Какой профиль для лестницы

Когда необходимо сделать надежное и долговечное изделие всегда идёт речь о металле. Несмотря на то, что прочность металла зависит от его толщины, создавая и собирая лестницу, стоит знать, что чересчур большие размеры могут навредить конструкции.

При использовании очень толстого металла лестница получится громоздкой и не подъёмной с большими углами. Тогда придётся потратить немалую сумму дополнительных средств, на приведение лестницы в изящную и прочную конструкцию. Чтобы конструкция получилась красивой, и не пришлось тратить лишние деньги и силы, нужно знать какой профиль лучше всего подходит для лестницы и как произвести монтаж.

Выбираем профиль

Делать лестницы из металла стали давно, и это совсем не новая идея. При выборе такой конструкции особое внимание уделяли металлическому уголку и швеллеру.

Принцип сборки, который применялся годами:

  • Параллельно один к другому ставили два швеллера;
  • С помощью металлического уголка приваривались контуры между швеллерами;
  • Крепилась ступенька из дерева, или же металлическая рельефная конструкция.

Судя по многолетней практике, можно сказать, что использование металлического уголка недолговечное, поскольку под воздействием нагрузок он деформируется. Металлическому уголку нашли альтернативу, и это металлический профиль.

Подсказка: Лучше всего для лестниц использовать квадратную металлическую трубу с сечением 40*60, это самый подходящий вариант. Если использовать трубу с меньшим сечением, то результат получится таким же, как и в случае с уголком, а если выбрать очень большие, то они будут выглядеть некрасиво и грубо.

Достоинства лестницы, сделанной из металлопрофиля:

  • С таким профилем можно сделать стационарную лестницу, приставную и даже винтовую. Повороты у лестницы могут быть под каким угодно углом;
  • С ним можно комбинировать какие угодно материалы, красиво смотрится дерево и стекло, и даже пластик. Комбинируя металл с такими материалами, можно сделать лестницу уникальной и абсолютно в любом цвете;
  • Можно использовать и один только профиль, поскольку его легко покрасить современным порошковым методом. Популярностью пользуются золотой и серебряный цвет, а также насыщенный чёрный с блестящим металликом в некоторых местах;
  • Такая лестница прочная и красивая, может прослужить несколько десятков лет;
  • Даже если каркас делается сложной формы, то собрать лестницу можно и самому, главное — это правильно сделать заготовки;
  • Установить её можно как на этапе строительства самого дома, так и во время проведения ремонта;
  • Цена изделия невысока и доступна каждому;
  • Собрать её можно и самому с использование обычного бытового сварочного аппарата.

Как работать с металлопрофилем во время монтажа лестницы

Каким бы прочным и долговечным ни был материал, у него обязательно есть свои особенности, знание которых значительно упростит работу и поможет избежать неприятностей.

  1. Поскольку металл достаточно тяжёлый материал необходимо постараться не утяжелять конструкцию, при возможности лучше подумать о том, как её облегчить. К примеру, если планируется установка деревянных ступенек, то лучше использовать лёгкие породы, это может быть даже берёзовая фанера;
  2. Где бы ни устанавливалась лестница, в доме или на улице, железо обязательно нужно обработать антикоррозийным средством и покрасить. Разница заключается только в том, что обновлять уличную лестницу нужно чаще;
  3. Чтобы самому произвести монтаж нужно уметь пользоваться сварочным аппаратом, иначе стоит воспользоваться услугами профессионального сварщика, или же для крепежа использовать болты. Но использование болтов не рекомендуется, лучше вообще не делать самому лестницу;
  4. Если лестница делается со стороны улицы как эвакуационная, стоит учитывать нагрузку и вибрацию, которые неизбежны во время использования. Чтобы укрепить конструкцию стойки пролетов лучше уменьшить до разумных пределов.

Подготовительные работы

Ни одно дело не начинается без предварительных расчётов и чертежа. С их помощью можно точно определить количество материала, которое понадобиться. Чтобы работать было комфортно и не пришлось отвлекаться стоит приготовить нужный инструмент заранее, вам понадобится:

  • Электроды и сварочный аппарат;
  • Болгарка и круги для работы с металлом;
  • Перфоратор с набором сверл;
  • Молоток.

Во время подготовки стоит сделать разметку и разрезать материал в соответствии с необходимыми размерами.

Рекомендация: Чтобы процесс сборки сложной по конструкции лестницы не стал головоломкой, детали стоит на этапе резки труб пронумеровать, от нижней к верхней.

лестница из профильной трубы Ступени из профиля для установки в здании

Сборка лестницы

Во время сборки стоит особое внимание уделить несущим балкам, поскольку самая большая нагрузка приходится именно на них. Чтобы собрать обыкновенную лестницу понадобиться:

  1. Обварить контур, тогда получится прямоугольник для установки ступенек. Сам по себе контур также можно использовать как ступеньку, если делается наружная лестница, но тогда на него лучше наварить прутья;
  2. Для основания лестницы стоит использовать швеллер 10 см, или профильную трубу 10/10 см. Лучше, конечно использовать трубу, она дает меньшую вибрацию во время эксплуатации. Если же вы предпочитаете швеллер, то дополнительные крепления на земле исправят ситуацию; модули для сборки лестницы из профильной трубы
  3. Трубу стоит подрезать так, чтобы срез на детали плотно стыковался с опорой, при этом второй конец должен прилегать к верхней опоре. К нижнему и верхнему краю необходимо приварить платформы, они и будут выступать фиксаторами. Если сделать всё правильно, то нижняя платформа будет прилегать к полу, а верхняя к платформе перекрытия;
  4. После работы с направляющими стоит между опорами наварить опорные рамы, соблюдая при этом нужный шаг; размер профильной трубы для лестницы
  5. Перила и декорирующие атрибуты стоит устанавливать в последнюю очередь, уже после покраски основной конструкции. Если они делаются из других материалов, то место под их установку стоит также подготовить заранее.

Очень часто между лестницей и стеной оставляют щель, чтобы можно было покрасить стену или поклеить обои. В таком случае стоит конструкцию дополнительно укрепить костылями, которые вбиваются в стенку, крепят их под основной внутренней трубой и подваривают ко всей конструкции.

Используя металлопрофиль можно сделать лестницу любой конструкции своими руками, разница будет только в затраченный силах, времени и финансах. Такие лестницы практичные и долговечные, не требуют особого ухода и выглядят красиво.

Лестницы из металла широко распространены не только в сфере частного использования, но и на промышленных и коммерческих объектах.

Использование в таких случаях профильной трубы позволяет облегчить конструкцию с сохранением показателей прочности относительно аналогичных изделий из швеллера.

Разновидности каркасов из профильной трубы

Рассмотрим варианты, как сделать лестницу из профильной трубы. Тип конструкции во всех случаях — это косоур. Вид лестницы может быть совершенно любым: прямая, поворотная или винтовая. Это зависит от проекта вашего дома и внутреннего дизайна.

Возможные каркасы из профильной трубы:

  • Монокосоур. Одним из вариантов является ломаный косоур, собранный из отрезков трубы (по размерам повторяющих размеры тупеней), сваренных под прямым углом. На горизонтальную поверхность такого косоура в дальнейшем будут крепиться ступени. Для такого каркаса потребуется профильная труба с размерами примерно 80х50-60 мм.

    Преимущества лестниц из профильной трубы

    У любой конструкции, не важно, из какого материала она выполнена, есть свои плюсы и минусы.

    Плюсы каркасов из профильной трубы:

    • надежность и долгий срок службы;
    • возможность реализации конструкции любой формы, при наличии определенного навыка;
    • возможность сочетания с другими материалами, что дает возможность вписать такой каркас в любой интерьер;
    • благодаря высокой стойкости к механическому воздействию есть возможность установить лестницу на начальном этапе строительства, не переживая за ее внешний вид; по завершению стройки при необходимости можно выполнить повторный окрас;
    • такую лестницу можно устанавливать как внутри помещения для доступа на второй этаж, так и на улице.

    Основным минусом любой металлической конструкции является возможная коррозия, воздействие которой можно минимизировать или исключить при правильной подготовке и обработке изделия.

    Какой вид профтрубы выбрать для лестницы

    Определение и подбор профильной трубы для будущей конструкции — важный этап, от которого будет зависеть, насколько надежным получится каркас.

    Для лестницы используется квадратная или прямоугольная труба.

    Ниже мы привели для вас размеры труб для различных каркасов, которых будет достаточно при стандартных нагрузках на конструкцию.

    Тип каркасаМинимальное сечение используемых труб и толщина стенок, мм
    Прямолинейный косоур: один центральный или двойной
    100х50х4
    Ломаный: одинарный или двойной
    80х60х3
    Стремянка
    Направляющие 40х40х3,
    для ступеней 20х20х3
    Косоур
    направляющие – 80х40х3,
    ступени – 50х25х2

    Лестница из профиля монтаж

    Своими руками возможно сделать любой каркас, все зависит лишь от ваших навыков.

    Если вы не уверены в своих силах, отказываться от реализации сложной винтовой или поворотной конструкции, конечно же, не стоит. В таком случае советуем обратиться к профессионалам, которые помогут вам с монтажом и сваркой лестницы из профильной трубы.

    • болгарка с отрезными дисками по металлу;
    • дрель со сверлами;
    • сварочный аппарат;
    • шуруповерт.

    Подготовка чертежа и особенности расчетов

    Для того чтобы наглядно понять, как сварить лестницу из профильной трубы, необходимо подготовить чертеж и произвести все расчеты по размерам.

    На этапе проектирования определяются:

    • размеры ступеней для комфортного перемещения;
    • угол наклона марша;
    • тип конструкции: винтовая, прямая, Г-образная, П-образная.

    Определение данных параметров поможет наглядно представить и понять, как будет выглядеть готовая конструкция в вашем интерьере. В зависимости от выбранного типа лестницы вы сможете оборудовать нишу под ней по вашим потребностям.

    Подготовка каркаса сварочные работы

    Начиная монтаж лестницы из профильной трубы своими руками, вы уже должны иметь все чертежи, согласно которым будете вести работы.

    Рассмотрим упрощенный вариант сварки ломаного косоура.

    Секрет в том, что нет необходимости нарезать трубу на мелкие куски, а можно за раз делать ступень:

    • отмеряем место, в котором должен быть прямой угол, и вырезаем равнобедренный треугольник таким образом, чтобы не повредить одну сторону профильной трубы;
    • сгибаем трубу и получаем ступень с прямым углом;
    • провариваем получившийся стык и переходим к следующему;
    • получив ломаный косоур, на каждую проступь привариваем металлическую пластину, на которой в дальнейшем будут устанавливаться ступени.

    Отделка

    Варианты покраски конструкции:

    • в домашних условиях при помощи грунтовки и эмали:
    • порошковая покраска возможна на специализированном оборудовании.

    Металлический каркас лестницы в большинстве случаев оставляют просто окрашенным с закрепленными ступенями.

    Можно также зашить каркас деревом, что придаст конструкции вид деревянной лестницы.

    При проектировании любых металлоконструкций возникает вопрос – какой металлопрокат, и какого сечения необходимо использовать, чтобы обеспечить надёжность конструкции под воздействием предполагаемых нагрузок. Можно найти методики точных расчётов или воспользоваться программными ресурсами, позволяющие рассчитать практически любые конструкции. Однако это почти всегда под силу только профессионалам, умеющим пользоваться программными средствами, знающих технологию производства металлоконструкций и имеющих представления о металлопрокате.

    Очень часто, при конструировании небольших и не сложных объектов, например, лестницы на второй этаж, приходится по опыту, как говорят «на глаз» выбирать металлопрокат. Чтобы как-то обосновать свой выбор, а заодно вселить уверенность и в себя, и в заказчика, мы предлагаем вариант простейшего («для начинающих»), расчёта.

    Допустим нам необходимо построить металлический каркас лестницы на второй этаж.

    Пусть будет: длина лестницы 3м. , угол наклона 30 0 , предполагаемая нагрузка: 200кг. – вес конструкции и 500кг. – дополнительная нагрузка. Необходимо выбрать профильную трубу для несущей балки(тетивы)

    Расчёт проводим с определённой степенью приближения. На рис.1 изображена схема балки лестницы,

    Рис.1 где: F – дополнительная нагрузка,

    q – угол наклона лестницы

    P – распределённая нагрузка

    В нашем случае: F = 500кг.

    Для простоты расчёта и, учитывая, что в итоге лестница на второй этаж будет достаточно жёсткой, позволяющей распределять нагрузки, имеющуюся схему (рис.1) приведём к схеме с равномерно распределённой нагрузкой,

    Рис.2 где: b – горизонтальная составляющая балки,

    Q – общая нагрузка.

    Для нашего случая: b = L * cos q = 300* cos 30 0 = 260см.

    Q = F + P = 500кг.+200кг. = 700кг.

    Равномерно распределённая нагрузка составит:

    Под воздействием нагрузок труба начнёт прогибаться. При незначительных прогибах после устранения нагрузки, труба вернётся в исходное состояние. Если нагрузка превышает допустимую, может произойти деформация (не исправимый прогиб) трубы. Для того чтобы не было деформации, необходимо изгибающий момент (возникающий от действия нагрузки) компенсировать моментом сопротивления трубы. В нашем случае, формула изгибающего момента:

    M = q * b 2 /8 подставив данные получаем: M = 22815кг.см.

    Момент сопротивления трубы зависит от материала трубы (балки лестницы) и рассчитывается по формуле:

    W = M / R , где: R – расчётное сопротивление металла

    трубы, для стали Ст.3 – R = 2100.

    Подставив значения M и R , получаем, что W = 10,86см3

    Моменты сопротивлений профильных труб рассчитаны и сведены в таблицы, которые можно найти в соответствующих темах интернета. По таблицам нам необходимо взять трубы, у которых W больше полученного в наших расчётах (> 10,86). Момент сопротивления больше значения 10,86 у труб 70х70, 80х80 и т.д. Если взять трубу 50х100, то по стороне 100 W = 24см3, т.е. почти в два с половиной раза больше, чем в нашем расчёте. Таким образом, для балки (тетивы) нашей лестницы на второй этаж вполне подойдёт профильная труба 50х100. Металлопрокат для несущих элементов лестниц следует брать с трёх-пятикратным запасом от возможных нагрузок. Дополнительно необходимо проверить прогиб балки (тетивы, косоура лестницы). В случае равномерно распределённой нагрузки прогиб определяют по формуле:

    f = 5 Gb 4 /384 EI где: f — максимальный прогиб

    G – равномерно распределённая нагрузка

    b – горизонтальная проекция балки

    E – модуль упругости (табличные данные)

    I – момент инерции (табличные данные).

    Для нашего случая G = 2,7кг/см., b = 260см., E (для стали Ст.3) = 20,4*10 5 кг.см 2 (справочные данные), I (для трубы 50х100) = 137см. 4 (табличные данные). В итоге :

    Прогиб незначительный, но мы в начале упростили задачу и привели её к варианту равномерно распределённой нагрузки. Реально нагрузка будет сосредоточенная и прогиб может быть раза в три больше. С другой стороны, мы рассчитали только одну балку (тетиву, косоур). Если взять классический вариант с двумя, например, косоурами, то опять уменьшится прогиб. В общем случае, если прогиб не допустим, то следует делать подпорки, соединять несколько труб или искать другие варианты.

    В заключении необходимо подчеркнуть, что мы не пытались сделать точных расчётов, а пытались доказать, используемые при сооружении лестниц трубы 40х80 или 50х100 вполне правильный вариант.

    «>

Оцените статью
Добавить комментарий