Лестница, соединяющая два этажа здания и изготовленная из профильной трубы, сегодня достаточно популярная конструкция. Как и все сооружения данного типа, ей предъявляются жесткие требование и по изготовлению, и по монтажу. В первую очередь она должна быть безопасной для перемещения людей разного роста, веса и возраста. Рассмотрим, что собой представляет межэтажная лестница из профильной трубы, на какие аспекты необходимо обратить внимание, изготавливая данную конструкцию.

Лестницы из профильных труб

Профильная стальная труба – материал из металла с высокими несущими способностями. Поэтому изготовленная из нее лестница – это прочное и надежное сооружение, отвечающее всем требованиям безопасности. Есть и другие преимущества:

• полное сочетание с другими материалами;
• возможность проводить разный тип отделки;
• можно использовать для установки внутри и снаружи;
• монтаж производится на любом этапе строительства дома, даже при законченной отделке помещений;
• простота сборочного процесса.

Многие задают вопрос, будет ли надежной изготовленная лестница из профильной трубы своими руками. Качество сборки лестничной конструкции зависит от опыта производителя работ, от его навыков работы с разными инструментами, где болгарка и сварочный аппарат являются основными. Если навыков нет, лучше возложить ответственность производства на плечи мастера.

Размерные показатели лестниц

Размерные параметры – основа изготовления. Поэтому необходимо понять, какие есть ограничения и требований к самим лестницам.

В основе лестницы из профильной трубы лежат ступени. Именно их размеры берут за основу изготовления лестничной конструкции. Требуемые параметры:

• глубина проступи: 20-32 см,
• ширина проступи: 90-125 см,
• высота подступени: 14-18 см.

Размерные параметры ступенек лестниц

В независимости от длины и угла наклона устройства, данные параметры являются строго выполняемыми.

Виды лестниц

Существует достаточно большое разнообразие лестниц из профильной трубы, которые отличаются подходом к чисто конструктивным формам и элементам сборки. Вот несколько разновидностей.

Один из часто используемых вариантов, который доказал свою высокую несущую способность.

Лестница на прямых косоурах

Модель состоит из двух прямых , изготовленных из профильной трубы. На них устанавливаются и крепятся ступенчатые элементы для проступи, изготовленные из того же материала.

Маршевая модель с одним центральным косоуром

Данная модель – одна из непростых в плане подгонки элементов друг к другу. Здесь требуется опыт проведения данного вида работ. Часто лестницы из металла с одним центральным из профильной трубы используют в небольших по размерам помещениях. Где требуется сохранить больше свободного пространства.

С центральным ломаным косоуром

Подвид предыдущей модели, только в ней используется не прямой, а ломаный . Интересный вариант в плане необычности конструкции и возможности сыграть на размерах комнаты.

Добавим, что из профильной трубы собирают поворотные лестницы на 90° или 180° (с забежными ступенями, промежуточными площадками), винтовые модели.

Как правильно спроектировать лестницу

Параметры ступенек известны, теперь их нужно вместить в лестничную конструкцию. Поэтому на листе бумаги делают небольшой эскиз и проводят необходимые расчеты, касающиеся количества ступенек. Нужно замерить высоту межэтажных перекрытий и угол наклона устройства.

С последним проблем нет, потому что существуют нормативы, которые берутся за основу – 25-45°. Высота лестницы – это расстояние между уже застеленным напольным покрытием первого этажа и второго.

Размеры лестничной конструкции

Расчет количества ступеней

Посмотрите на фотографию выше, где показан размер длины марша. Он определяется из расчета высоты лестницы и угла наклона. Оба показателя известны. Вычислить длину марша можно по формуле, обозначенной на фото ниже.

Соотношение сторон треугольника с углом

Для нашей ситуации требуется определить значение АС. Из нижней формулы с учетом математических соотношений выводится, что АС=ВС/tg A. Тангенс угла – значение табличное.

Длина марша выведена математическими исчислениями. Теперь необходимо подсчитать, сколько ступенек поместится на этом отрезке. К примеру, если длина марша равна 3 м, а глубина ступеней выбрана 30 см, то лестница из профиля, собираемая по данным параметрам, поместит в себе 10 ступенек.

Касаемо высоты подступеней. Необходимо высоту лестницы разделить на количество ступеней. Например, высота конструкции – 2,5 м, разделим данный показатель на 10, получаем 25 см.

Технология изготовления

Лестница из профильной трубы – сооружение ответственное. Для проведения работ потребуются следующие инструменты:

• сварочный аппарат,
• болгарка с отрезным и шлифовальным кругом,
• слесарный угольник,
• рулетка, линейка, карандаш.

Рассмотрим, как правильно собирать устройство на основе ломанных . Для этого необходимо сделать заготовки материала, определяющие части косоурных конструкций. Их две: под размер ступени и подступени. Параметры выведены математическим путем из расчета высоты и угла наклона лестницы.

Касаемо профиль трубы. Лучше выбирать сечением 80х40 или 80х80 мм толщиною стенки 3 мм. Сразу оговоримся, стыковать трубные элементы между собой лучше под углом 45°. Стык под прямым углом не является максимально несущим. Но это не строгое требование, потому что небольших размеров межэтажные лестницы из металла спокойно выдерживают вес 1-2 человека.

Нарезанные части косоура

Из профильной трубы выбранного размера нарезаются болгаркой требуемое количество элементов. Отдельно вырезаются опоры под ступени и под подступнки. Их количество умножается на «2» из расчета двух ломаных .

Стыковка двух элементов

Из отходов материала можно сварить специальное приспособление – кондуктор, составляющий 90°, с помощью которого проводится стыковка двух элементов . Именно здесь начинаются сварочные работы – прихватка двух труб.

Сваренные между собой два элемента

Готовый косоур

Следующий этап – соединение заготовок в готовое изделие – . Проводится по идентичной технологии стыковки и сваривания отдельных труб.

Правила сборки второго косоура

Крепление лестницы по месту монтажа

Существует множество вариантов, как прикрепить лестничное сооружение (каркас) к полу первого и перекрытию второго этажа. С напольным первого этажа проще. Простой вариант – вбить в металлические штыри, к которым привариваются . Можно заложить в бетонную стяжку закладную деталь в виде металлического листа прямоугольной формы, к нему лестница и приваривается.

Касаемо плиты перекрытия второго этажа, то здесь также несколько несложных вариантов. Один из них показан на фото ниже. В нем четко видно, что верхняя последняя ступень ложиться поверх пола второго этажа, а крепится к торцу плиты металлическими анкерами. Для этого с его торца приваривается металлическая пластина прямоугольной формы.

Крепление металлического косоура из профильной трубы к перекрытию

Перила из профильной трубы

Профиль труба нередко используется для изготовления перил. Это надежно, прочно и красиво. Высота элементов – стандартизированный параметр:

• высота лестницы до 6 м – высота перил 90 см;
• высота лестницы более 6 м – высота перил 110 см.

Существует огромное разнообразие форм ограждений для лестниц, где используется профильный материал. В фотогалерее ниже это будет хорошо видно.

Фотогалерея

Поворотная на 180° лестница на двух ломаных косоурах из профильной трубы

Экономичный вариант, оригинальный с широкими ступенями и с хорошо продуманными и установленными перилами

Сооружение с поворотом на 90° на двух косоурных опорах с оригинальным ограждением из профильной трубы и квадратной арматуры

Сложной конструкции лестница с несколькими поворотами, забежными ступенями, площадками на одном косоуре из профильной трубы

Лестничная конструкция из профильных труб: косоур и перила

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.

Лестница на второй этаж своими руками из профильной трубы

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.

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.

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:

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.

Винтовая конструкция из профильной трубы

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.

В строительных магазинах представлены десятки вариантов металлических лестниц, изготовленных преимущественно из стали и алюминия: из алюминиевых труб делают легкие приставные лестницы и стремянки, а из стали - капитальные межуровневые, а также наружные конструкции. Стоимость готовой двухметровой приставной лестницы начинается от 2 тысяч рублей, межуровневой - от 30 000. Между тем, лестница из трубы своими руками обошлась бы как минимум вдвое дешевле. Для ее самостоятельного изготовления необходимо обладать навыками сварочных работ и достаточным запасом времени.

Какие лестницы можно сделать своими руками

Кроме приставных, лестницы бывают маршевыми (прямыми и поворотными), больцевыми и винтовыми. Рассмотрим особенности каждого вида:

1. Приставные лестницы. Наиболее простые среди них - приставные, представляющие собой две параллельных опоры, с установленными между ними перекладинами. Такие лестницы, как правило, мобильны и имеют небольшой вес.
2. Маршевые лестницы. Характеристики данного вида:
   • Маршевые лестницы имеют более сложную конструкцию и состоят из фиксированных на определенном уровне балок с закрепленными на них ступенями.
   • Маршевая лестница, образовавшая прямой ряд, называется одноуровневой, два ряда с пролетом - двухуровневой и т. д. Маршевая лестница из профильной трубы своими руками изготавливается хозяевами чаще всего.
   • В качестве опоры маршевой лестнице могут служить косоуры (балки, фиксирующие ступени снизу) или тетивы (балки, удерживающие торцы ступеней).

1. Винтовые лестницы. Ступени в винтовых конструкциях с одной стороны крепятся к центральной балке, огибая ее снизу вверх, а с другой - к балясинам и перилам. Для изготовления такой лестницы необходима центральная металлическая балка, а также дерево или профили для конструирования основания ступеней. Самостоятельно такие лестницы изготавливаются редко ввиду своей непопулярности (эти конструкции они очень крутые и неудобные).
2. Больцевые лестницы. В этом случае ступени крепятся к стене на особенно прочных болтах - больцах. Свободные торцы ступеней соединяются между собой больцами и перилами. Принципиальной особенностью таких лестниц является то, что для их монтажа необходима прочная стена с одной стороны. Самостоятельное изготовление такой лестницы возможно, однако для этого не нужны металлические трубы.

Таким образом, наиболее подходящими для самостоятельного изготовления являются маршевая и лестница приставная из трубы. Ниже представлены инструкции по их изготовлению.

Как сделать приставную лестницу

Материалы

Изготовление приставной лестничной конструкции не представляет сложностей даже для тех, кто никогда не держал в руках сварочного аппарата, так как закрепить перекладины к раме можно с помощью болтов. Однако сварные металлические лестницы из труб более прочные и надежные, да и для их изготовления нужен минимум материалов, список которых представлен ниже:

• 2 профильных трубы диаметром 40х40 мм и длиной 2,5 метра;
• 10 отрезков из профильной трубы 40х40 мм длиной по 30 см;
• 4 квадратных пластины из стали сечением 40х40 мм;
• 20 стальных уголков;
• ровная поверхность (стол или два стула со спинками);
• грунтовка по металлу;

Последовательность работ

Как сварить лестницу из профильной трубы? Монтаж лестничной конструкции этого типа не займет много времени. Прежде чем приступить к сварке деталей, необходимо положить их на ровную поверхность. Монтаж в неудобных условиях может привести к тому, что готовое изделие будет перекошенным и неустойчивым. Последовательность работ следующая:

1. Выложить две длинные металлические опоры необходимо на расстоянии 30 см друг от друга (соответственно ширине перекладин).
2. Затем сделать отметки, расстояние между которыми должно составлять 25 см.
3. Соответственно отметкам приварить металлические уголки. Расположить их следует таким образом, чтобы они служили дополнительной поддержкой перекладинам. Можно обойтись и без уголков, приваривая перекладины непосредственно к раме.
4. После этого из двух длинных и двух коротких отрезков необходимо сварить раму прямоугольной формы.

1. Далее в раму следует вставить и приварить перекладины, укладывая их на уголки.

1. На концы опор следует приварить квадратные прямоугольники, чтобы вовнутрь изделия не попадала влага и земля.
2. По окончании сварки швы следует зачистить шлифмашиной или наждачной бумагой.

1. Получившаяся конструкция грунтуется и покрывается краской.

На этом лестница приставная из профильной трубы готова. Останется лишь просушить ее. При изготовлении конструкции для домашнего использования целесообразнее взять алюминиевый профиль, так как он очень легкий. При необходимости можно увеличить длину лестницы из квадратной трубы. Для этого потребуются трубы с большим : так, для 4-6 метрового изделия потребуется труба сечением 50х20 мм.

Как сделать каркас маршевой лестницы

Материалы

Изготовление лестницы на второй этаж из профильной трубы является очень распространенным способом. Такие конструкции используются внутри дома (для соединения этажей) и снаружи (для строительства пожарных лестниц, крыльца и т.д.).

Изготовление маршевой лестницы всегда считалось самым сложным элементом домового строительства. Даже прямая одномаршевая конструкция требует аккуратного математического расчета.

Для расчета параметров лестницы можно воспользоваться специальными программами либо выполнить расчет вручную.

При этом следует знать следующие параметры:

• оптимальная ширина лестницы - 80-120 см;
• оптимальный угол наклона - 45 градусов;
• высота между ступенями - 12-20 см;
• глубина ступени 25-40 см;
• количество ступеней составляет частное из длины лестницы и ширины ступени;
• длина косоура - это корень из суммы длины и высоты лестницы, возведенных в квадраты;
• расчетная нагрузка на косоуры равна сумме ступеней, умноженных на 1,1 и сумме веса людей, одновременно находящихся на лестнице, умноженной на 1,4;
• сечение профиля рассчитывается по формуле I=5.2хbхQхL/E (b-ширина ступени, Q-расчетная нагрузка, L-длина косоура, Е-показатель упругости стали, равный 2100000).
• высота перил - 90 см (для взрослых) либо 60 см (если в доме есть дети).

Исходные габариты лестницы определяются особенностями помещения: его площадью, высотой, а также местом размещения лестницы и ее конструкцией. Для сооружения прямой одномаршевой конструкции потребуются:

• прямоугольный металлопрофиль для косоуров (длина и сечение зависят от длины и высоты лестницы и габаритов ступеней);
• металлопрофиль для строительства каркаса под ступени (определяется как сумма ширины ступени и высоты проступенка, умноженной на количество ступеней).

При наличии всех необходимых материалов и согласно схеме лестницы, осуществляется строительство каркаса. Для этого потребуются:

• болгарка или ножовка по металлу;
• сварочный аппарат и диоды по 3 мм;
• шлифмашина или наждачная бумага (марки Р100 или Л2);
• грунтовка по металлу;
• строительный уровень и уголок;
• цемент для приготовления бетона;
• анкерные болты (2-4 шт);
• краска для металлических поверхностей.

Последовательность работ

Процесс монтажа лестничного каркаса производится в такой последовательности:

1. В первую очередь требуется нарезать трубы для косоуров.
2. Затем нарезать трубы для создания гребня каркаса под ступени.
3. После этого косоуры размещаются в нужном месте (нижние их концы желательно забетонировать или укрепить анкерными болтами; верхние концы закрепляются с помощью анкерных болтов).
4. Косоуры будут служить своеобразной платформой, благодаря которой вся конструкция будет более надежной и устойчивой. При организации двухмаршевой лестницы дополнительно устанавливаются решетки из профиля, выполняющие роль пролетов.
5. Затем отрезки металлопрофильных труб привариваются к платформе, образуя гребнеобразный каркас лестницы из профильной трубы для ступеней.

1. Все работы проводятся строго в соответствии с чертежом.
2. Каждый приваренный должен быть расположен строго параллельно тому, что расположен на втором косоуре.
3. При монтаже следует контролировать угол наклона каждого элемента.
4. По завершении сварочных работ все сварные швы зашлифовываются, а конструкция грунтуется и окрашивается.

На этом создание каркаса металлической лестницы завершено. В качестве основания для ступеней могут быть взяты деревянные заготовки, уложенные в металлические рамы или же прикрепленные к основанию болтами. Более простой вариант создания основания для степеней представлен на фото ниже.

Также вам будет полезна подробная видеоинструкция об изготовлении металлической лестницы из труб.

Лестницы имеют прочную конструкцию. Алюминиевая лестница пригодится на даче или дома. Многие люди используют приставные лестницы во время проведения ремонтных и отделочных работ. С таким предметом можно без труда покрасить потолок, повесить часы, поклеить обои, помыть окна или произвести монтаж осветительного прибора на стену. Они могут состоять из одной или несколько секций. Удобная конструкция позволяет использовать лестницы не только в бытовых целях, но и в профессиональном строительстве.

Приставная лестница – переносимый и универсальный предмет. Она имеет малый вес. Ее без труда можно поставить в нужное место, чтобы выполнить ряд определенных действий.

Лестницы, изготовленные из металлического каркаса, обладают высокой прочностью. Каркас является крепким и надежным. Металл – самый прочный материал, который имеет долгий срок службы. Поэтому лестница прослужит Вам долго.

Металлические лестницы могут иметь различный дизайн, поэтому данный атрибут впишется в любой интерьер.

Изготавливают каркас приставных лестниц из .

Металлический каркас имеет много преимуществ:

• Высокую прочность;
• Долгий срок эксплуатации;
• Его быстро изготовить;
• Может быть любым по конструкции;
• Для изготовления используется недорогой материал.

Основное назначение алюминиевой приставной лестницы – возможность подниматься на необходимую высоту.

Но по ней сложно осуществлять подъем или спуск грузов, поэтому для таких целей она не подходит. Осуществлять подъем грузов проще, .

Приставная лестница из профильной трубы своими руками

Лестницу можете купить в специализированном магазине, либо изготовить своими руками. Сделать ее возможно из профильной трубы. Данный материал является доступным и продается в строительных магазинах. Алюминиевая труба обладает отличными качествами и используется для изготовления таких изделий.

Приставная лестница обладает простой конструкцией, поэтому сделать ее легко и быстро самостоятельно. Конструкция лестницы имеет тетиву и ступеньки, которые должны располагаться на одинаковом расстоянии относительно друг друга. Тетивами она упирается в стены и пол.

Угол наклона должен составлять 65-70 градусов относительно стены. Тогда она будет надежно стоять, и это обеспечит Вам безопасность при ее использовании.

Оптимальное расстояние между ступенями должно составлять 0,35 м. Лестница не должна скользить по полу. На ножки лестницы надевают резиновые наконечники или пластиковые. Они способны обеспечить неподвижность приставной лестницы.

Для изготовления приставной алюминиевой лестницы Вам потребуются следующее:

• Две профильные трубы длиной 2 м;
• Длинная труба с прямоугольным сечением;
• Гайки, шайбы, болты (или сварочный аппарат с маской);
• Резиновые или пластиковые наконечники.

Профильные трубы для тетивы могут быть любого сечения. Для ступеней стоит выбрать алюминиевую трубу с прямоугольным сечением длиной 1,65 м.

Прямоугольное сечение профиля позволит безопасно подниматься и спускаться по ступеням приставной лестницы.

Оптимальная длина металлических профилей составляет два метра. Этой длины достаточно для изготовления приставной лестницы.

Если у Вас есть сварочный аппарат, тогда Вам не пригодятся дополнительные крепления – гайки и болты.

Для изготовления лестниц используют чертежи. На них указывают все размеры конструкции и места креплений.

Если вы не уверены в своих силах, то лестницу лучше купить в магазине, а при выборе модели учитывать некоторые особенности конструкции:

Приставная лестница своими руками из металла

Приставную лестницу из металла изготовить легко, если следовать инструкции по изготовлению. Если у Вас есть сварочный аппарат и маска, тогда процесс займет небольшое количество времени. При помощи данного аппарата можно закрепить ступени к тетиве надежно.

Пошаговая инструкция по изготовлению приставной лестницы:

• Разрезаем профильную трубу на равные части для ступеней;
• Просверливаем в этих трубах отверстия для болтов;
• Делаем разметку на двух длинных трубах;
• Закрепляем ступени к двум боковым профилям при помощи болтов;
• Надеваем на ножки лестницы наконечники.

Если есть сварочный аппарат, тогда делать отверстия для креплений не нужно.

Первый шаг: нужно нарезать профиль (с прямоугольным сечением) длиной 1,65 м на пять равных частей по 0,33 м.

Второй шаг: аккуратно просверлить отверстия на одинаковом расстоянии для элементов крепления.

Третий шаг: нанести разметку для ступеней на профилях длиной в два метра. Расстояние между ними должно составлять 0,35 м.

Четвертый шаг: вкручиваем болты, фиксируем при помощи гаек. Ступени лестницы должны быть в неподвижном состоянии, чтобы конструкция лестницы не расшаталась со временем.

Пятый шаг: не забудьте надеть наконечники на ножки лестницы, чтобы не упасть с нее во время эксплуатации.

Преимущества приставной металлической лестницы

Как сделать алюминиевые приставные лестницы своими руками

Приставная лестница – нужный предмет. Если Вы имеете небольшой рост, то данная вещь пригодится Вам. Ее можно изготовить самостоятельно, обладая всеми необходимыми материалами и инструментами. Сделать надежную лестницу легко и быстро, используя сварочный аппарат. Вы можете ее покрасить при необходимости в нужный цвет и поставить в комнате, а не в кладке. Тем самым Вы сделаете ее частью интерьера, а еще она будет у Вас всегда под рукой. Это удобно и практично.

Виды алюминиевых приставных лестниц (фото примеров)

При проектировании любых металлоконструкций возникает вопрос – какой металлопрокат, и какого сечения необходимо использовать, чтобыобеспечить надёжность конструкциипод 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 заодновселить 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.1где:

L – длина балки,

q – угол наклона лестницы

В нашем случае:F = 500кг.

L = 300см.

q = 30 0

P = 200кг.

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

Рис.2где:b – горизонтальная составляющая балки,

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

Q = F +P = 500кг.+200кг. = 700кг.

G = Q / b = 700кг./260см. = 2.7кг/см.

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) ирассчитывается 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 взятьтрубы, у которыхW больше полученного в наших расчётах (> 10,86).Момент сопротивления больше значения 10,86у труб 70х70, 80х80 и т.д.Если взять трубу 50х100, то по стороне 100W = 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:

f = 0,6см.

Прогиб незначительный, номы в начале упростили задачу и привели её к варианту равномерно распределённой нагрузки.Реально нагрузкабудет сосредоточенная и прогиб может бытьраза в три больше. С другой стороны, мы рассчиталитолько 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.