Лестницы. О домашнем инкубаторе. Окна - глаза дома ("Сделай сам" №4∙2006) - [9]

Предположим, что мы проектируем винтовую лестницу с углом поворота 360°, то есть окончание марша параллельно его началу.

Следует учитывать, что оптимальный путь передвижения по винтовой лестнице проходит примерно посередине марша. При этом должна быть обеспечена возможность опоры на перила (рис. 63,а) Из этого следует, что длина ступени в винтовой лестнице имеет конечные размеры, ограниченные длиной руки.

Перед строительством лестницы нужно составить проект, в котором в первую очередь нужно определить длину проступи и количество ступеней.

Предположим, стоит задача вписать в помещение лестницу диаметром 2 м, тогда получается, что длина проступи равна 1 м Однако это не так, часть длины проступи «съест» центральная опорная стойка, другую часть — стойки ограждения. Реальная длина проступи останется 80–90 см. Все ступени винтовой лестницы (забежные и расположенные веером), а следовательно, проступи той стороной, что находится у центральной стойки, будут нависать друг над другом. Эта часть также непригодна для хождения. Потеряется еще 30 % длины проступи. Другими словами, длина проступи, используемая для хождения, реально составит около 50–60 см. Если есть возможность увеличить диаметр лестницы, нужно делать это не задумываясь. Увеличение диаметра лестницы возможно до 3 м, дальнейшее увеличение нецелесообразно, так как при таких размерах будет более разумным размещение нормальной лестницы.

После определения диаметра лестницы нужно определить высоту этажа (от пола, до пола) и подсчитать требуемое количество ступеней. Допустим, при высоте этажа 3 м рационально принять высоту шага (подступенка) равной 15 или 20 см, тогда количество ступеней будет соответственно 20 или 15 шт.

Предположим, что остановились на варианте лестницы диаметром 2 м с 15 ступенями.

Приступаем к проектированию. Делим соответствующим числом радиусов окружность на чертеже (в масштабе). Для тех, кто подзабыл школьную геометрию, напомним: с достаточной точностью можно делить окружность на любое число равных частей, пользуясь формулой для подсчета длины хорды L = 2∙R∙sin α/2 (рис 63,г). Расчет длины хорд в проектировании винтовой лестницы является определяющим фактором. Грамотно пользуясь этой формулой, лестницу можно вообще не рисовать, а вычислить все параметры ступени на «кончике пера». Угол а определяется очень просто: если лестница образует собой замкнутый круг, то есть имеет поворот на 360°, значит нужно разделить 360° на количество ступеней. Если поворот лестницы составляет 270°, значит 270° делим на количество ступеней и т. д. Чтобы не утомлять читателя сложными подсчетами, составлена таблица для полной окружности (360°), характеризующая параметр, sin α/2.

Коэффициенты для подсчета длины хорды

Число частей n ∙ Коэффициент sin α/2

7 ∙ 0,434

8 ∙ 0,383

9 ∙ 0,342

10 ∙ 0,309

11 ∙ 0,282

12 ∙ 0,259

13 ∙ 0,239

14 ∙ 0,223

15 ∙ 0,208

16 ∙ 0,195

17 ∙ 0,184

18 ∙ 0,174

19 ∙ 0,165

20 ∙ 0,156

21 ∙ 0,149

Теперь зная, на какое число (n) следует разделить окружность, находят по таблице коэффициент sin α/2. При умножении коэффициента на диаметр окружности D получают длину хорды L, которую циркулем откладывают на окружности n раз.

В нашем случае необходимо окружность диаметра D = 2000 мм разделить на 15 равных частей. Количеству частей окружности n = 15 соответствует коэффициент к = 0,208. Подсчитав длину хорды L = D∙sin α/2 = 2000∙0,208 = 416 мм, ее циркулем откладывают на окружности 15 раз (рис. 63, б).

Рис. 63. Проектирование винтовой лестницы:

_{а — средняя линия движения по лестнице; б — деление окружности на равное количество частей; в — иллюстрация «нахлеста» ступеней; г — расчет проступи; д — иллюстрация «нахлеста» ступеней при разной геометрии проступи; 1 — хорда}

На первый взгляд, мы имеем перед собой изображение нашей винтовой лестницы сверху, однако это опять не так.

Как уже говорилось, конструкции винтовой лестницы проступи располагаются «внахлест» и в плане перекрывают друг друга (рис 63,в). На средней линии движения радиус лестницы составит 50 см. Значит, хорда в этом месте будет составлять L = 208 мм, то есть меньше 250 мм, полученных из формулы (2). Следовательно, хорду по средней линии движения следует увеличить на 42 мм (по 21 мм в каждую сторону).

Далее проверяем длину хорды в самой узкой части ступени. Строительные правила гласят, что узкий конец забежных ступеней должен быть не менее 100 мм. Но нужно отметить, это расстояние регламентировано СНиПом для того, чтобы на забежную ступень можно было опереться при ходьбе (для обеспечения прочности ступеней существует масса других решений). В случае винтовых лестниц опереться на эту часть ступени просто не представляется возможным. Тем не менее норма такая существует, значит, ее необходимо формально соблюсти. Для подсчета самой короткой хорды ступени винтовой лестницы ее обычно определяют в 15 см от центра лестницы. Таким образом, длина самой короткой хорды ступени составит L = D∙sin α/2 = 300∙0,208 = 62 мм, то есть и этот размер нужно увеличивать до нормы. В итоге мы получили три размера хорд: в самой широкой части ступени, в самой узкой ее части и по средней линии движения.