по три варианта количества ступеней.

Вариант П-образной лестницы с забежными ступенями.

В этом варианте линию хода можно начинать даже не от батареи, а от проекции начала проема. При этом А = 4831 мм. При n = 18, h = 169 получается проступь, равная а = 284 мм, что вполне соответствует нормативным требованиям. Проверка по формуле 2h + a = 169 x 2 + 284 = = 622 мм также дает положительный результат.

Критическая высота в этом случае очевидно более 2000 мм.

Вариант Г-образной лестницы с забежными ступенями.

В этом случае длина хода составляет А = 4773 мм. Рассчитываем проступь при n = 18, h = 169, получаем а = 280 мм. Проверка по формуле 2h + а = 169 × 2 + 28 = 618 мм указывает на приемлемость варианта. Критической высотой у этого варианта будет расстояние от нижнего ребра перекрытия до ступени, которую легко определить при расчете. 3330–2318 = 1012 мм – расстояние от начала лестницы до проекции ребра. В этот промежуток уложатся 1012:280 = 3,6 ступени, т. е. под проемом будет находиться четвертая ступень. Ее высота от пола составляет 169 x 4 = 676 мм. Над головой в самом низком месте остается 2727 – 676 = 2051 мм, что вполне достаточно.

Из-за разницы шага правой и левой ног предпочтительны лестницы с левым заходом – спускаться по ним удобнее.

В данном конкретном случае высоту ступени h очень легко определить делением высоты лестницы Н (расстояние от пола до пола) на предполагаемое число (п) подъемов. Во всяком случае число ступеней должно быть целым. В нашем примере можно задаться такими значениями: если Н = 3050 мм, то при 17 подъемах h = 3050: 17 = 179,4 мм, при 18 подъемах h = 3050: 18 = 169,4 мм и при 19 подъемах h = 3050: 19 = 160,5 мм.

Следовательно, последние три варианта теоретически удовлетворяют основным требованиям и могут использоваться для детальной проработки. Последний вариант является самым дорогим и трудоемким.

Таким образом, у варианта с угловой площадкой уклон марша 35°, h/a = 179/259 мм. У варианта с забежными ступенями уклон марша 32° и h/a = 169/275 мм. Показатели второго варианта лучше, но у него вместо площадки будут забежные ступени, что несколько усложняет конструкцию. Принимая во внимание эстетический аспект, можно остановиться на варианте с забежными ступенями и приступить к его детальной проработке.

Чтобы ходьба по криволинейному маршу была максимально приближена к ходьбе по прямому, а на переходе с прямолинейного участка на криволинейный у человека не возникало ощущения резкого изменения темпа и направления шага, угол поворота марша (угол наклона лестниц) должен быть распределен между как можно большим количеством забежных ступеней, а углы поворота ступеней плавно нарастать от входа на криволинейный участок до его середины и уменьшаться от нее до выхода из криволинейного участка. Разумеется, при таких условиях размеры забежных ступеней будут отличаться друг от друга. Этот принцип устройств забежных ступеней не распространяется, однако, на винтовые лестницы, все ступени в которых должны быть абсолютно одинаковыми по размерам и форме. Но винтовые лестницы и не считаются удобными и сооружаются обычно только в стесненных планировочных условиях.

Точный математический расчет размеров и положения забежных ступеней четвертьоборотных и оборотных лестниц относительно средней линии марша довольно утомителен и сложен. Поэтому на практике прибегают к раскладке забежных ступеней при помощи разных графических способов.

Наиболее употребительными являются метод пропорциональной разбивки, метод вспомогательных линий и метод полуокружности. Они применимы практически для всех типов поворотных лестниц, но предполагают разный принцип раскладки ступеней относительно линии, делящей угол поворота марша пополам (биссектрисы).

Деление линии хода на количество ступеней (А – деление на n, Б – деление на n – 1).

В вопросе, на сколько частей делить линию хода – n или n – 1, существует некоторая путаница. Разница в том, как приходит к верхнему перекрытию ступень. Обычной задачей (ив нашем варианте 5 тоже) является максимальная компактность лестницы. Тогда мы в качестве последнего подъема используем часть строительной конструкции перекрытия или стены, прикрепляя к ней «нос», чтобы выгадать один подъем ступени; линию хода делим на n -1. Но иногда бывают настолько просторные помещения, что этот способ применять нет нужды и последнюю ступень можно ставить вровень с полом; линию хода делим на n. Следует заметить, что линия хода заканчивается не на грани строительной конструкции, а на ребре последней ступени. Поэтому необходимо отступать от перекрытия на размер носа + толщина облицовочной доски, обычно это 25 + 18 = 43 мм.

Раскладка ступеней производится на плане горизонтальной проекции лестницы, вычерченном строго по расчетным габаритам марша в соответствии с приведенными выше методиками. План составляется на специальной бумаге с нанесенной типографским способом координатной сеткой (миллиметровке) в произвольном масштабе, позволяющем достаточно точно отложить, например, ширину ступени. Подходящим для этого является масштаб 1: 10, при котором 1 – единица длины отрезка на плане соответствует 10 единицам этого же отрезка в натуре.

Измененный вариант угловой лестницы с прямолинейными маршами.

В варианте с поворотной площадкой (с. 87) можно поделить высоту не на 18, а на 17 подъемов (h = 3050:17 = 179 мм). Соответственно увеличится и проступь (а = 4147:16 = 259 мм). В этом случае параметр шага 2h + а = 179 × 2 + 259 = 618 мм стал гораздо лучше. Поскольку в размер проекции линии хода второго марша 817 мм нацело не укладываются ни а = 244 мм, ни а = 259 мм, придется несколько изменить размер площадки и после этого пересчитывать количество подъемов в первом и втором маршах. Из рисунка видно, что несмотря на увеличение подъема ступени на 10 мм, параметры лестницы заметно улучшились. Длина линии хода сократилась из-за уменьшения количества проступей. Критическая высота находится на четвертой ступени и расстояние до перекрытия стало 2725 – (179 × 4) = 2009 мм.

Перед тем как начать раскладку забежных ступеней, на план марша наносят среднюю линию и ось симметрии, которая для четвертьоборотной лестницы проводится из вершины угла поворота марша через центр круговой средней линии, а для полуоборотной – через центр кривой и точку, разделяющую торцевой наружный край марша на два равных отрезка. После этого можно приступать к раскладке забежных ступеней.

Разметка ступеней с прямой линией хода.

Разметка ступеней с прямой линией хода не представляет каких-либо затруднений. Главное – считать не ступени, а подъемы, и не забывать про носу выхода с лестницы.

Измененный вариант лестницы с забежными ступенями.

В варианте с забежными ступенями (см. с. 89) изменений не так много. Прежде чем начинать его вычерчивать, полезно обратиться к таблицам стандартных деталей. В принятом варианте h = 169 мм и а = 280 мм. Ширина стандартной ступени 300 мм, на носу нас остается всего 20 мм, что для открытой лестницы без подступенков маловато, да и начинать лестницу прямо от радиатора отопления нехорошо. Примем окончательно: h = 169,4 мм и а = 275 мм. Параметр шага 169,4 × 2 + 275 = 614 мм. Линия хода уменьшается и составляет 275 × (18-1) = 4675 мм. В результате мы отступили от радиатора отопления на 102 мм. Такую операцию по переносу начала линии хода приходится делать достаточно часто для удобства монтажа ступеней относительно строительных конструкций и коммуникаций.

Угловая и отдаленная лучевая разметка лестницы с криволинейной линией хода.

Если линия хода криволинейная, то разметку ступеней можно выполнить разными способами.

При использовании простой лучевой разметки марши остаются прямыми, что упрощает технологию изготовления. Еще более упрощает разметку примитивное деление площадки на две, три или четыре части (А), но при этом, как правило, нарушается размер проступи, и получается «извилистая линия хода». Простота в данном случае не всегда уместна. При спуске с такой лестницы надо быть крайне осторожным при повороте. Естественно, хочется каким-либо образом раздвинуть ступени в том месте, где они образуют вертикаль на повороте. Эта задача называется децентрализацией ступеней, и решается она изменением способа разметки. Например, можно отодвинуть точку, из которой мы проводим разметочные лучи, на некоторое расстояние от угла (Б). На первый взгляд кажется, что цель достигнута и ступени встали ровно и удобно. В дальнейшем будет показано, что это совсем не так. Впрочем, лучевой способ разметки незаменим для лестниц с круговой линией хода и близкими к ней криволинейными и, прежде всего, для винтовых лестниц.

Метод пропорций для лестниц с криволинейной линией хода.

Неплохие результаты можно получить, используя метод пропорций. Суть метода заключается в том, что сначала размечают одну из ступеней, примыкающих к повороту, из расчета 120 мм в самой узкой части. Далее находят пересечения диагональной вспомогательной линии с проекцией грани размеченной ступени и границей прямых ступеней. Получившийся на диагонали отрезок делят в соотношении 1:2:3:4:5: 6… по числу забежных ступеней с каждой стороны от диагонали. Полученные точки соединяют с точками деления линии хода и получают разметку ступеней. К недостаткам способа следует отнести некоторую сложность точного геометрического построения, которое надо выполнять либо в крупном масштабе, либо на полу в натуральную величину. Этот метод можно применять и для неполных забегов.

Разметка забежных ступеней при помощи вспомогательных линий.

Этот верный, удобный и наиболее распространенный способ разметки ступеней пришел из курса начертательной геометрии. Его суть понятна из рисунка. Все дальнейшие нужные построения будут основаны на нем.

Разметка полосы хода.

Чтобы сравнить приведенные выше способы разметки, надо подобрать некий критерий, отражающий качество разметки ступеней и самой лестницы. Из иллюстраций видно, что забежные ступени на повороте к внутреннему краю уже, к наружному – шире. По самой линии хода мы отложили промежутки, равные проступи. Но человек не может идти точно по этой линии, а всегда будет отклоняться вправо или влево. Чем больше возможность такого отклонения, тем удобнее лестница. На повороте по внешней части ступеней шаг будет шире, по внутренней – уже. Зададимся достаточно широким, но обоснованным диапазоном параметра шага, например 570 < S < 650. Предположим, что в рассматриваемых примерах по линии хода а = 300 мм, h = 155 мм. По формуле Блонделя рассчитаем условную проступь справа: 570 – 2 × 155 = 260 мм и слева 650 – 2 × 155 = 340 мм. Теперь, исходя из предположения, что человек шагает перпендикулярно рабочему ребру ступени, на вычисленных расстояниях проведем линии параллельно такому ребру и отметим точки пересечения со следующей ступенью (А). Повторим эту операцию для всех забежных ступеней. Соединим отмеченные точки ломаной линией и заштрихуем многоугольник.

Получившуюся фигуру будем называть впредь «полосой хода». Чем шире эта полоса и чем удобнее она расположена по отношению к перилам, тем легче идти по лестнице. В случае простой лучевой разметки (Б) полоса хода на повороте настолько узка, что не только два человека в этой зоне не разойдутся, но и одному надо быть предельно внимательным. Кстати, по этим причинам пожарные запрещают использовать лестницы с забежными ступенями в общественных зданиях.

Ломаная линия хода при лучевой разметке ступеней с отдаленной точкой деления.

Еще интереснее получается картинка лучевых ступеней с отдаленной точкой деления. Внешне ровные ступени имеют извилистую полосу хода – тут недолго и споткнуться. Причины этих недостатков просты – лучевая разметка пригодна только для линий хода, состоящих из дуг окружностей или близких к ним. Такие линии хода встречаются нечасто, поскольку в наших домах преобладает прямоугольная планировка. Тем не менее такие лестницы строят и они будут рассмотрены.

Расширенная полоса хода при расчете лестницы методом пропорций.

В рассмотренном выше примере радиус закругления линии хода на повороте был взят как расстояние линии хода от внутреннего края лестницы (lo). Радиус можно увеличить, но при этом обязательно пересчитать всю линию хода и точки деления. Как видно из рисунка, при изменении радиуса линии хода на ширину проступи полоса хода приблизилась к перилам и выровнялась относительно линии хода, линия хода на забежных ступенях становится слишком неперпендикулярной к рабочим ребрам. Отметим, что в качестве примера рассматривается крайний случай, когда децентрализация захватила десять из шестнадцати ступеней лестницы, чтобы максимально расширить полосу хода. На практике этого обычно не требуется, и в качестве некоторой «золотой середины» границами прямых ступеней выбирают третью или четвертую ступени, считая от поворота в каждую сторону.

Зауженная полоса хода при расчете лестницы методом пропорций.

Пропорциональные системы разметки примерно равноценны, но способ пропорций требует виртуозной техники черчения или компьютерной графики. Как видно из рисунков пропорциональных способов разметки, полоса хода на повороте отклоняется недопустимо далеко от перил.

Полоса хода при разметке ступеней методом вспомогательных линий.

Этот способ позволяет по-разному расположить ступени, и полоса хода при этом меняется мало. Очень большим удобством способа разметки ступеней при помощи вспомогательных линий является его независимость от положения угловой ступени. Более того, сами вспомогательные линии могут и не совпадать с границами прямых ступеней.

Разметка П-образной лестницы с двумя вспомогательными линиями.

При расчете лестниц сложной криволинейной конфигурации их, как правило, разбивают на более простые участки, комбинируя их между собой. Для П-образной лестницы с шириной проема между маршами больше, чем две проступи, применяют способ с двумя вспомогательными линиями. Надо сказать, что разметка с забежными ступенями позволяет построить вполне удобную лестницу, у которой размеры лестничной клетки меньше высоты лестницы. Из рисунка видно, что при габаритах лестницы в плане 3250 × 4000 мм она может подниматься на 170 × 25 = 4250 мм, при этом угол подъема составляет лишь 30°.

Разметка с одной вспомогательной линией.

При минимальном расстоянии между маршами в свету, равном по противопожарным требованиям 75 мм (чтобы проходил рукав пожарного ствола), применяют разметку с одной вспомогательной линией.

Примеры построения забежных ступеней методом полуокружности:

А – полуоборотного марша; Б – четвертьоборотного марша. Используя для построения забежных ступеней метод полуокружности, среднюю линию разбивают на отрезки, равные ширине ступени, таким образом, чтобы на ось симметрии попала продольная ось одной из ступеней. Ширина этой ступени в зоне примыкания к внутреннему краю марша выбирается произвольно, но должна быть не менее 10 см и не более, разумеется, диаметра воображаемой окружности, вписанной между внутренними краями марша.

Определяется положение последних прямых ступеней, которые будут находиться перед забежным участком марша. Створы граней этих ступеней соединяются прямой (при повороте марша на 180°) или ломаной (при повороте марша на 90°) линией.

Из точки пересечения этой линии с осью симметрии марша (точка А) описывают полуокружность радиусом АВ, равным, как видно из рисунка, расстоянию между этой точкой и точкой пересечения оси симметрии с внутренним краем марша (точка В). Эту полуокружность разбивают на равное количество отрезков, соответствующее количеству предусматриваемых забежных ступеней. Разбивка полуокружности ведется от точки В. О правильности и точности разбивки будет свидетельствовать симметричное положение отрезков относительно друг друга по обе от оси симметрии марша. Далее, из концов отмеченных на полуокружности отрезков параллельно линии, соединяющей грани прямых ступеней, проводят линии до пересечения с ближайшим внутренним краем марша. Из точек пересечения этих линий с внутренним краем марша (некоторые из них помечены на рисунке цифрами со штриховой пометкой) проводят линии через точки разметки ступеней на средней линии. Положение этих прямых в пределах марша и определит положение наружных граней раскладываемых забежных ступеней.

После того как забежные ступени разложены на плане марша одним из предложенных здесь способов, остается как можно точнее снять с чертежа размеры каждой и проверить, соответствует ли суммарная ширина их широких и узких торцов расчетным размерам соответственно наружного и внутреннего краев участка марша, на котором предусматриваются забежные ступени. Для этого необходимо рассчитать длины наружного и внутреннего краев горизонтальной проекции участка марша с забежным и ступенями (из общей длины каждого края горизонтальной проекции марша вычесть суммарную ширину прямых ступеней) и сравнить их с суммарной шириной соответственно широких и узких торцов забежных ступеней. Полученные погрешности распределить в равных долях между всеми забежными ступенями.

В заключение довольно кропотливой, но интересной процедуры раскладки забежных ступеней графическим способом необходимо вычертить каждую из них с указанием полученных размеров лестницы (ступеней) по всем ее сторонам.

Построение ступеней криволинейных лестниц методом лучевой разметки.

В левой части рисунка изображены сложные по конфигурации лестницы с линией хода, размеченной дугами двух окружностей. Таких окружностей бывает несколько, и лестница напоминает в плане улитку или змею. Для винтовой лестницы (справа) приведены две разметки – прямая и касательная. Видно, что касательная разметка уводит полосу хода к перилам, не требуя сужения ступени по линии хода.

Из рисунков видно, что такое построение не должно вызывать каких-либо сложностей. Эти лестницы весьма красивы, хотя и менее удобны, чем прямолинейные. Для большинства из них требуются либо подготовленные заранее радиусные стены, либо опорные конструкции с трехмерной кривизной. Относительно легче сделать такую лестницу с несущим ограждением.

Разметка ступеней лестницы, рассмотренной ранее в качестве типового примера.

В качестве окончательного варианта в этой лестнице принимается наиболее прогрессивная разметка при помощи вспомогательных линий. Отступив от угла по три ступени, получим искомую разметку.

Выбор типа несущей конструкции производится в зависимости от возможности размещения лестницы в конкретном помещении, а также с учетом требований дизайна всего объекта.

Для маршевых и криволинейных лестниц основной частью несущей конструкции лестницы являются деревянные или коробчатые стальные косоуры.

Разметка разреза лестницы на стене или шаблоне.

Эту операцию можно делать в натуре, перенося размеры с пола на стену или на шаблоне, на бумаге или на компьютере в 2-хмерном представлении. Иногда описываемую операцию называют высотной трассировкой лестницы. Выполнить ее полезно по двум причинам: сразу будет видна сочетаемость лестницы с другими строительными конструкциями; такой чертеж будет исходным для выбора типа каркаса лестницы и его деталей. Нарисуем искомое все для той же лестницы, но для удобства чертежа развернем ее на пол-оборота. Разделим высоту лестницы, как мы условились ранее; на 18 частей. Через каждую точку деления проведем горизонталь до пересечения с вертикалью, восстановленной из примыкающих точек горизонтальной разметки. На пересечениях нарисуем ступени, не забывая про нос 25 мм. Из получившегося чертежа видно, что пятая ступень близко подходит к окну. Ничего страшного в этом нет, но каркас лестницы лучше делать на косоурах (а не на тетивах), чтобы не загородить угол оконного проема. Точно также можно спроецировать разметку на другую стену и получить положение ступеней на ней.

При двухкосоурной схеме ступени располагаются между косоурами либо опираются на них. При однокосоурной схеме возможны два варианта. Либо это центральный коробчатый косоур, зачастую в верхней части ступенчатый, либо боковой косоур при креплении ступеней с противоположной от него стороны – к стене.

Трехмерная модель лестницы.

При помощи компьютера можно получить трехмерную модель лестницы и нужные для работы чертежи деталей.

Для винтовой лестницы опорной конструкцией является центральный несущий столб (колонна), к которому крепятся ступени или поддерживающие их элементы (подложки). Радиальные лестницы характеризуются большим, чем винтовые, радиусом разворота и отсутствием центрального несущего столба. Они являются удобными в эксплуатации, применяются, как правило, в изысканных интерьерах и могут иметь комбинированную несущую конструкцию.

Тумба и независимые ступени.Опорные конструкции для ступеней могут быть самые разные, например массивное бетонное основание, обшитое деревом. В варианте с разделительной стеной между маршами или консольным креплением ступеней в стены они удерживаются в пространстве строительными конструкциями. Но такие лестницы надо проектировать заранее. В реальности ступени надо закреплять к каркасу лестницы.

В больцевой лестнице ступени с одной стороны закрепляются в стену, а с другой – объединены специальными элементами – больцами, которые являются частью стоек, жестко связанных с перилами. При этом несущим элементом являются перила.

Конструктивно выбор элементов несущей конструкции лестницы зависит от материала ступеней.

Крепление ступеней на косоуре с косынками.

Способ крепления ступеней на наклонных балках (косоурах) является наиболее распространенным. Чтобы представить себе картину крепления ступеней теоретически, нарисуем сначала положение нескольких ступеней, висящих в пространстве. Начнем подводить снизу некий наклонный несущий элемент, на который будет передаваться нагрузка от ступеней. В данном случае лучше абстрагироваться от материала – на этом месте может быть бревно, брус:, швеллер, двутавр, железобетонная балка и т. п. Пока он находится ниже ступеней, называть его принято косоуром. Как только мы достигли ступеней, сразу же мыслятся несколько видов их крепления. На первых двух ступенях показаны уменьшенные косынки. Они хороши тем, что чрезвычайно технологичны и удобны в установке. Но для классического стиля лестницы они не совсем уместны. На третьей ступени прикреплена весьма традиционная прямая косынка, на четвертой – она же с циркульным вырезом. Применение косынок может удешевить лестницу, не снижая ее архитектурных достоинств, но требует для изготовления хороших инструментов и оснастки для точной распиловки. Пятая ступень стоит на двух столбиках, изготавливаемых из бруска или стальной трубы.

Традиционный косоур.

Сдвинув несущий элемент еще выше и вырезав в нем «зубцы», получим традиционный пилообразный косоур, широко применяемый в деревянных лестницах. Несмотря на несколько больший расход материала, такие косоуры часто используют из-за красоты и прочности конструкции. Они прекрасно гармонируют срезными и точеными деталями. При правильно выбранных пропорциях косоуры как бы «прячутся» под ступенями и вся конструкция выглядит достаточно легкой. Часто решающим фактором в пользу косоурной лестницы бывает удобство ее монтажа. Строить такие лестницы можно в одиночку, что при тетивной конструкции невозможно. Еще одно важное достоинство лестницы на косоурах – ее неограниченная ширина. Если тетивы мы можем ставить только по краям ступеней, то косоуров под ступенями можно поставить сколько потребуется. Косоур может быть и один, причем такая конструкция будет называться «хребтовой».

Тетива с перекрытием ступеней.

Сдвигая несущий элемент еще выше и перекрывая им торцы ступеней, получаем тетивы. Когда ступени сбоку полностью перекрыты тетивами, получаем конструкцию «с перекрытием ступеней». Этот вариант крепления применяют в дорогих классических лестницах из твердых пород дерева и комплектуют подступенками. По такому принципу выполнено большинство классических лестниц.

Тетива без перекрытия ступеней.

В случае; когда ступени выступают за пределы тетивы, конструкция становится значительно проще в изготовлении и может быть рекомендована для дачных строений. Эта конструкция недорогая, но, при правильном расчете и точном изготовлении; вполне эстетична. Подступенки в такой лестнице применять не следует.

Лестница с несущими ограждениями.

Если мы продолжим перемещать несущую балку выше, то где-то через 900 мм подъема она станет называться поручнем. Тем не менее, к нему можно прикрепить ступени через стойки ограждения. Такая конструкция называется лестницей «на больцах», «консольной», «безкосоурной» или «лестницей с несущим ограждением». Конструкция гармонична, все детали настолько функциональны, что нельзя изъять ни одной без ущерба для прочности. Изготавливать такие лестницы полностью из дерева не следует – стойки ограждения лучше сделать металлическими. Особое место в ряду конструкций лестниц занимают больцевые лестницы.

Ступени из камня (мрамор, гранит и т. п.) могут быть расположены на стальной коробчатой армированной забетонированной подложке либо на жесткой стальной подложке из толстого листа либо могут быть изготовлены трехслойными: камень – стальной лист – камень. При последней схеме камень просматривается снизу.

Как правило, несущие конструкции лестниц с каменными ступенями имеют либо два косоура коробчатого (наиболее жесткого) сечения, между которыми или на которых располагаются ступени, либо один центральный коробчатый в верхней части ступенчатый косоур, на уступы которого крепят камень.

Ступени деревянные (дуб, ясень, бук или любая другая твердая порода дерева) можно выполнить как между косоурами с подложками и без подложек, так и на центральном косоуре.

Ступени стеклянные могут быть расположены как между двумя косоурами или над ними, так и над центральным косоуром с опиранием на специальные ферменные конструкции, которые могут быть выполнены как из нержавеющей (отделка – полировка, «сатин», «под золото»), так и из углеродистой стали (черного металла) с высококачественной отделкой, в том числе «металлик».

Для удобного и безопасного передвижения по лестницам они всегда обеспечиваются ограждениями и перилами. При их расчете, как правило, руководствуются строительными нормами, которые регламентируют основные параметры.

Крепление ступеней к стене на коренных брусках.

К достоинствам лестниц на больцах следует отнести легкость, к недостаткам – повышенную ширину ступеней: стандартных 300 мм не хватает из-за большого, не менее 70 мм, носа. Кроме того, лестница одной стороной должна примыкать к стене, и если ставить у стены массивную деталь (тетиву или косоур), то возникает явная ассиметрия и теряется та воздушность, ради которой и затеяна вся конструкция. Поэтому со стороны стены у этих лестниц используется консольное крепление на коренных брусках или стальных болтах.

Крепление ступеней к стене на увеличенных коренных брусках.

Иногда для крепления ступени к стене вместо древесины используют стальной уголок, но его трудно замаскировать. Основная проблема этого крепления – точность установки брусков по отверстиям, просверленным в каменной стене. На предыдущем рисунке использованы бруски минимального размера, но их можно значительно увеличить, и даже закрыть всю стену параллельной полу обшивкой с шагом, равным высоте подъема ступени.

Крепление ступени на кронштейне.

Если стена достаточно прочная, например из монолитного бетона; то можно закрепить к ней ступени только одним концом на кронштейне.

Кронштейны на хребтовом косоуре.

Подобные кронштейны используются, если несущим элементом является хребтовый косоур.

Крепление ступени на закладном элементе.

Консольное крепление ступеней чем-то напоминает уменьшенный вариант установки выносного балкона.

Консольное крепление ступени со скрытыми закладными деталями.

Можно попытаться разместить консольные балки внутри ступеней. Для этого следует взять ступень потолще, миллиметров 55–60, и просверлить в ней с торца отверстие глубиной 3/4 длины. Диаметр должен соответствовать выбранной закладной детали (не менее 30 мм). Закладные детали из хорошей стали (лучше закаленной) вмуровывают на достаточную глубину в стену по шаблону и на них надевают ступень. Стоит ли говорить, что такой способ доступен только при наличии специального оборудования для точного сверления отверстий.

Консольное крепление со скрытыми закладными деталями при двух опорных точках.

Если же у нас предусмотрена опора ступени в двух разнесенных точках, то консольное крепление упрощается и становится вполне выполнимым. В стену и в ступень можно засверливать отверстия на глубину 100–120 мм и диаметр стержня брать 15–20 мм.

Так, высота ограждения лестниц принимается не менее 900 мм. Как правило, этот размер берется от от рабочего ребра ступени до верхней точки перил. Для балконов и балюстрад высота ограждения принимается

Каркас лестницы на косоурах в деревянном срубе.

Все приведенные выше способы крепления предполагают передачу нагрузку от ступеней к строительным конструкциям здания. Так получается не всегда, и для лестницы с площадками и поворотами приходится использовать дополнительные опорные столбы, которые вместе с другими несущими деталями образуют жесткий каркас лестницы. На этом рисунке приведен пример каркаса лестницы, способного компенсировать осадку сруба деревянного дома. Такой усложненный каркас крепится наглухо к нижнему венцу и на скользящие опоры в верхней части столбов. Обратите внимание на своеобразную форму косоуров для забежных ступеней.

Сечение косоура.

Главное требование к каркасу лестницы, конечно, прочность. Ее достигают достаточным сечением деталей и особыми способами их соединения. При этом сечение исчисляют не по поперечному разрезу, а по вертикали. Второе требование к каркасу – эстетическое и относится к деревянным деталям. Считается, что на лестнице не должны быть видны поперечные срезы древесины, крепежные детали и зазоры между деталями.

Использование декоративных заглушек.

Если не удается закрыть места крепления какими-либо конструкциями, например торцами косоуров, то в отверстия вставляют декоративные заглушки. У данного каркаса все торцовые распилы древесины закрыты либо стенами, либо другими деталями.

Несущий каркас без столбов для лестничной площадки.

На рисунке изображен каркас площадки двухмаршевой лестницы. Если лестница окружена с трех сторон достаточно прочной стеной, ставить столбы нет смысла. Закрепляем на расчетном уровне пристенные балки глухарями к стене, к ним закрепляем четырьмя глухарями (по два справа и слева) лобную доску и ребра жесткости. Для большей прочности крепления можно добавить в соединение или шпонку 18 × 50 × 100, или три шканта 16 × 40. Можно (при наличии времени) вместо шпонки сделать шип на пристенной балке и паз на лобной доске. Правда, следует заметить, что чем прочнее и совершеннее становятся клеи, тем меньше потребность в сложных соединениях. При хорошей подгонке плоскостей и сильном сжатии при застывании клеевые соединения могут выдержать большую нагрузку вообще без каких-либо дополнительных креплений. Сверху на указанную конструкцию будет уложен сам щит площадки, а к лобной доске прикрепят косоуры маршей.

Лестница на висячем столбе.

Крепление несущих деталей к полу требуется не всегда, и прочность такого соединения может оказаться даже вредной при подвижности основных строительных конструкций. Весьма прочным крепление к полу и перекрытиям должно быть в случае применения висячих столбов. Но такая конструкция применяется лишь в крайнем случае и требует выполнения всех соединений максимально прочными. На рисунке изображена такая лестница. Применение висячего столба в данном случае диктовалось несимметричностью расположения проемов в перекрытиях первого и второго этажей.

Модель лестницы с несущими конструкциями.

Для рассматриваемого ранее примера (см. с. 109) выбрана несущая конструкция на косоурах и опорных столбах.

Первичная установка косоуров и столбов в рассматриваемом примере.

Намечаем на плане лестницы косоуры и столб, затем размечаем конфигурацию пристенного косоура. Пристенный косоур для удобства отделки пускаем не по самой стене, а отодвигаем от нее на 40 мм. В таких конструкциях нередко приходится в ущерб эстетике применять несимметричное расположение косоуров, т. е когда внутренний идет с отступом от края ступеней, а другой, проходя по стене, совпадает с краем лестничного марша. По возможности такого расположения следует избегать и размещать косоуры на одинаковом расстоянии от краев ступени. Сами ступени также лучше не упирать в стену. Нарисуем проекционным методом расположение косоура на стене. Длина детали получилась более 4500 мм, что в нашем случае чрезмерно много. Действительно, косоуры такой длины по условиям прочности необходимо делать шириной не менее 300 + 143 = 443 мм, что слишком утяжелит конструкцию. Для внутреннего косоура, длина которого значительно меньше, такое сечение не требуется, но ставить разные косоуры на один марш некрасиво. Уменьшить сечение косоура необходимо и потому, что он проходит поперек двухсветного окна, и чем меньше он будет, тем меньше его загородит. Выходом из положения является установка дополнительного столба по стене под лестницей. Косоур тогда можно разделить на три меньшие части: косоур 1, косоур 2 и косынку, которую следует прикрепить к косоуру при изготовлении детали. Немаловажны и экономические соображения такого расклада деталей – увеличение объема работ перекрывается уменьшением стоимости деталей, и лестница становится дешевле без ухудшения качества.

Элементы ограждения.

Основными элементами лестничного ограждения являются столбы, балясины и поручни. Поручни могут иметь различную конфигурацию, но его сечение должно быть удобным для руки. Минимальным размером поручня считается диаметр 40 мм, но наиболее удобен профиль 45 × х 70 мм. Назначения больших или меньших размеров вполне допустимы и диктуются общей конструкцией лестницы. Они могут быть ступенчатыми, криволинейными, со сложными поворотами.

Ограждение не обязательно начинать с первой ступени лестницы. Если оно начинается с заходного столба, то можно поставить его и на вторую, а то и на третью ступень. В конце же, наоборот, выходной столб должен стоять еще до ступеней, на площадке с балюстрадой.

Подвод поручня к заходному столбу.

Ограждение должно быть прочным и устойчивым. Это достигается как способом крепления столбов; балясин и секций ограждения, так и конфигурацией ограждения. Некоторые конструктивные решения, направленные на обеспечение надежности ограждения, можно заложить еще на стадии конструирования лестницы. Прежде всего, желательно запроектировать повороты на ограждении, ведь даже небольшой угол придает перилам устойчивость. Наиболее эффективен этот способ в зоне заходного столба, который можно отвести немного в сторону от плоскости ограждения и применить горизонтальный поворотный элемент.

Криволинейный поручень.

Повороты ограждения можно осуществлять через столбы, а можно и с помощью криволинейных поворотных элементов. Некоторые лестницы проектируются с заходными столбами самой причудливой формы и даже в виде скульптур.

Сплошное ограждение.

Лестницы могут иметь и сплошное ограждение из дерева, металла, стекла и т. п. Главное, чтобы по верху проходил поручень, сечение которого должно по ширине быть не меньше самого парапета. Столбы для сплошного ограждения не являются необходимым элементом, а скорее дополнительным украшением.

Наиболее распространенный тип ограждения (секция балюстрады).

Несмотря на все преимущества сплошных и орнаментальных ограждений лестниц, более всего распространены перила с балясинами и фигурными столбами. Балясины, как правило, расставляются равномерно по всей длине лестницы.

Ограждение в виде стальной решетки.

Сплошное ограждение имеет несколько важных преимуществ: во-первых; такую конструкцию можно изготавливать отдельно в мастерской и монтировать на месте секциями, что повышает и качество, и производительность труда;

во-вторых, можно или вообще обойтись без вертикального членения секции ограждения, или выполнить его независимо от шага ступеней, а нижнюю часть секции сделать криволинейной или ломаной линией. Последнее чрезвычайно важно при использовании заходных ступеней. Как видно из рисунка, расставить балясины на последних ступенях такого марша трудно, и высота их будет разной;

в-третьих, для таких секций можно использовать разнообразные материалы и отделку, барельефы, горельефы, скульптуру, витражи. В современных условиях очень часто проем ограждения заполняют стеклом. Даже в домашних условиях нетрудно скомбинировать металлическую решетку с деревянными вставками или с декоративным стеклом. Не менее интересно сочетание металла с камнем и позолотой. Чаще всего комбинируют столбы и поручень из дерева с металлической решеткой.

Расстановка балясин на лестнице.

На лестнице решено устанавливать по одной балясине на каждую ступень, т. е. с шагом 275 мм. Сечение балясин выбрано 50 × 50 мм. Просвет между балясинами на лестничном марше получился 225 мм. К этому значению можно приблизиться и на балюстраде. При трех балясинах расстояние между ними будет (1165 – 50 × 3): 4 = 254 мм, при четырех (1165 – 50 × 4): 5 = 193 мм, при пяти балясинах (1165 -50 × 5): 6 = 153 мм. Примем ближайшее меньшее значение 193 мм.

Расстановка балясин с половинками.

На балюстрадах в местах примыкания ограждения к стенам применяют половинки балясин или столбов, чтобы промежуток между стеной и балясиной не выглядел «голым». Помимо эстетической роли, эти оконечные детали весьма функциональны, так как упрощают крепление поручня к стене.

Рейка в поручень над балясинами.

Балясины можно крепить как непосредственно к поручню, так и дополнительной переходной рейкой, встраиваемой в поручень. Такой прием значительно упрощает крепление балясин и позволяет закрыть места крепления.

Подбалясенник на косоуре.

Подбалясенник почти всегда применяют для балюстрад и балконов, он очень удобен для монтажа балясин на тетивы. Если применить подбалясенник на косоурах, то можно значительно улучшить пропорции ограждения – все балясины станут одинаковой высоты, а само ограждение можно монтировать целой секцией.

Металл – вероятно, самый прочный материал из числа используемых при изготовлении лестниц. Его возможности зависят во многом от того, какой из металлов используется и в каком качестве.

Из него изготавливается подавляющее большинство противопожарных, технологических и других лестниц специального назначения. Металлические междуэтажные и входные лестницы сооружаются в основном в промышленных зданиях, а конструкционные и соединительные изделия из металла в сочетании с материалами и конструкциями иного происхождения используются при строительных лестниц практически любого вида и назначения, деревянные лестницы, например, невозможно построить без соединительных и крепежных изделий из металла, в железобетонных лестницах металл используется в арматурных каркасах ступеней, лестничных площадок и несущих балок и часто является основным конструкционным материалом перил, в бетонных и кирпичных лестницах может применяться в виде защитной окантовки проступей и т. д.

Основные достоинства металла как строительного материала – его надежность, прочность и легкость. Из всех наиболее употребительных видов несущих конструкций (железобетонных, каменных, деревянных) металлические являются наиболее легкими, а соединениям на металле нет равных по прочности. Тем не менее в сравнении с другими строительными материалами некоторые виды металла имеют и серьезные недостатки, и главным из них, как известно, является подверженность окислению под воздействием влаги и агрессивных газов, которое при особо неблагоприятных условиях может привести к полному разрушению изделия.

В строительстве преимущественно используются два вида металла – сталь и алюминиевые сплавы.

Качество стали определяется по ряду показателей, главными из которых являются прочность и коррозионная стойкость. По прочности стали делятся на две группы: обычной прочности (малоуглеродистые), повышенной прочности и согласно этому принципу деления имеют соответствующую маркировку, обозначают входящие в ее химический состав элементы. Для стальных конструкций лестниц индивидуальных жилых домов вполне достаточными по прочности являются стали обычной прочности марок ВСтЗкп, ВСтЗпс, ВСтЗГпс, ВСтЗсп.

Для повышения коррозионной стойкости металлических конструкций наружных лестниц могут быть использованы низколегированные стали, содержащие в небольшом количестве (доли процента) такие элементы, как хром, медь и никель, или стали с добавлением фосфора (например, стали марок 10ХНДП и 10ХДП).

От коррозии стальные конструкции защищают лакокрасочными покрытиями: масляными и нитрокрасками и битумными лаками.

Алюминий по своим свойствам существенно отличается от стали. Плотность его почти в 3 раза меньше плотности стали, поэтому алюминий редко применяется в строительных конструкциях.

Значительное увеличение его прочности достигается путем легирования магнием, марганцем, медью, цинком и некоторыми другими элементами.

Прочность алюминиевых сплавов на основе определенных сочетаний указанных компонентов может быть повышена путем термической обработки.

Для лестничных конструкций рекомендуются прокатные изделия из термически упрочненных алюминиевых сплавов следующих марок: АД31Т (профили и грубы); АД31Т1 и АД31Т5 (профили); 1915 ГП и 1915Т (профили и трубы); 1925ГП и 1925Т (профили и трубы).

Алюминиевые конструкции благодаря малой массе, стойкости против коррозии, хладостойкости, долговечности и хорошему виду весьма привлекательны для использования в лестницах, однако высокая стоимость алюминиевых сплавов ограничивает их применение.

Строительные изделия из металла, используемые в качестве первичных элементов для конструкций, выплавляются на металлургических заводах в виде проката. Все многообразие прокатных изделий объединяется под названием сортамент. Прокат делится на две группы: листовой и профильный.

Листовой прокат классифицируется по толщине: тонколистовой имеет толщину до 4 мм, толстолистовой свыше 4 мм. Заготовки из листовой стали могут быть использованы для устройства рабочих поверхностей ступеней.

Сортамент профильного проката, используемого в конструкциях лестниц, включает уголки, швеллеры, двутавры и трубы.

Уголки бывают равнополочные и неравнополочные. Сортамент уголковых профилей очень обширен – от малых с шириной полок 50 и 75 мм и толщиной 5 мм до больших с шириной полок 200 мм и более и толщиной 30 мм.

Швеллеры и двутавры обозначаются в сортаменте номером, соответствующим их высоте в сантиметрах.

Ступени, подвергающиеся наиболее жесткой эксплуатации, вероятно, разумнее делать из стали или чугуна. Для большей прочности ступеней используют металл с ребрами жесткости (рельеф), которые предотвращают деформации, скольжение и вибрации, свойственные листовому металлу. Стальные ступени изготавливают из профилированного проката, чугунные – фасонного литья. Металл, имеющий гладкую поверхность, может использоваться для изготовления ступеней, если его толщина позволяет избежать деформаций при эксплуатации. Ограждение лестниц во многих случаях изготавливается из металла даже тогда, когда сама лестница деревянная, каменная, керамическая или стеклянная. Основные варианты: ковка из черного металла и гнутый полированный профиль или труба (нержавеющая сталь, латунь). Наиболее редким и дорогостоящим вариантом использования металла при изготовлении лестниц высшего класса является литье из цветных металлов. Металл используется, как правило, в различных комбинациях с другими материалами: металл и дерево, металл и стекло, металл и керамика и т. д.

Выбор металла и технологий определяется назначением лестницы и дизайнерскими задачами. Элементы из полированного металла близки к стилю техно и хай-тек и используются для оформления лестниц коммерческо-общественного назначения. Кованый металл более универсален, и стилистика его может быть многовариантной. Подобные ограждения можно встретить в самых разных местах – от частного жилища в стиле модерн или готика, до большого общественного сооружения, не имеющего точной стилистической характеристики.

В то же время металл может быть использован в качестве дешевого варианта изготовления ограждений (арматурный прокат, пруток, сетка и пр.). В этом случае дизайнерские решения также могут быть самыми разнообразными, и многое зависит от вашей фантазии и умения пользоваться сварочным аппаратом.

Натуральный камень сочетает красоту и исключительность физико-механических свойств. С одной стороны, неповторимые цвета, фактуры, рисунки, придающие изделиям из гранита и мрамора особенно благородный вид, а с другой – прочность, износостойкость и долговечность. Это один из самых популярных отделочных материалов современного строительства. Суждение о визуальной холодности лестниц из натурального камня, на самом деле, ошибочно – в богатой цветовой гамме натурального камня, будь то гранит или мрамор, присутствуют и «холодные» и «теплые» оттенки. Кроме того, правильно подобранное освещение и декоративная обработка поверхности ступеней, их подогрев могут основательно изменить такое суждение. Так, неполированная поверхность всегда будет казаться более «теплой» и «домашней», нежели зеркальная, а искусственно состаренная – позволит окунуться в очарование загадочной древности.

Лестницы, облицованные натуральным камнем, выглядят элитно, дорого и солидно. Последнее впечатление подчеркивается тем, что несущая конструкция для таких лестниц в большинстве случаев железобетонная (реже металлическая). Для облицовки лестниц прежде всего используются гранит и мрамор. Оба этих материала долговечны, но на экстерьерных лестницах предпочтительнее применять более износостойкий гранит, а на интерьерных – мрамор.

Мрамор – прочный, долговечный и красивый материал, используемый при строительстве лестниц в основном для изготовления ступеней или отделки проступей, лестничных площадок, наружных поверхностей тетив.

В зависимости от исходного образующего минерала, входящего в состав мраморной породы, различают доломитовые и кальцитовые мраморы. Доломитовый мрамор значительно тверже и прочнее кальцитового и влагостойкость мрамора очень высока, в условном сравнении с которой его износостойкость и прочность имеют более скромные показатели (прочность мрамора на сжатие всего в 1,5–2 раза выше, чем у древесины).

Самое притягательное свойство мрамора – цвет и текстура. Цветовая гамма мраморных пород довольно обширна – от белого до кремового, серого, желтоватого, светло-коричневого и даже ярко-красного и темнокрасного с различными вкраплениями.

Мрамор относительно легко обрабатывается путем полирования и пиления, однако довольно хрупок и может раскалываться под воздействием даже умеренных механических нагрузок. Как и все каменные материалы, мрамор – «холодный» материал (теплоемкость мрамора в 3 раза выше, чем древесины), что является его основным недостатком, если не считать дороговизну. Впрочем, при использовании мрамора для отделки наружных лестниц этот недостаток не имеет существенного значения, а в силу вступают другие – скользкость при увлажнении и недостаточная морозостойкость, приводящая порой к растрескиванию изделий. При устройстве ступеней из мрамора необходимо позаботиться о надежном отводе воды от них.

В качестве отделочного материала мраморные изделия выпускаются в виде плит толщиной от 10 до 30 мм размерами в плане 200 × 200, 300 × 300, 500 × 500 мм.

Гранит – высокопрочная, твердая горная порода серого или красновато-серого цвета. При сооружении лестниц используется для изготовления ступеней или отделки их рабочих поверхностей и полов лестничных площадок. По прочности и твердости превосходит мрамор и чрезвычайно долговечен. Цельные ступени из гранита могут быть изготовлены по размерным чертежам на заказ; гранитные отделочные плиты выпускаются размерами 200 × 300, 300 × 500 мм при толщине 30 мм.

Бут – это природный каменный материал, получаемый в результате естественного (из-за климатических катаклизмов) или искусственного (путем скола или взрыва) разрушения горных пород – доломитов, известняков, песчаников, реже – гранитов. Очень древний бутовый камень, образовавшийся в ледниковый или доледниковый период и отшлифовавшийся в результате долговременного воздействия природный условий, называется валуном, а валун, размер поперечного сечения которого в одном из направлений не превышает 300 мм, называется булыжником.

Бутовые камни в зависимости от плотности структуры и рода слагающих их пород по прочности подразделяют на низкопрочные (в основном доломитовые), прочные (в основном известняковые и песчаниковые) и высокопрочные (гранитные, базальтовые и др.).

Прочные и высокопрочные бутовые камни используются для строительства наружных лестниц в качестве опорных элементов, а в отдельных случаях для сооружения ступеней.

На наружных лестницах важен тип поверхности каменных ступеней, поскольку зимой перемещение по ним должно быть безопасным. Оптимальный вариант – термообработанная поверхность: верхний слой гранита обжигается огнем, в результате чего получается слегка шероховатая поверхность, защищающая от падения с лестницы и в меньшей степени «притягивающая» к себе лишнюю грязь.

Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения смеси минерального вяжущего вещества (цемента, извести, гипса и др.) и твердых заполнителей (щебня, гальки, песка и др). Бетоны на основе цемента (цементобетоны) является основным материалом для строительства каменных лестниц. Особо прочную разновидность цементобетона представляет железобетон, для изготовления которого в качестве укрепляющего компонента применяется каркас из металлических прутьев (арматура).

Цементобетоны в зависимости от средней (по объему) плотности (в кг/м³) подразделяют на особо тяжелый бетон (более 2500), тяжелый бетон (от 1800 до 2500), легкий бетон (от 500 до 1800) и особо легкий (менее 500). Для строительства домовых лестниц используются в основном легкие бетоны.

Важнейшим свойствами бетона, обуславливающими его применение для строительства лестниц, являются прочность, влагостойкость, морозостойкость.

Прочность бетона характеризуется его маркой, обозначающей предельную неразрушающую нагрузку в килограммах, которую может выдержать кубик бетона сечением 1x1 см. Для строительства лестниц следует применять бетоны марки не ниже «200» (М200). Исключение может быть сделано только для фундаментных (опорных) конструкций марша и лестничной площадки, при сооружении которых можно использовать бетон ML50.

Марка бетона по прочности зависит от свойств основного его компонента – цемента, который также различается по маркам. Обычные цементы (т. е. неспециальные, применяемые для жилищного строительства и поступающие в розничную торговлю) имеют марки 200, 300, 400, 500 и 600.

Еще один важный качественный показатель бетона – морозостойкость. Морозостойкость (Мрз) бетона (или другого каменного материала) выражается количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое он может выдержать без разрушения и снижения прочности.

Строительные конструкции и изделия из цементобетона получают, как уже отмечалось, в результате формования и затвердения бетонной смеси. Различают сборные и монолитные бетонные или железобетонные конструкции и изделия. Лестничный марш, например, можно соорудить из отформованных отдельно друг от друга бетонных или железобетонных конструкционных изделий – тетив (косоуров) и ступеней или же путем формования бетонной смеси с помощью опалубки с целью придания маршу нужных очертаний и форм. В первом случае марш будет представлять собой сборную бетонную (железобетонную) конструкцию, в последнем – монолитную.

Кирпич – один из видов искусственных каменных материалов, применяемых для строительства лестниц (в основном наружных). По виду исходного сырья и по способу изготовления различают глиняный обожженный, трепельный (получаемый из трепела – легкой пористой осадочной породы) и глино-трепельный обоженный, силикатный (известково-песчаный и известково-глиняный). Как и монолитный бетон, кирпич применяется главным образом для строительства наружых лестниц, но в отличие от бетона нуждается в защитной отделке, так как его влаго– и морозоустойчивость гораздо ниже, чем у бетона. Наиболее устойчив к капризам погоды кирпич силикатный (так называемый «белый»), однако износостойкость его не очень высока. Впрочем, этим не отличается и глиняный, красный кирпич – по крайней мере, тот, который выпускается отечественной промышленностью.

Что привлекает в кирпиче как строительном материале для сооружения лестниц, так это легкость и простота возведения марша и крыльца из него.

Стекло – очень авангардный и экзотический материал для обеспеченных и нетрадиционно мыслящих людей. И дело не в том, что они будут рисковать своей жизнью, передвигаясь по прозрачным лестницам, они вполне прочны и надежны, а в том, что такой специфический материал предполагает такую же нестандартность интерьера и оригинальность его владельца. Понятие «лестница из стекла» само по себе необычно. Ко всему как-то незаметно привыкаешь, ничему не удивляешься. Но вот чтобы лестницы из стекла делать – это еще недавно казалось абсолютной сказкой. А прогрессивная мысль инженеров-конструкторов, дизайнеров и золотые руки мастеров оказались на это способны. И уже не в сказке, не в проекте, а в реальной жизни пользуются люди этими лестницами. Здесь конечно возникает очень много неожиданных вопросов. Например, как привыкать к подобным прозрачным конструкциям дамам. Хотя можно допустить, что такой вариант самоутверждения им понравится. Свет и легкость – наиболее подходящие характеристики для любой стеклянной лестницы. Почувствовать себя птицей, поднимаясь и замирая от тревожных ощущений – вариант, достойный смелых людей. На смотровой площадке Останкинской телевизионной башни, стоя на стеклянном полу над бездной, испытываешь сложные чувства.

Желание человека не только чувствовать опору, но и видеть ее, разумеется, объяснимо. По чему-то прозрачному ходить, а тем более стоять, и при этом не хвататься судорожно за стены и поручни (а если они тоже из стекла?!) – для человека неподготовленного непросто.

Да и представление о хрупкости стекла, вынесенное из многолетнего опыта общения с ним, за последние годы изменилось. Вы, наверяка, знаете о пуленепробиваемом стекле, которое не только не бьется, но и само является защитой. Лобовые стекла автомобилей, изготовленные из стекла «триплекс», защитные стекла в банковских помещениях – в этом качестве стекло уже всем знакомо и привычно.

Для изготовления стеклянных лестниц применяется именно стекло, изготовленное по технологии многослойной склейки, иначе – «мультиплекс».

«Мультиплекс» (более известный под общеупотребительным названием «триплекс») – два и более слоев стекла, соединенные между собой полимерным материалом. Промежуточный слой полимера не только не позволяет осколкам стекла рассыпаться от удара, но и, являясь армирующим элементом, придает особую прочность такому соединению.

Керамика – не очень привычный для слуха материал для лестницы, на самом деле очень распространен. В больших и маленьких магазинах, в которые мы заходим каждый день, поднимаемся и спускаемся по лестницам, облицованным керамической плиткой. Наиболее информированные владельцы магазинов, не желающие менять плитку по мере ее истирания, заказывают лестницы, облицованные ступенями из керамического гранита. Это во всех смыслах практичнее для лестниц, подвергающихся ежедневной эксплуатации в условиях далеких от идеальных.

Для домашнего пользования можно, конечно, ограничиться покрытием лестницы той плиткой для пола, которая вам нравится. Если вы ходите в мягкой обуви – то можете экспериментировать хоть с мягкой плиткой из майолики. Подогрев ступеней также может изменить ваше представление о холодной лестнице в более теплую сторону.

Так что материал этот очень демократичен, позволяет использование в различных сочетаниях и абсолютно органично выглядит рядом с ограждением из дерева или металла.

В настоящее время выбор керамической плитки, пригодной для отделки лестниц, огромен и зависит от формы лестницы и общих дизайнерских решений по оформлению помещений.

Пластмассы – эти поистине уникальные по многообразию свойств и сфере использования материалы – находят применение и при строительстве лестниц, причем как в качестве конструкционного, так и отделочного материала (для покрытия лестниц). Покрытие для ступеней лестниц из этого материала пользуется большой популярностью. Некоторые зарубежные фирмы выпускают небольшие сборные междуэтажные (винтовые, например) и второстепенные (мансардные, крышные, переносные и т. д.) лестницы, в которых не только покрытия лестниц, но и все элементы сделаны из пластмасс. Они отличаются легкостью, износостойкостью, приятным дизайном и многообразием цветового оформления. В изделиях более капитальных типов пластмассы используются для покрытия лестниц в качестве отделочного и защитного материала для проступей и полов лестничных площадок (в качестве покрытия для ступеней лестниц), поручней, деталей ограждения и даже проступей и подступенков (оргстекло).

Как и другие строительные и отделочные материалы, пластмассы в качестве покрытия лестниц имеют не только свои эксплуатационные плюсы, но и минусы. К числу достоинств пластмасс, ценимых при использовании в качестве покрытия лестниц, относятся низкая теплопроводность, хорошая звукопоглощаемость, эластичность, практически абсолютная влагоустойчивость. Из основных недостатков большинства видов строительных пластмасс следует отметить низкую устойчивость к механическим повреждениям, воздействию химикалий, высоким и низким температурам и солнечной радиации, горючесть. Некоторые виды пластмасс, используемых в качестве покрытия для ступеней лестниц, выделяют неприятный запах и могут быть небезопасны для здоровья.

В зависимости от способности сохранять или восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия деформирующих сил (растяжения, сжатия и изгиба) пластмассы для покрытия лестниц делятся на жесткие, полужесткие и мягкие пластики и эластики.

Примером жесткого пластика, применяемого для строительства и покрытия лестниц, является оргстекло (органическое стекло) – пластмасса, которую получают на основе полиакрила. Жесткий полистирол в качестве покрытия лестниц идет на изготовление облицовочных пластиковых плиток, которыми могут отделываться ступени. Из полужесткого полинилхлорида изготавливаются поручни лестничных перил. Характерными эластиками являются отделочные и гидроизоляционные пленки на основе поливинилхлорида и полиэтилена и рулонные материалы, используемые для покрытий ступеней и полов лестничных площадок (линолеумы).

Большинство эластиков горючи, их способ необратимой деформации и прочность зависят от температурных условий эксплуатации; они быстро стареют и теряют свою эластичность.

На поверхности элементов лестницы постоянно действуют многие факторы: вода, свет, колебания температуры, трение, механические удары и т. д. Покрытая краской или лаком лестница более устойчива к неблагоприятным внешним воздействиям. Покраска лестниц – один из наиболее эффективных способов их защиты.

Некоторые виды строительных и отделочных изделий, снижающих, а порой и полностью нейтрализующих неблагоприятные факторы, были охарактеризованы в других разделах в связи с описанием видов строительных материалов. Однако применение этих защитных изделий возможно только в некоторых конструктивных элементах лестницы (например, ступенях) и в определенных по материалу изготовления видах лестниц. Вряд ли кому-нибудь придет в голову, например, отделывать деревянную лестницу керамическими плитками, а бетонную – шпоном (хотя в принципе и то, и другое возможно). А некоторые конструктивные элементы лестниц защитить подобными материалами вообще невозможно. В таких случаях применяют покраску лестниц или лак для лестницы.

Лак при покраске лестниц применяется в основном для лицевых поверхностей деревянных и металлических конструкций. Лак для лестниц и подобные ему покрытия в зависимости от связующего компонента подразделяют на масляные краски для покраски лестниц, эмали, эмалевые и эмульсионные краски, полимерные и водоразбавляемые краски.

Красочные вещества, с помощью которых производится покраска лестниц (краски и лаки для лестниц), представляют собой смеси цветных пигментов (красящих порошков) со связующими веществами (масляные краски) или растворы масел, синтетических или природных смол, битумов и других пленкообразующих полимеров в летучих растворителях (лаки для лестницы) или смеси пигментов с лаками (эмали).

Масляные краски для покраски лестниц получают путем тщательного перетирания пигментов в натуральной (продукт варки растительных масел) или искусственной (растворы полимеров в уайт-спирите и других растворителях) олифе. Масляные краски для покраски лестниц бывают двух типов: густотертые, требующие перед употреблением разбавления олифой, и готовые к употреблению. Наиболее атмосферостойки краски, изготовленные на натуральной олифе. Краски на искусственных олифах значительно дешевле и менее долговечны; более экономичным считается применение их для покраски лестниц внутри дома.

Применяемые для покраски лестниц лаки делятся на светлые (масляные или масляно-смоляные) и черные (битумные или пековые). Наибольшее распространение получили алкидные, масляно-смоляные и безмасляные лаки для лестниц.

Синтетические (или безмасляные) лаки для покрытия лестниц – это растворы синтетических полимеров в органических растворителях (уайт-спирит, ацетон, сольвент и др.). Спектр видов синтетических лаков весьма обширен, как и обширен спектр полимеров, на основе которых они изготавливаются. Самые распространенные – глиф-толевые, мочевиноформальдегидные, перхлорвиниловые, полиэфирные, полиакриловые и нитроцеллюлозные.

Нитроцеллюлозные лаки (нитролаки), изготавливаемые на основе эфира целлюлозы, применяют для тонирования изделий из древесины и придания им декоративного блеска. Характеризуются резким запахом, быстро высыхают, огнеопасны. К самым распространенным из выпускаемых отечественной промышленностью нитроцеллюлозным лакам относятся НЦ-241, НЦ-241М, НЦ-49, НЦ-216, НЦ-228. Битумные лаки для покраски лестниц образуют на поверхности окрашенных ими изделий пленку черного цвета. Обладают высокими влагозащитными свойствами.

Эмалями, или эмалевыми красками, называются красочные вещества, получаемые путем смешивания пигмента с лаками. Такие красочные составы объединяют свойства лаков (образование защитной блестящей пленки) и красок (придание покрытию цвета) и обладают лучшими декоративными качествами. В зависимости от пленкообразующего вещества эмали делятся на масляные, приготовленные на масляных лаках, нитроэмали на нитролаках; глифталевые на глифталевых лаках и др.

Особую группу составляют пропиточные красочные вещества, или пропитки, предназначенные в основном для декоративной или декоративно-защитной отделки изделий из древесины. Пропитки (лаки для лестниц) представляют собой пигменты, разведенные в летучих растворителях или в воде. Чаще всего они используются для тонирования древесины с сохранением ее текстуры и натурального глянца. К традиционным видам пропиток относится так называемая морилка, выпускаемая в виде порошка. Перед началом работ она разводится водой или спиртом. Как правило, обработанное морилкой изделие покрывается сверху еще и слоем бесцветного лака. Некоторые пропитки обладают хорошими защитными и декоративными свойствами и могут полностью заменять для покрытия лестниц лаки, эмали и краски. К таким пропиткам относится, например, пинотекс. Покрытия из пропиток долговечны, так как благодаря особо тонким и текучим дисперсиям, используемым для их изготовления, вещества глубоко проникают в древесину.

При строительстве деревянных, а в некоторых случаях и металлических лестниц почти невозможно обойтись без клеящих материалов – клеев, мастик и др.

Клеи применяются для соединения изделий, изготовленных из различных материалов, а также конструктивных элементов, придавая им прочность, повышая их эксплуатационную надежность и долговечность.

Мастики применяются главным образом для наклеивания на строительные изделия и конструкции листовых и плиточных отделочных и защитных материалов толщиной более 0,5–1,0 мм.

Для склеивания деревянных деталей применяются животные (мездровый, костный, казеиновый) и синтетические клеи.

Мездровый и костный клеи, называемые также столярными, применяются для склеивания всех видов древесины и всех видов соединений, применяемых при работе с деревом. Соединения на животных клеях надежны и не боятся влаги.

При изготовлении деревянных элементов и деталей лестниц они могут использоваться, например, для создания проступей из многослойной клееной древесины; при сооружении лестницы – для упрочения соединений ступеней с несущими балками и стоек ограждений – с поручнями и тетивами; при отделке лицевых поверхностей лестницы – для приклеивания шпона.

Животные клеи выпускается в сухом виде в форме пластинок или небольших шариков светло-коричневого цвета. Рабочая консистенция этих клеев достигается после замачивания в воде в течение б—12 часов и проваривания в паровой бане до полного растворения.

Область применения казеинового клея уже, так как он недостаточно влагостоек и соединения, в которых он используется, находясь длительное время во влажной среде, теряют прочность. При склеивании изделий из древесины, содержащей дубильные вещества (дуб, орех, красное дерево, каштан), место соединения окрашивается в темный цвет.

Казеиновый клей представляет собой порошок белого цвета. Для приготовления раствора из него сухую массу высыпают в теплую воду (100 г порошка на 130–140 г воды при температуре 15–20 °C), тщательно перемешивают до получения тестообразной массы и выдерживают 10–15 минут, чтобы масса разжижилась. Затем раствор снова перемешивают и добавляют в него воду, доводя до нужной консистенции.

При смешивании казеинового клея с цементом получают цементно-казеиновый клей, соединения из которого отличаются высокой механической прочностью и повышенной влагостойкостью.

Раствор цементно-казеинового клея приготавливают следующим образом: сначала готовят казеиновый раствор из расчета 100 г порошка на 250 г воды, а затем, интенсивно помешивая полученную массу, постепенно добавляют в нее 75 г цемента марки М400. Перед использованием раствор выдерживают 30–40 минут. В некоторых случаях для повышения вязкости цементноказеинового раствора в него добавляют 20–40 г натуральной олифы.

Ассортимент синтетических клеев, пригодных для склеивания древесины, чрезвычайно многообразен. Они выпускаются как в жидком, готовом к употреблению состоянии, так и в сухом (в виде порошка или пленки). По виду растворителя, используемого для их приготовления, жидкие клеи бывают ацетоновые, спиртовые, водные и спиртоводные. Сухие клеи перед употреблением смешиваются с водой, ацетоном или спиртом.

Наиболее применяемыми в индивидуальном строительстве лестниц являются клеи БФ-2 и БФ-4, которые представляют собой спиртовые растворы синтетических смол. Клей БФ-4 пригоден для соединения металла, пластмасс, древесины и других материалов. Для приклеивания к древесине и металлу иных по происхождению отделочных материалов применяются клей БФ-88 (резина и эластики), водный клей бустилат (линолеум и пленки на тканевой основе), нитроцеллюлозные клеи АК20, А20 (дерматин, кожа, картон, целлулоид).