Металлические перила: стойки, поручень, заполнение и крепление

Перила на лестнице и крыльце видны сразу, и выбирают их нередко по рисунку. Но работают они не рисунком. На поручень опираются при подъёме, за него хватаются, когда оступились, на него наваливаются боком на повороте марша. Если стойка закреплена слабо, перила со временем начинают шататься, а в худшем случае не удержат человека как раз тогда, когда это нужнее всего.

Ниже — из чего состоят металлические перила, каким бывает заполнение, на какую нагрузку их рассчитывают, как крепят стойки к ступеням и стене, каким делают поручень, что учесть на крыльце и как перила защищают от ржавчины. Размеры здесь не приводим: высоту перил, шаг стоек и сечения задают проект и расчёт.

Из чего состоят перила

Требования к металлическим ограждениям лестниц, балконов и площадок собраны в ГОСТ 25772-2021. Ограждение там определено как барьер, который защищает людей от случайного падения с одного уровня на другой. Стандарт написан для жилых и общественных зданий, а для частного дома служит ориентиром: то, что он требует от конструкции, разумно требовать и от перил на своей лестнице.

Металлические перила складываются из четырёх частей:

• Стойки. Вертикальные элементы, которые передают нагрузку с поручня на ступени, косоур, площадку или стену. От того, как стойка закреплена внизу, зависит, будут ли перила стоять жёстко.
• Поручень. Верхний элемент, за который держатся рукой. Он связывает стойки в одну конструкцию: если надавить на перила в одном месте, нагрузку принимают и соседние стойки.
• Заполнение. Всё, что находится между стойками под поручнем: прутья, трубы, лист. Оно не даёт пройти или выпасть сквозь ограждение.
• Крепление. Пластины, анкеры и кронштейны, которыми перила держатся за основание.

Каркас стального ограждения ГОСТ велит делать сварным, причём металл сварного шва по прочности на разрыв не должен уступать основному металлу. Заполнение должно быть надёжно закреплено в каркасе: пруток, который отошёл от сварки, сначала гремит, а потом может выпасть.

Каким бывает заполнение

По заполнению ГОСТ 25772 делит ограждения на три вида:

• Решётчатые. Между стойками — прутья или трубы. Их ставят вертикально либо горизонтально и наклонно, параллельно поручню. Сквозь такое ограждение видно лестницу, и оно не загромождает проём.
• Экранные. К каркасу крепят экраны из листовых, плитных или светопрозрачных материалов, и ограждение закрывает марш сплошь.
• Комбинированные. Решётка и экраны вместе — например, лист внизу, а над ним прутья.

Если в доме есть дети, заполнение выбирают с оглядкой на них. По горизонтальным и наклонным прутьям ребёнок забирается, как по лесенке, а вертикальные такой опоры для ноги не дают. Каким делают зазор между элементами, рассказано в статье о лестнице.

Рисунок заполнения влияет и на число сварных узлов. Каждый пруток — это два шва, а каждый шов потом зачищают, грунтуют и красят. Простое заполнение проще изготовить и защитить от ржавчины, а сложный рисунок требует больше работы на каждом узле.

На какую нагрузку работают перила

На перила давят не сверху, а вбок: человек опирается на поручень, тянет его на себя, наваливается, когда оступился. Поэтому ГОСТ 25772 требует, чтобы ограждение воспринимало эксплуатационные нагрузки, и считать его велит исходя из горизонтальной нагрузки на поручень — её значения даёт СП 20.13330. Кроме расчёта, решётчатое ограждение проверяют ударом мягкого тела в сторону возможного падения человека: после удара оно должно остаться целым.

Для стойки такая нагрузка — рычаг. Сила приложена к поручню, высоко над ступенью, а сопротивляется ей узел крепления внизу. Чем выше точка, куда давят, тем сильнее этот узел работает на излом и на вырыв. Поэтому слабое место перил — не прутья и не поручень, а крепление стоек, и шатаются перила там, где не справился именно этот узел.

Как крепят стойки

ГОСТ 25772 требует надёжно крепить ограждение к несущему основанию — анкерами, стальными пластинами, кронштейнами — и выбирать крепёж по прочностному расчёту или по испытаниям. Узлы крепления разрабатывают с учётом нагрузки и материала основания и подтверждают расчётом, а где стоят крепления и как они закреплены в основании, указывают в рабочей документации. На практике узел зависит от того, к чему крепят стойку.

• Сверху на ступень или площадку. К низу стойки приваривают пластину и крепят её к бетону анкерами. Анкер подбирают под материал основания, а наименьшее расстояние от него до края ступени указывает производитель анкера: слишком близко к кромке бетон под нагрузкой может отколоться.
• Сбоку. Стойку крепят к торцу ступени, площадки или к косоуру. Тогда перила не занимают ширину марша. Как это предусматривают на металлической лестнице, рассказано в статье о ней.
• К стене. Пристенный поручень держат кронштейны. Их крепят в несущий материал стены, а не в штукатурку или обшивку: обшивка не рассчитана держать человека, который навалился на поручень.

В узлах крепления ГОСТ требует применять изолирующие прокладки — они препятствуют контактной электрохимической коррозии.

Где будут стоять крепления, решают на чертеже, ещё до изготовления: от этого зависит, где приварить пластины и как разбить стойки по маршу.

Поручень и концы перил

Поручень — та часть перил, которой касаются каждый день. Он идёт без разрывов вдоль всего марша, без уступов на стыках, а сечение у него такое, чтобы поручень было удобно обхватить рукой.

ГОСТ 25772 требует, чтобы на поверхности ограждения не было заусенцев, искривлений, окалины и ржавчины, а конструкция исключала травмы об острые края и захват одежды. На поручне это значит:

• швы зачищают заподлицо, чтобы ладонь шла по поручню без зацепов;
• концы поручня не оставляют обрезанными: их закрывают или заводят на стойку или стену, чтобы о них не цеплялись рукав и сумка;
• торцы труб заглушают — в открытую трубу затекает вода, и ржавчина начинается изнутри. Подробнее — в статье о защите от коррозии.

Перила на крыльце

На улице к нагрузке добавляются вода, снег и мороз. Самое уязвимое место — основание стойки: вода стекает по ней вниз и задерживается у пластины, а зимой там же лежит снег. Узел крепления делают так, чтобы вода от него уходила, а не стояла вокруг пластины, и прокрашивают его особенно тщательно. Почему металл ржавеет первым именно у основания, рассказано в статье о защите от коррозии.

Если крыльцо на металлическом каркасе, перила удобно продумать вместе с ним: тогда место под стойки предусматривают в каркасе площадки и ступеней сразу, ещё до настила. Как устроены опоры такого крыльца, рассказано в статье о крыльце и козырьке.

Если ступени будут облицованы плиткой, место под стойки тоже решают заранее, чтобы потом не сверлить готовую ступень у самой кромки. Как облицовывают ступени крыльца, рассказано в статье о плитке на крыльце.

Покрытие

ГОСТ 25772 требует защищать стальные ограждения от коррозии по СП 28.13330 — с учётом того, насколько агрессивна среда, в которой они стоят, — а способ защиты указывать в проекте. Покрытие может быть металлическим, лакокрасочным или порошковым, но в любом случае стойким к погоде.

Перила в доме и на крыльце живут в разных условиях. Внутри металл сухой, а на улице он мокнет, замерзает и снова оттаивает. Поэтому на уличных перилах особенно тщательно прокрашивают сварные узлы, пластины и основания стоек.

Перед покраской швы зачищают, затем металл грунтуют и красят, а грунт и краску наносят по инструкции производителя. Подробнее — в статье о защите от коррозии.

Изготовление и монтаж

1. Замер на месте. Перила делают по готовой лестнице или крыльцу: фактические размеры марша, ступеней и площадки могут отличаться от проекта.
2. Чертёж. На нём — расположение стоек и узлов крепления, вид заполнения, концы поручня.
3. Изготовление. Металл режут, сваривают каркас, швы зачищают.
4. Установка. Стойки выставляют вертикально, крепят к основанию и проверяют, что перила не шатаются.
5. Подкраска. Монтажные швы и места, где покрытие задели при установке, зачищают и прокрашивают.

ГОСТ 25772 относит к правилам эксплуатации поддержание ограждения в исправном состоянии и периодический осмотр. Весной стоит проверить, не шатаются ли стойки, целы ли узлы крепления и нет ли ржавчины у основания. О подкраске после зимы — в статье о защите от коррозии.

Чек-лист металлических перил

1. Место стоек и узлов крепления решено на чертеже, до изготовления.
2. Заполнение выбрано с оглядкой на детей: по горизонтальным прутьям забираются, как по лесенке.
3. Стойки держатся за несущее основание — ступени, косоур, площадку или стену, — а не за обшивку и штукатурку.
4. Анкеры подобраны под основание и стоят от края ступени не ближе, чем допускает производитель анкера.
5. Каркас сварной, заполнение закреплено в нём надёжно и не гремит.
6. Поручень непрерывный, швы на нём зачищены, концы закрыты и не цепляют одежду.
7. Торцы труб заглушены, вода внутрь не попадает.
8. На крыльце вода у основания стоек не стоит, узлы крепления прокрашены особенно тщательно.
9. После установки перила не шатаются, монтажные швы зачищены и прокрашены.