Профтруба на перила лестницы: стойки, поручень, прутки и раскрой

Профтрубу на перила заказывают одним списком, и ошибки в нём видны только при сборке: поручень, отрезанный по длине марша в плане, не доходит до стойки, угловая стойка оказывается ниже поручня верхнего марша, а последнего прутка не хватает. Поэтому металл считают по деталям и сразу раскладывают по трубам 6 м.

Ниже — пример на Г-образную лестницу с площадкой. Он показывает, как наклон марша меняет длину поручня, сколько нужно стоек и прутков, как их резать, сколько весят перила и какую площадь потом грунтовать и красить. Как устроены перила и на какую нагрузку они работают, разобрано в статье о металлических перилах.

Из чего складываются перила

В расчёте четыре вида деталей:

• Стойки крепят сбоку к маршу и площадке, на них лежит поручень.
• Поручень — верхняя труба по стойкам, за которую держатся рукой.
• Нижняя направляющая — труба между стойками параллельно поручню, в неё упираются прутки снизу.
• Прутки — вертикальное заполнение между направляющей и поручнем.

Пластины и анкеры, ограждение проёма на втором этаже, пристенный поручень, грунт и краску считают отдельно — о них в конце статьи.

Пример: Г-образная лестница

Числа в примере условные и не служат рекомендацией: высоту перил, шаг стоек, просвет заполнения и сечения задают нормы и расчёт на нагрузку, а узлы крепления — проект. Лестница — та же, что в примере о бетоне на лестницу.

Линия носков — прямая через передние кромки проступей. Высоту перил на марше меряют от неё по вертикали. Площадка стоит в углу между стенами, поэтому отдельного ограждения на ней нет: перила двух маршей сходятся на её внутреннем углу.

Наклон: поручень длиннее марша

Перила идут вдоль марша от носка первой ступени до края площадки или перекрытия. В плане это 8 проступей — 8 × 0,28 = 2,24 м, а по высоте линия носков поднимается на 8 × 0,17 = 1,36 м. Поручень лежит по наклону, и его длина — гипотенуза:

√(2,24² + 1,36²) ≈ 2,62 м.

То же даёт множитель наклона: √(0,17² + 0,28²) ÷ 0,28 ≈ 1,17. Каждый метр перил в плане — это 1,17 м поручня и направляющей. Для плиты марша в статье о бетоне ту же длину считали так же — 2,62 м по скату.

Подъём и проступь берут из расчёта самой лестницы — по формуле шага. Если ступени другие, меняется и множитель: при подъёме 160 мм и проступи 300 мм он ≈ 1,13.

Стойки

Стойки ставят по маршу с шагом по горизонтали не больше заданного — в примере 1,12 м, то есть через 4 проступи. На марш 2,24 м приходится два промежутка и три стойки: у первой ступени, посередине и на углу площадки. Угловая стойка общая для двух маршей, поэтому на всю лестницу стоек пять, а не шесть.

Стойку крепят сбоку, к торцу марша. Её низ на 0,12 м ниже линии носков — у нижней стойки это ещё в пределах торца первой ступени, — а верх под поручнем, на 0,86 м выше линии носков. Поручень 40 мм, и его верх оказывается на высоте 0,9 м. Четыре стойки — по 0,12 + 0,86 = 0,98 м.

Угловая стойка длиннее. Нижний марш выходит на площадку на отметке 1,53 м, а первая ступень верхнего марша на один подъём выше — на 1,70 м. Линия носков на углу делает уступ 0,17 м, и поручни двух маршей встречаются на разной высоте. Низ угловой стойки — на 0,12 м ниже края площадки, на 1,41 м, верх — под поручнем верхнего марша, на 1,70 + 0,86 = 2,56 м. Её длина 1,15 м. Поручень нижнего марша приваривают к ней сбоку, а поручень верхнего лежит сверху. Узел на углу — уступ или гнутая вставка — решают на чертеже; в примере уступ.

Пять стоек — 4 × 0,98 + 1,15 = 5,07 м. Как крепят стойку сбоку и где приваривают пластины, разобрано в разделе о креплении стоек.

Прутки: просвет по горизонтали

Стойки стоят через 1,12 м по осям. Стойка 40 мм, и в свету между ними остаётся 1,12 − 0,04 = 1,08 м по горизонтали. Прутки вертикальные, поэтому просвет между ними меряют по горизонтали, а не вдоль поручня.

Если в промежутке n прутков по 20 мм, просветов в нём n + 1. Чтобы каждый был не больше 0,10 м, нужно (1,08 − 0,10) ÷ (0,10 + 0,02) ≈ 8,2 — округляют вверх до 9 прутков. Просвет выходит (1,08 − 9 × 0,02) ÷ 10 = 0,09 м. Почему при детях в доме выбирают вертикальные прутки, разобрано в разделе о заполнении перил.

Промежутков — четыре, по два на марш, прутков — 4 × 9 = 36. Пруток стоит между направляющей и поручнем: верх направляющей на 0,10 м выше линии носков, низ поручня — на 0,86 м, и длина прутка 0,86 − 0,10 = 0,76 м. Направляющая параллельна поручню, поэтому все прутки одной длины. Тридцать шесть прутков — 36 × 0,76 = 27,36 м.

Нижняя направляющая

Направляющую варят между стойками, отдельным куском в каждом промежутке. В свету по горизонтали 1,08 м, по наклону — 1,08 × 1,17 ≈ 1,26 м. Четыре куска — около 5,05 м, и они выходят из одной трубы 6 м с обрезком 0,95 м.

Если посчитать направляющую по плану, 4 × 1,08 = 4,32 м, куски выйдут на 18 см короче промежутка и до стоек не дойдут.

Раскрой по трубам 6 м

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

Поручень одним куском через угол не идёт: на площадке он делает уступ 0,17 м, поэтому его режут на два куска по 2,62 м, и оба выходят из одной трубы. Пять стоек — 5,07 м — режут из второй.

Прутки по 0,76 м входят в трубу 6 м семь раз: 7 × 0,76 = 5,32 м, обрезок 0,68 м. Пять труб дают 35 прутков, а нужно 36, поэтому покупают шестую. По метрам выходит 27,36 ÷ 6 = 4,56, то есть 5 труб, — и одного прутка не хватит. Из шестой трубы режут один пруток, а кусок 5,24 м остаётся целым: его пускают на ограждение проёма на втором этаже, если оно из тех же прутков. Пропил съедает 2–3 мм на рез, и семь прутков с пропилами входят в трубу с запасом.

По деталям выходит 42,72 м, а купить нужно 9 труб — 54 м. В обрезки уходит 11,28 м, около 21 %, но почти половина из них — один целый кусок прутка 5,24 м. На каркасе террасы, где детали длинные, обрезков около 8 % — пример есть в разделе о раскрое профтрубы на террасу. На козырьке над входом обрезки почти целиком уходят в один кусок 4,20 м — пример в статье о профтрубе на козырёк.

Вес по сечениям

Массу 1 м берут из таблиц ГОСТ 8639 для квадратных труб и ГОСТ 8645 для прямоугольных или из калькулятора профильной трубы.

Поручень и стойки весят 24 кг, прутки — 23 кг. Метр прутка почти втрое легче метра поручня, но прутков по длине 27,36 м против 10,31 м, и по весу они почти догоняют.

Площадь под окраску, швы и заглушки

Перила грунтуют и красят со всех сторон. На метр трубы площадь равна периметру сечения за вычетом скруглений углов — формула есть в разделе о площади под окраску. Для прутка 20 × 20 × 1,5 с радиусом скругления 2,25 мм: (2 × (20 + 20) − 1,717 × 2,25) ÷ 1000 ≈ 0,076 м².

Почти половина площади — прутки: 2,08 м² из 4,26. Площадь считают по деталям, а не по купленным трубам: обрезки не красят. Расход грунта и краски за слой берут из инструкции производителя и умножают на площадь и число слоёв.

Сварных узлов в перилах 86: у каждого прутка два шва — 72, у четырёх кусков направляющей — по два, 8, и ещё 6 узлов, где поручни лежат на стойках или примыкают к угловой. Каждый шов зачищают перед покраской, поэтому число прутков сказывается не только на металле, но и на работе.

Открытые торцы труб закрывают заглушками — подробнее в разделе о поручне и концах перил. В примере низ пяти стоек открыт — 5 заглушек 40 × 40. У поручня три открытых конца: внизу нижнего марша, над угловой стойкой и наверху — ещё 3. Всего 8 заглушек; если наверху поручень продолжает ограждение проёма, верхней заглушки нет.

Итог

Купить нужно 9 труб по 6 м: 2 трубы 40 × 40 × 2, одну 40 × 20 × 2 и 6 труб 20 × 20 × 1,5 — 54 м, около 68,5 кг. В деталях — 42,72 м и около 55,6 кг. Под окраску — 4,26 м², сварных узлов — 86, заглушек — 8.

Где ошибаются: сравнение

Те же условия, посчитанные с ошибками:

Счёт по плану занижает все наклонные детали в 1,17 раза, а счёт по метрам работает, только если детали ложатся в трубу без остатка. На каркасе террасы так ошибаются с обвязкой — разобрано в разделе об обвязке.

Что считают отдельно

• Пластины и анкеры. По одной пластине на стойку, а размер пластины и анкер задаёт узел крепления. На металлической лестнице пластины приваривают к каркасу заранее — почему, разобрано в разделе о стойках ограждения. Сколько металла уходит на сам каркас той же лестницы — косоуры, столики и площадку, — посчитано в статье о металле на лестницу.
• Ограждение проёма. Вокруг проёма на втором этаже перила считают тем же способом, только без наклона: поручень и направляющая там горизонтальные. Где ограждение нужно, сказано в разделе об ограждении лестницы.
• Пристенный поручень. Вдоль стены его держат кронштейны в несущем материале стены, а длину считают по тому же наклону марша.
• Грунт и краска. Расход за слой — из инструкции производителя, на 4,26 м² и число слоёв; как зачищают и красят швы, разобрано в разделе о покраске металла.

Ошибки в расчёте

• Считают поручень и направляющую по длине лестницы в плане, а не по наклону марша.
• Режут угловую стойку той же длины, что остальные, и забывают уступ в один подъём на площадке.
• Меряют просвет между прутками вдоль поручня, а не по горизонтали.
• Считают прутки по метрам и не проверяют, сколько их выходит из одной трубы.
• Берут стоек столько, сколько промежутков, и теряют крайнюю.
• Размечают высоту перил от бетона, а ступени потом облицовывают — и перила становятся ниже на толщину облицовки.
• Забывают заглушки на низ стоек и открытые концы поручня.

Чек-лист перед заказом

• Подъём и проступь ступеней, число проступей в каждом марше.
• Где проходят перила и где поворот.
• Высота перил от линии носков готовых ступеней.
• Шаг стоек, способ крепления и длина каждой стойки, включая угловую.
• Просвет между прутками и их число в каждом промежутке.
• Длина поручня и направляющей по наклону.
• Сечение и толщина стенки каждой детали.
• Раскрой по трубам 6 м и что делать с обрезками.
• Масса по сечениям, площадь под окраску, число узлов и заглушек.