ГЛАВА 3. ПЛАН СТУПЕНЕЙ

Разметим на линии хода положение ступеней. Построение можно выполнять на чертеже или на полу, откладывая длину проступи по расчетам, приведенным в главе 2. Разметка ступеней с прямой линией хода не представляет каких-либо затруднений (рис. 20). Главное — считать не ступени, а подъёмы, и не забывать про нос у выхода с лестницы. Если линия хода не прямолинейна, то разметку ступеней можно выполнить разными способами. Рассмотрим четыре из них (имеются и другие) на абстрактном примере.

Во-первых рассмотрим простую лучевую (рис. 21) разметку. Способ очень технологичный, поскольку сами марши при такой разметке остаются прямыми и их изготавливать легче. Ещё более упрощает разметку примитивное деление площадки на две, три или четыре части, но при этом, как правило, нарушается размер проступи, и получается "извилистая линия хода". Простота в данном случае хуже воровства. При спуске с такой лестницы надо быть крайне осторожным при повороте — стоит только занести ногу миллиметров на 100-150 в сторону внутренней части лестницы, как вы немедленно с неё свалитесь.

Далее этот вопрос будет рассмотрен еще подробнее. Естественно, хочется каким-либо образом раздвинуть ступени в том месте, где они образуют вертикаль на повороте. Эта задача называется децентрализацией ступеней, и решается она изменением способа разметки. Например, можно отодвинуть точку, из которой мы проводим разметочные лучи на некоторое расстояние от угла (рис. 22). Внешне кажется, что цель достигнута и ступени встали ровно и удобно. В дальнейшем будет показано, что это совсем не так. Впрочем, лучевой способ разметки незаменим для лестниц с круговой линией хода и близкими к ней ломаными, прежде всего, для винтовых лестниц. Хорошие результаты даёт "метод пропорций" (рис. 23). Он подробно описан в книге В.С.Самойлова "Лестница нашего дома". Суть метода в том, что сначала размечают одну из ступеней, примыкающих к повороту, из расчета 120 мм в самой узкой части. Далее, находят пересечения диагональной вспомогательной линии с проекцией грани размеченной ступени и границей прямых ступеней. Получившийся на диагонали отрезок делят в соотношении 1:2:3:4:5:6... по числу забежных ступеней с каждой стороны от диагонали. Полученные точки соединяют с точками деления линии хода и получают разметку ступеней. К недостаткам способа следует отнести некоторую сложность точного геометрического построения, которое надо выполнять либо в крупном масштабе, либо на полу в натуральную величину. Можно применять метод и для неполных забегов.

Следующий, наиболее распространенный способ разметки ступеней (рис. 24) пришел из курса начертательной геометрии. Это верный и удобный метод вспомогательных линий. Все дальнейшие полезные построения будут основаны на нем Чтобы сравнить приведенные выше способы разметки, надо подобрать некий критерий, отражающий качество разметки ступеней и самой лестницы. Из иллюстраций видно, что забежные ступени на повороте уже к внутреннему краю и шире к наружному. По самой линии хода мы отложили промежутки, равные проступи. Но человек не может идти точно по этой линии, а всегда будет отклоняться вправо или влево. Чем больше возможность такого отклонения, тем удобнее лестница. По мнению автора, если взглянуть на материальный мир очень широко, то удобство пользования вещами и характеризуется тем, какие вольности мы можем себе с ними позволить. Но вернемся к лестницам: на повороте по внешней части ступеней шаг будет шире, по внутренней — меньше. Зададимся достаточно широким, но обоснованным диапазоном параметра шага, например 570.

Для винтовой лестницы приведены две разметки — прямая и касательная. Видно, что касательная разметка уводит полосу хода к перилам, не требуя сужения ступени по линии хода. В левой части рисунка изображена планировка с линией хода, размеченой дугами окружности из двух центров. Таких центров бывает несколько, и лестница напоминает в плане улитку или змею. Вернемся к примеру лестницы, рассмотренному в главах 1 и 2(рис. 34). Отступаем oт угла по три ступени и получаем искомую разметку. Этот вариант и был окончательно принят заказчиком. Спроецируем получившуюся разметку на стену (рис. 34). Эту операцию можно делать в натуре, перенося размеры с пола на стену или на шаблоне, на бумаге или на компьютере в 2-х мерном представлении. Работая на компьютере в трехмерке можно миновать эту стадию, сразу получая нужные для работы чертежи деталей (рис. 35). Иногда описываемую операцию называют высотной трассировкой лестницы. Выполнить её полезно по двум причинам: сразу будет видна сочетаемость лестницы с другими строительными конструкциями; такой чертеж будет исходным для выбора типа каркаса лестницы и его деталей. Нарисуем искомое все для той же лестницы, но для удобства чертежа развернем её на пол-оборота. Разделим высоту лестницы, как мы условились ранее, на 18 частей. Через каждую точку деления проведем горизонталь до пересечения с вертикалью, восстановленой из примыкающих точек горизонтальной разметки. На пересечениях нарисуем ступени, не забывая про нос 25 мм. Из получившегося чертежа видно, что пятая ступень близко подходит к окну. Ничего страшного в этом нет, но каркас лестницы лучше делать на косоурах, чтобы не загородить угол оконного проёма.

Рис. 33. Примеры лучевой разметки ступеней

Точно так же можно спроецировать разметку на другую стену и получить положение ступеней на ней. В трехмерном проектировании все делают иначе: по разметке создаётся регион, выдавливается вниз на толщину ступени и получившееся "твердое тело" поднимается на расчетную высоту по номеру ступени. Вместе с перекрытиями и стенами получается достаточно наглядная картина (рис.36)

ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРКАСА ЛЕСТНИЦЫ

Есть единственный элемент лестницы, без которого нельзя обойтись. Это ступени (фото 5). Примером могут служить (по данным археологов) древнейшие лестницы — выкопанные в склоне холма углубления, иногда укрепленные камнями и торцами бревен. Современный аналог — лестница в виде массивной тумбы (которая сама по себе является "каркасом" для облицовки деревом). Противоположностью являются конструкции с разделительной стеной между маршами или консольным креплением ступеней в стены (рис. 37). В этих лестницах ничего, кроме ступеней, не видно, и они удерживаются в пространстве строительными конструкциями. Но такие лестницы надо проектировать заранее. В реальности ступени надо закреплять к каркасу лестницы.

Рис. 36. 3d-модель ступеней

Рассмотрим способы крепления ступеней в пространстве с помощью несущих деталей. Чтобы представить себе картину крепления ступеней теоретически, нарисуем сначала положение нескольких ступеней, висящих в пространстве. Начнем подводить снизу некий наклонный объект, на который будет передаваться нагрузка от ступеней. В данном случае лучше абстрагироваться от материала — на этом месте может быть бревно, лафет, брус, швеллер, двутавр, железобетонная балка и т.п. Пока он находится ниже ступеней, называть его принято косоуром. Как только мы достигли ступеней, сразу же мыслятся несколько видов их крепления. На первых двух ступенях показаны уменьшенные косынки (рис. 38). Они хороши тем, что чрезвычайно технологичны и удобны в установке. Но по стилю они настолько "кантри" (фото 115 и 130), что в классической лестнице их применение проблематично. На третьей ступени прикреплена весьма традиционная прямая косынка, на четвертой — она же с циркульным вырезом.

Применение косынок может удешевить лестницу, не снижая её архитектурных достоинств, но требует для изготовления отличных инструментов — любой перекос в распиловке сразу же будет виден. Пятая ступень стоит на двух столбиках, изготавливаемых из бруска или стальной трубы. Сдвинув наш "объект" ещё выше, и вырезав в нем "зубцы", получаем (фото 73) традиционный пилообразный косоур (рис. 39), применяемый почти в половине лестниц. Несмотря на несколько больший расход материала, косоуры часто заказывают из-за красоты и прочности конструкции. Они прекрасно гармонируют с резными и точеными деталями. При правильно выбранных пропорциях косоуры как бы "прячутся" под ступенями и вся конструкция выглядит достаточно легкой. Часто решающим фактором в пользу косоурной лестницы бывает удобство её монтажа. Автору не раз приходилось строить такие лестницы в одиночку, что при тетивной конструкции невозможно. Еще одно важное достоинство лестницы на косоурах — её неограниченая ширина.

Если тетивы мы можем ставить только по краям ступеней, то косоуров под ступенями можно поставить сколько потребуется. В верхнем пределе мы получаем трибуны стадиона или амфитеатр — хотя это конструкции и косоурные, но, пожалуй, уже не лестницы. В нижнем — косоур может быть один, такая конструкция будет называться "хребтовой". Сдвигая "объект" ещё выше и перекрывая им торцы ступеней, получаем тетивы. Хотя подробности их конструирования будут рассмотрены далее, уже сейчас разделим их на два класса. Когда ступени сбоку полностью перекрыты тетивами, получаем конструкцию "с перекрытием ступеней" (рис. 40). Если же ступени выглядывают из-за тетивы, конструкция будет "без перекрытия ступеней" (рис. 41). Первую схему крепления применяют в дорогих классических лестницах из твердых пород дерева и комплектуют подступенками. По такому принципу выполнено большинство дворцовых лестниц. Зато вторая настолько проста в изготовлении, что может быть рекомендована для дачников, поскольку такую лестницу несложно сделать за выходные из еловых досок пилой и рубанком. Подробности — в следующей главе. Конструкция недорогая, но, если правильно подобрать размеры элементов, смотрится очень красиво. Подступенки в такой лестнице применять не следует. Тетивные лестницы намного древнее косоурных. У Даля происхождение слова "тетива" относится к скандинавским корням, а слово "косоур" по отношению к лестницам вообще не применяет, скорее всего так называть эту деталь стали в 20 веке.

Следующую конструкцию крепления ступеней рассмотрим только для полноты и систематичности изложения, поскольку на практике ее почти не применяют (рис. 42). Передвинув наш "объект" до заднего ребра ступеней и вырезав в нем зубцы снизу, получаем "антикосоур"(название выдумано автором) Недостатки такой конструкции: для получения носа надо делать дополнительные вырезы или в ступенях, или в антикосоурах, лестница будет выглядеть тяжелой сверху, открыты крепления подступенков, ступени не лежат на каркасе, а прикреплены к нему снизу (последнее спорно, поскольку в отличие от других лестниц в этой конструкции все крепления винтовые и, следовательно, их все можно подтягивать в процессе эксплуатации, устраняя неизбежные зазоры) Преимущества: максимально увеличено место под лестницей для размещения там санузла или двери, легко, как на тетивах, расставлять балясины и крепить столбы, монтаж можно вести и маршами, и отдельными ступенями, лестница удобно подходит к плите перекрытия. Если мы продолжим двигать наш "объект" вверх, то где-то через 900 мм подъёма он станет называться поручнем. Тем не менее, к нему можно прикрепить ступени через стойки ограждения. Такая конструкция называется лестницей "на больцах", "консольной", "безкосоурной" и т.п. Автору больше нравится название "лестница с несущим ограждением" (рис. 43, фото 109).