Металл на каркас лестницы: косоуры, столики под ступени и площадка

Металл на каркас лестницы заказывают одним списком, и ошибки в нём видны только при сборке: косоур, отрезанный по длине марша, не доходит до площадки, столиков под ступени не хватает на второй косоур, а стойка под площадкой поднимает её выше ступеней. Поэтому профтрубу считают по деталям и сразу раскладывают по трубам 6 м.

Ниже — пример на Г-образную лестницу с площадкой. Он показывает, где проходит косоур, какой длины он выходит с узлами на концах, сколько нужно столиков, как собрать площадку и сколько весит каркас. Какие бывают косоуры и к чему их крепят, разобрано в статье о металлической лестнице.

Из чего складывается каркас

В расчёте четыре вида деталей:

• Косоуры — наклонные балки марша, в примере по две на марш, по краям ступеней.
• Столики — опорная полка под ступень с ножкой спереди. Их приваривают сверху на косоур, по одному под каждую ступень на каждом косоуре.
• Рамка площадки — четыре балки по контуру и поперечина под настил.
• Стойка — опора свободного угла площадки до пола.

Ступени и настил, пластины и анкеры, перила, грунт и краску считают отдельно — о них в конце статьи.

Пример: Г-образная лестница

Числа в примере условные и не служат рекомендацией: сечения косоуров и столиков подбирают расчётом на нагрузку, а узлы крепления к полу, стенам и перекрытию задаёт проект. Лестница — та же, что в примере о бетоне на лестницу и в расчёте профтрубы на перила.

Линия носков — прямая через передние кромки ступеней. Свободный угол площадки — тот, что не примыкает к стенам: на нём сходятся открытые края двух маршей.

Где проходит косоур

Ступень лежит на полке столика, полка — задним концом прямо на косоуре, а передним на ножке. Верх ступени первого марша — на 0,17 м, ступень с прокладкой 50 мм, полка 20 мм, и низ полки оказывается на 0,10 м. Задний конец полки отстоит от первого подступенка на 0,265 м, и линия носков там уже на 0,17 + 0,265 × 0,607 ≈ 0,33 м, где 0,607 = 0,17 ÷ 0,28 — уклон марша.

Выходит, верх косоура проходит параллельно линии носков на 0,33 − 0,10 = 0,23 м ниже по вертикали. Ножка столика стоит у переднего конца полки, а косоур там на 0,25 × 0,607 ≈ 0,15 м ниже, чем у заднего. Отсюда длина ножки — около 0,15 м.

Длина косоура по наклону считается так же, как поручень: множитель √(0,17² + 0,28²) ÷ 0,28 ≈ 1,17 — каждый метр в плане даёт 1,17 м трубы. Подъём и проступь берут из расчёта самой лестницы — по формуле шага. Как тот же множитель меняет длину поручня, показано в разделе о наклоне перил.

Косоуры: длина по узлам

Марш в плане — 8 проступей, 2,24 м, но длину косоура задают узлы на его концах.

Низ нижнего марша. У первого подступенка линия носков на 0,17 м, а верх косоура на 0,23 м ниже — на 0,06 м под полом. До пола он поднимается через 0,06 ÷ 0,607 ≈ 0,10 м от подступенка. Труба высотой 80 мм по вертикали занимает 0,08 × 1,17 ≈ 0,094 м, и её низ касается пола в 0,25 м. Конец срезают горизонтально и приваривают к опорной пластине на полу.

Верх нижнего марша. У края площадки верх косоура на отметке 1,30 м, а рамка площадки — от 1,40 до 1,48 м: настил 50 мм лежит на ней сверху. Косоур подходит к площадке на 0,10 м ниже рамки, поэтому узлы у стены и у открытого края разные:

• у стены косоур заводят под боковую балку площадки, пока его верх не дойдёт до 1,40 м, — это в 2,41 м от первого подступенка. Конец срезают горизонтально и приваривают к балке снизу. Длина — (2,41 − 0,10) × 1,17 ≈ 2,70 м;
• у открытого края косоур приваривают к стойке площадки, срез вертикальный в 2,24 м. По верхней грани он 2,50 м, по нижней — 2,32 м, а режут его по длинной грани.

Верхний марш. Внизу косоур приваривают к торцу балки площадки, вверху — к пластине на торце плиты перекрытия, оба среза вертикальные. Длина по наклону — 2,24 × 1,17 ≈ 2,62 м, у двух косоуров одинаковая. Узел у перекрытия решают на чертеже по толщине плиты и пола: верх косоура там на 0,23 м ниже чистого пола.

Четыре косоура — 2,70 + 2,50 + 2 × 2,62 = 10,44 м. Если отрезать все по длине марша в плане, вышло бы 4 × 2,24 = 8,96 м, и ни один косоур не дошёл бы до узла. Почему каркас не подгоняют по месту, разобрано в разделе о расчёте марша.

Столики под ступени

Ступень опирается на два косоура, и под каждым концом ступени стоит свой столик. В двух маршах по 8 ступеней, косоуров по два — столиков 2 × 8 × 2 = 32.

Полка — 0,25 м: проступь 0,28 м минус по 15 мм до подступенков с двух сторон. Ножка — 0,15 м. У первой ступени нижнего марша передний конец полки висит над тем местом, где косоура ещё нет: он начинается в 0,10 м от подступенка. Ножки этих двух столиков ставят на опорную пластину, и они короче — 0,10 − 0,01 = 0,09 м при пластине 10 мм.

Полок — 32 × 0,25 = 8,00 м, ножек — 30 × 0,15 + 2 × 0,09 = 4,68 м. Как ступень крепят к полке снизу и зачем между деревом и металлом прокладка, разобрано в разделе о ступенях на металле.

Площадка и стойка

Рамку площадки сваривают из четырёх балок 80 × 40 × 3 встык: две по 1,00 м, две между ними по 1,00 − 2 × 0,04 = 0,92 м. Контур — 3,84 м. Посередине рамки — поперечина 40 × 20 × 2 длиной 0,92 м: настил опирается на неё и не прогибается посередине.

Две стороны рамки идут вдоль стен, их крепят к стенам через пластины — по две на каждую. Свободный угол держит стойка до пола. Её режут не до отметки площадки 1,53 м, а до низа рамки: 1,48 − 0,08 = 1,40 м, минус опорная пластина 10 мм, — 1,39 м. Стойку из того же сечения 80 × 40 × 3 режут из обрезка трубы, где лежит рамка, и отдельной трубы под неё не покупают.

Если одна из стен у площадки — перегородка, к ней каркас не крепят, и вместо пластин ставят вторую стойку до пола. Почему, разобрано в разделе о креплении каркаса.

Раскрой по трубам 6 м

Каждое сечение раскладывают по трубам отдельно: из обрезков одного сечения детали другого не выходят.

Концы косоуров режут под углом, и косой рез съедает трубу сверх длины детали. Горизонтальный срез на трубе высотой 80 мм при уклоне марша тянется вдоль неё на 0,13 м, вертикальный — на 0,05 м. Косоур у стены с двумя горизонтальными срезами занимает 2,70 + 0,13 = 2,83 м трубы, и в первой трубе с соседом 2,50 м выходит 5,34 м с пропилами. Два косоура верхнего марша занимают во второй трубе тоже около 5,34 м. Если раскладывать по длинам деталей без косых резов, легко поставить в одну трубу то, что в неё не войдёт.

Полка и ножка столика вместе — 0,40 м, и 15 столиков ровно 6,00 м, но пропил съедает 2–3 мм на рез: в трубу входит 14 столиков. В третьей трубе после остальных деталей остаётся целый кусок 3,60 м — его оставляют на перила или ограждение проёма, если они из того же сечения.

По деталям выходит 29,27 м, а купить нужно 6 труб — 36 м. В обрезки уходит 6,73 м, около 19 %, но 3,60 м из них — один целый кусок. На перилах той же лестницы — около 21 %, пример в разделе о раскрое перил.

Вес по сечениям

Массу 1 м считают по формуле из раздела о таблицах ГОСТ: для 80 × 40 × 3 выходит 5,248 кг, столько же, сколько у квадратной 60 × 60 × 3 по ГОСТ 8639, — периметр сечения у них одинаковый.

Косоуры, рамка и стойка — 82 кг, столики и поперечина — 23 кг. Перила той же лестницы весят около 55,6 кг в деталях, и каркас почти вдвое тяжелее. Вес нужен, чтобы заказать доставку и проверить, что плита и стены держат узлы, — это решают по проекту.

Площадь под окраску и швы

Каркас грунтуют и красят со всех сторон до укладки ступеней: потом полки и верх косоуров закроются. На метр трубы площадь равна периметру за вычетом скруглений углов — формула есть в разделе о площади под окраску. Для 80 × 40 × 3 с наружным радиусом 4,5 мм: (2 × (80 + 40) − 1,717 × 4,5) ÷ 1000 ≈ 0,232 м².

Площадь считают по деталям, а не по купленным трубам: по 36 м вышло бы 6,25 м², на пятую часть больше. Пластины считают отдельно — по их размеру с двух сторон. Расход грунта и краски за слой берут из инструкции производителя и умножают на площадь и число слоёв.

Сварных узлов в каркасе 116. У каждого столика три шва — полка к косоуру, ножка к косоуру или пластине, ножка к полке, — это 96. Ещё 8 узлов на концах косоуров, 6 в рамке площадки — четыре угла и два конца поперечины, 2 у стойки и 4 у пластин на стенах. Столики дают больше всего швов, и каждый перед покраской зачищают. Узлы проваривают полностью — почему, разобрано в разделе о жёсткости марша.

Итог

Купить нужно 6 труб по 6 м: 3 трубы 80 × 40 × 3 и 3 трубы 40 × 20 × 2 — 36 м, около 125 кг. В деталях — 29,27 м и около 105 кг. Под окраску — 5,20 м², сварных узлов — 116, пластин — 9: две под косоурами на полу, одна под стойкой, две у перекрытия и четыре на стенах.

Где ошибаются: сравнение

Те же условия, посчитанные с ошибками:

Счёт по плану занижает косоуры в 1,17 раза, а один и тот же косоур на двух сторонах марша выходит разным, если узлы на концах разные. Поэтому длину косоура берут с чертежа узлов, а не из длины марша.

Что считают отдельно

• Ступени и настил площадки. Их число — по маршам: 16 ступеней и настил 1,0 × 1,0 м, толщина — по проекту. Чистовые ступени ставят после мокрых работ, а до того ходят по временным доскам.
• Пластины и анкеры. В примере 9 пластин каркаса. Размер пластины и анкер задаёт узел крепления и материал стены и пола.
• Перила. Пластины под стойки перил приваривают к каркасу до покраски. Сколько профтрубы уходит на сами перила той же лестницы, посчитано в статье о профтрубе на перила, а где ограждение нужно — в разделе об ограждении лестницы.
• Грунт и краска. Расход за слой — из инструкции производителя, на 5,20 м² и пластины; как зачищают и красят швы, разобрано в разделе о покраске металла.

Ошибки в расчёте

• Считают косоуры по длине марша в плане, а не по наклону и не до узлов на концах.
• Берут все косоуры одной длины, хотя у стены и у открытого края узлы разные.
• Считают столики по числу ступеней и забывают, что на каждой ступени их два.
• Режут все ножки одной длины и не учитывают, что у первой ступени косоура под полкой ещё нет.
• Режут стойку до отметки площадки, а не до низа рамки, и площадка выходит выше ступеней.
• Раскладывают косоуры по трубам без запаса на косые резы.
• Крепят площадку к перегородке вместо второй стойки до пола.

Чек-лист перед заказом

• Высота этажа, подъём и проступь, число ступеней в каждом марше.
• Где идут стены и какие из них несущие.
• Где проходит верх косоура относительно линии носков.
• Узлы на концах каждого косоура: на полу, у площадки, у перекрытия.
• Число столиков, длина полки и ножек, включая первую ступень.
• Рамка площадки, поперечины, стойки и пластины.
• Сечение и толщина стенки каждой детали — по расчёту на нагрузку.
• Раскрой по трубам 6 м с учётом косых резов.
• Масса по сечениям, площадь под окраску и число сварных узлов.