Анализ прогиба конструкции консольной лестницы. Что такое консольные лестницы: особенности

Виды крепления консольных лестниц к стенам:

Типы деревянных лестниц

Идеи оформления деревянных лестниц в доме

Опора для консольной лестницы

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ КОЛОНН И ТОРМОЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КРАНОВЫХ НАГРУЗОК

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ПРОГИБЫ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ, ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ И ОПОР КОНВЕЙЕРНЫХ ГАЛЕРЕЙ ОТ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ, КРЕНА ФУНДАМЕНТОВ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВЫГИБЫ ЭЛЕМЕНТОВ МЕЖДУЭТАЖНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ОТ УСИЛИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБЖАТИЯ

Плюсы консольных лестниц:

Минусы консольных конструкций для лестниц:

Косоуром в лестнице называют наклонную металлическую балку, на которую опираются ступени.

Данный расчет касается металлических косоуров из прокатных швеллеров.

Внимание! В статье периодически слетает шрифт, после чего вместо знака угла наклона лестницы "альфа" отображается знак "?" Приношу извинения за неудобства.

Исходные данные.

Ширина лестничного марша 1,05 м (лестничные ступени сборные ЛС11, масса 1 ступени 105 кг). Количество косоуров – 2. Н = 1,65 м – половина высоты этажа; l 1 = 3,7 м – длина косоура. Угол наклона косоура α = 27°, cosα = 0.892.

Сбор нагрузок.

В итоге, действующая нормативная нагрузка на наклонный косоур равна q 1 н = 449 кг/м 2 , а расчетная q 1 р = 584 кг/м 2 .

Расчет (подбор сечения косоура).

Первое, что нужно сделать в данном расчете, это привести нагрузку на 1 кв. м площади марша к горизонтальной и найти горизонтальную проекцию косоура. Т.е. по сути при реальной длине косоура l 1 и нагрузке на 1 кв.м марша q 1 , мы переводим эти значения в горизонтальную плоскость через cosα так, чтобы зависимость между q и l осталась в силе.

Для этого у нас есть две формулы:

1) нагрузка на 1 м 2 горизонтальной проекции марша равна:

q = q 1 /cos 2 α;

2) горизонтальная проекция марша равна:

l = l 1 cosα.

Обратите внимание, что чем круче угол наклона косоура, тем меньше длина проекции марша, но тем больше нагрузка на 1 м 2 этой горизонтальной проекции. Это как раз и сохраняет зависимость между q и l , к которой мы стремимся.

В доказательство рассмотрим два косоура одинаковой длины 3м с одинаковой нагрузкой 600 кг/м 2 , но первый расположен под углом 60 градусов, а второй – 30. Из рисунка видно, что для этих косоуров проекции нагрузки и длины косоура очень сильно отличаются друг от друга, но изгибающий момент получается для обоих случаев одинаковым.

Определим нормативное и расчетное значение q, а также l для нашего примера:

q н = q н 1 /cos 2 α = 449/0.892 2 = 564 кг/м 2 = 0,0564 кг/см 2 ;

q р = q р 1 /cos 2 α = 584/0.892 2 = 734 кг/м 2 = 0,0734 кг/см 2 ;

l = l 1 cosα = 3,7*0.892 = 3,3 м.

Для того, чтобы подобрать сечение косоура, необходимо определить его момент сопротивления W и момент инерции I.

Момент сопротивления находим по формуле W = q р al 2 /(2*8mR), где

q р = 0,0734 кг/см 2 ;

l = 3.3 м = 330 см – длина горизонтальной проекции косоура;

m = 0.9 – коэффициент условий работы косоура;

R = 2100 кг/см 2 – расчетное сопротивление стали марки Ст3;

8 – часть небезызвестной формулы определения изгибающего момента (М = ql 2 /8).

Итак, W = 0,0734*105*330 2 /(2*8*0.9*2100) = 27,8 см 3 .

Момент инерции находим по формуле I = 150*5*aq н l 3 /(384*2Еcos?) , где

Е = 2100000 кг/см 2 – модуль упругости стали;

150 – из условия максимального прогиба f = l /150;

a = 1,05 м = 105 см – ширина марша;

2 – количество косоуров в марше;

5/348 – безразмерный коэффициент.

Для тех, кто хочет разобраться подробнее в определении момента инерции, обратимся к Линовичу и выведем приведенную выше формулу (она несколько отличается от первоисточника, но результат вычислений будет одинаков).

Момент инерции можно определить из формулы допустимого относительного прогиба элемента. Прогиб косоура вычисляется по формуле: f = 5ql 4 /348EI, откуда I = 5ql 4 /348Ef.

В нашем случае:

q = аq н 1 /2 = аq н cos 2 ?/2 – распределенная нагрузка на косоур от половины марша (в комментариях часто спрашивают, почему косоур считается на всю нагрузку от марша, а не на половину – так вот, двойка в этой формуле как раз и дает половину нагрузки) ;

l 4 = l 1 4 = (l /cos?) 4 = l 4 / cos? 4 ;

f = l 1 /150 = l /150cos? – относительный прогиб (согласно ДСТУ «Прогибы и перемещения» для пролета 3 м).

Если подставить все в формулу, получим:

I = 150*cos?*5aq н cos 2 ? l 4 /(348*2Еl cos 4 ?) = 150*5*aq н l 3 /(348*2Еcos?).

У Линовича, по сути, то же самое, только все цифры в формуле приведены к «коэффициенту с , зависящему от прогиба». Но так как в современных нормах требования к прогибам жестче (нам нужно ограничиваться величиной 1/150 вместо 1/200), то для простоты понимания в формуле оставлены все цифры, без всяких сокращений.

Итак, I = 150*5*105*0,0564*330 3 /(384*2*2100000*0,892) = 110,9 см 4 .

Подбираем прокатный элемент из таблицы, приведенной ниже. Нам подходит швеллер №10.

Данный расчет выполнен по рекомендациям книги Линович Л.Е. «Расчет и конструирование частей гражданских зданий» и предусматривает только подбор сечения металлического элемента. Для тех, кто хочет детальней разобраться с расчетом металлического косоура, а также с конструированием элементов лестницы, необходимо обратиться к следующим нормативным документам:

СНиП III-18-75 «Металлические конструкции»;

ДБН В.2.6-163:2010 «Стальные конструкции».

Помимо расчета косоура по приведенным выше формулам нужно еще делать расчет на зыбкость. Что это такое? Косоур может быть прочным и надежным, но при ходьбе по лестнице создается впечатление, что она вздрагивает при каждом шаге. Ощущение не из приятных, поэтому нормы предусматривают выполнение следующего условия: если нагрузить косоур сосредоточенной нагрузкой в 100 кг в середине пролета, он должен прогнуться не более, чем на 0,7 мм (см. ДСТУ Б.В.1.2-3:2006, таблица 1, п. 4).

В таблице ниже приведены результаты расчета на зыбкость для лестницы со ступенями 300х150(h), это самый удобный для человека размер ступеней, при разной высоте этажа, а значит и разной длине косоура. В итоге, даже если приведенный выше расчет даст меньшее сечение элемента, окончательно подобрать косоур нужно, сверившись с данными таблицы.

Для того, чтобы правильно законструировать лестницу, можно воспользоваться типовыми сериями:

1.450-1 «Лестницы из сборных железобетонных ступеней по стальным косоурам»;

1.450-3 «Стальные лестницы, площадки, стремянки и ограждения».

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ" .

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Экология потребления. Усадьба: Нет лестниц более эффектных, чем консольные. Основное их отличие от всех других видов лестниц - особенная привлекательность в любом интерьерном стиле.

Нет лестниц более эффектных, чем консольные. Основное их отличие от всех других видов лестниц - особенная привлекательность в любом интерьерном стиле. Воздушность и парение консольных лестниц - лишь иллюзия: данные системы прочны и надежны, и поэтому конструкции их очень сложны - весь крепеж и несущие элементы искусно спрятаны в конструкциях стен, перекрытий и в деталях самих лестниц.

Классические лестницы, имеющие в качестве несущего элемента косоур или тетиву, имеют преимущество в безопасности эксплуатации, кроме того, эти лестницы презентабельны, основательны и солидны. Но современные интерьеры имеют тенденцию к легкости и минимализму, как можно больше воздуха и простора - это несколько противоречит идее правильной массивной лестницы, ограничивающей поле зрения и «съедающей» объем помещения. Консольная лестница для небольших вестибюлей становится удачным решением благодаря компактной конструкции и особому крепежу - непосредственно в стену.

Ступени врезаются в несущую стену на глубину 200 - 400 мм. Глубина врезки зависит от ширины консольного марша и от материала и прочностных свойств стены.
Ступени имеют опору посредством специальных кронштейнов, стальных пластин, деталей из швеллера или уголка, больцев, анкерных болтов или декоративных опор.
В случаях, когда стена не может обеспечить несущую способность, консольные ступени опирают на рядом стоящих каркас, расположенный как можно ближе к стене и как можно менее заметный. Фиксируют опоры каркаса из швеллерного или уголкового профиля на перекрытия.
Как дополнительный крепеж применяют системы потолочных тяжей, одновременно выполняющих вторую функцию - ограждающую. Поручни в таких системах идут как правило, по стене, на которую закреплены ступени.
«Висящие» утопленные в стене ступени, отсутствие поручня, перил и балясин любых видов, а также потолочных тяжей и сетчатых ограждений - исключительно интересное решение и радикальный дизайн. Но данный вариант является эксклюзивным не только в контексте интерьерного оформления, а также части повышенной опасности, и применять такие экстремально-каскадерские тренажеры в обычном жилище возможно при особых условиях - как вторую декоративную лестницу. При наличии в доме маленьких детей и людей в возрасте данный вариант лестницы категорически неприемлем.

Лестницы со ступенями одной системы крепежа и одной конструкции могут быть выполнены из различных материалов, и это кардинально меняет облик лестницы. Вариантов достаточно много, и главным в выборе являются предпочтения владельцев и их фантазия. Очень распространен вариант закрепленного к стене металлокаркаса, декорированного панелями МДВ или деревом. Эффектны и долговечны ступени из литого бетона или полимербетона. Особое место занимают стеклянные лестницы - невесомые и прозрачные, но отличающиеся завидной прочностью.

Легкие и компактные конструкции, не создающие препятствий циркуляции воздуха и световым потокам в помещениях
Эффектные внешне, настоящая изюминка интерьера
Легкость конструкции обуславливает экономию по расходу основных материалов
Экономия полезной площади и объема помещения, что очень важно для небольших домов

При отсутствии ограждений перемещение по консольной лестнице отнюдь не безопасно, и в любом случае такая лестница в доме - фактор риска и зона повышенного травматизма. Классическая маршевая лестница с ограждением, спроектированная по формулам безопасности по сравнению с консольной конструкцией - образец безопасности.
Консольные лестницы часто неудобны для подъема и спуска.
Проектирование и расчеты консольных лестниц сложнее, чем классических маршевых, также сложен и монтаж. Самостоятельные расчеты без опыта и специальных знаний вряд ли оправданы. Монтаж своими руками возможен при наличии расчетов, выполненных специалистами по исходным данным - материалы и конструкция несущих стен и перекрытий и т.п.
Несущая способность стены должна быть с запасом. Другой вариант - приставной каркас, и в обоих вариантов надежность крепежа должна быть обеспечена.

Консольные лестницы проектируют на первых этапах. Важно определиться, к каким именно ограждающим конструкциям будет закреплена лестница с учетом массы самих ступеней. Деревянные и стеклянные ступени не требуют дополнительного усиления стены, но для бетонных литых ступеней требуется очень прочная опора и дополнительное локальное армирование, если несущая стена проектируется из монолитного железобетона.

Консоль с дополнительным элементом на свободном конце даст усиление нагрузки на всю систему лестницы, поэтому таких решений обычно избегают. Основные ошибки при устройстве консольных лестниц связаны с неверным выбором крепления, применение недостаточно надежных узлов и деталей и ошибочное распределение нагрузок. Данные ошибки могут привести к тому, что лестница будет опасна для эксплуатации.

Готовая к установке консольная лестница - редкий и стандартный вариант. Для индивидуальных домов конструкцию такой лестницы делают на заказ, по исходным данным конструкции опорной стены или перекрытия и размерам помещения. Даже при возможности комплектации заводскими узлами креплений и каркаса и выборе модели по каталогу требуются изменения для конкретных помещений. Консольные лестницы относят к нестандартным и штучным изделиям.

Современные лестницы все реже представляют собой простые громоздкие конструкции. Вместо них в домах красуются настоящие дизайнерские произведения. Убедитесь в этом сами с помощью нашей вдохновляющей фотоподборки. Возможно, вы найдете здесь вариант, который идеально впишется в интерьер вашего дома.

Чтобы подобрать конструкцию, которая максимально гармонично впишется в пространство, предлагаем ознакомиться с основными типами деревянных лестниц для дома.

Маршевая лестница — это классическая и самая простая конструкция, состоящая из отдельных маршей — прямых или поворотных. Правда, маршевые лестницы редко бывают полностью выполненными из дерева. Часто их основа изготовлена из бетона, а перила и ступени — деревянные.

Консольная лестница выглядит оригинальнее, а ее конструкция создает впечатление «парящей в воздухе». У таких лестниц отсутствуют массивные перила, нет статической основы. Ступени крепятся к несущей стене при помощи анкеров, что обеспечивает им прочность и абсолютную безопасность эксплуатации.

Винтовая лестница позволяет экономить пространство, она идеально впишется в малогабаритное помещение. Но следует помнить, что в эксплуатации это не самый удобный вариант. При установке винтовой лестницы рекомендуется выбирать прочные перила, а также шероховатую поверхность ступеней. Если позволяет место, в ее конструкцию можно включить элементы маршей: это обеспечит более комфортное и безопасное использование лестницы.

Хребтовая лестниц а состоит из отдельных элементов, соединенных между собой. Данная конструкция напоминает пазл и может быть собрана практически любой формы. Визуально такая лестница смотрится легкой и воздушной, будучи при этом удобной, прочной и надежной.

Определившись с типом деревянной лестницы, предлагаем ознакомиться с самыми интересными вариантами ее оформления.

Такая лестница выполняет сразу две функции — соединяет первый и второй этажи, а также является основным акцентом в дизайне помещения. Ее массивная основа гармонично дополнена деревянными элементами простой геометрии, дополнительную безопасность обеспечивает стеклянное ограждение, которое, впрочем, не забирает на себя основной визуальный акцент.

Данная лестница идеально дополнит интерьер, выполненный в стиле классицизма. Основная ее изюминка — резные детали, сочетающиеся с другими элементами мебели и декора. Такие лестницы изготавливают из благородных пород дерева — вишня, венге, сантал, тик и другие.

Оригинальная и легкая, эта лестница станет настоящей изюминкой помещения. Ее главный плюс — компактность и визуальная невесомость. А ступени, расположенные в шахматном порядке, превращают этот обыденный элемент интерьера в предмет гордости дизайнерского мастерства.

Легкая и современная конструкция этой модели лестницы отличается ритмичностью, что еще больше усиливается повторяющимся геометрическим контуром ограждающего элемента.

Данная лестница выглядит простой и скромной, но в этом и состоит ее шарм. Она отлично впишется в классически оформленный интерьер, может быть выполнена в разных цветовых решениях. Выгодно смотрится как натуральная и лишь слегка отшлифованная ее поверхность, так и покрытая прозрачным лаком.

«Ломаная» лестница подчеркнет неординарность дизайнерского подхода, а также сэкономит пространство помещения. Выгодно смотрится в темных цветах, контрастирующих со светлыми стенами интерьера.

Оригинальное и смелое решение для творческих натур. Несущая конструкция лестницы выполнена в виде ствола дерева. Изогнутые линии перил имитируют ветви, и все это сочетается с массивными широкими деревянными ступенями.

Винтовая лестница не только экономит полезную площадь, но и придает помещению легкости. Особенно эффектно смотрится в сочетании с коваными элементами, которые выгодно разбавляют деревянные ступени и обеспечивают дополнительную прочность конструкции.

Такая лестница, несомненно, станет основным элементом помещения. Столь смелый вариант подойдет просторным интерьерам. Важно, чтобы окружающее пространство было достаточно светлым и хорошо освещенным, это избавит комнату от давящего ощущения и выгодно подчеркнет ее главный акцент.

Эта винтовая лестница не доставит хлопот в эксплуатации. Устойчивые ступени с достаточно широким шагом и плавный изгиб сделают спуски и подъемы по ней практически незаметными. Светлое дерево гармонично смотрится с белоснежной несущей конструкцией, что в сочетании со стеклянным ограждением делает лестницу желанной гостьей в помещениях, оформленных в минималистичном стиле.

Эта лестница станет смелым дополнением интерьера, обставленного по последнему слову дизайнерского искусства. Эксплуатация такой красавицы потребует определенных навыков и аккуратности. Основные плюсы — экономия пространства и креативность исполнения.

Устойчивая, безопасная и красивая конструкция лестницы станет идеальным дополнением практически любого интерьера. В данном случае основной акцент — сочетание белого и оттенка красного дерева. Такой прием позволяет подчеркнуть контуры лестницы и гармонировать с другими деревянными предметами в доме.

Еще один классический вариант. Тонкие резные перила придают лестнице воздушности. Основным элементом здесь является ковровая дорожка, подчеркивающая статусность хозяев и помогающая сделать пользование лестницей максимально комфортным и безопасным.

Невысокая лестница, ведущая на дополнительный этаж, может не только выполнять свою основную функцию, но и иметь приятный бонус: выдвижные полки для хранения редко используемых вещей.

В подлестничном пространстве могут размещаться выдвижные ящики, полки с дверцами и открытые ниши разных форм и размеров.

Нередко под лестницей размещают целые уголки. Например, рабочее место будет смотреться здесь вполне органично. Такой прием сэкономит драгоценные метры и позволит более рационально использовать освободившееся пространство.

Такая многофункциональная лестница не позволит детям скучать. Встроенная горка для подвижных игр станет любимым развлечением самых маленьких.

Использование такой лестницы потребует определенной сноровки. Зато с ней можно не беспокоиться об экономии пространства, а еще она впишется практически в любой современный интерьер.

Полноценной лестницей в доме может стать вариация на тему стремянки . Такая конструкция несколько ограничивает возможности ее эксплуатации. Например, не подойдет семьям, где есть маленькие дети или пожилые люди. В остальном же она практична и достаточно удобна в использовании.

Лестница также может стать способом творческого самовыражения хозяев. Разместив на ее ступенях красивые картинки, мотивирующие надписи или просто окрасив ее в любимые тона, можно создать уникальный дизайнерский акцент, позволяющий подчеркнуть красоту пространства и продемонстрировать свое я.

Вариантов лестниц для дома существует огромное множество. Главное — найти среди них именно тот, который гармонично впишется в интерьер и доставит своим обладателям максимум комфорта и эстетического удовольствия.

Убедить обычного человека в надежности консольной лестничной конструкции порой бывает нелегко. В данном случае изящность консольных лестниц работает против них. Однако для людей понимающих это прекрасная возможность продемонстрировать возможности инженерии и интерьерной эргономики.

И действительно, консольную лестницу можно назвать самой эффектной среди прочих междуэтажных лестниц. Ее ступени «парят» в воздухе, а сама конструкция не занимает много места и не заслоняет собой свет.

Современные минималистические стили не терпят расточительства пространства, которое бесцеремонно отбирает бетонная или традиционная деревянная лестница на косоурах. Сегодня перед конструкторами стоит задача - создавать легкие и прозрачные лестницы. К таковым относятся подвесные, больцевые, хребтовые и собственно консольные лестницы. Последний тип лестниц больше других подходит поклонникам минимализма и хай-тека. В таких лестницах нет никаких лишних деталей. По сути - это только сами ступени, которые только одной стороной крепятся к стене, столбу или другим опорам. Но лестницы без ограждения на практике встречаются довольно редко. Скорее такие лестницы больше служат демонстрационным целям. Ограждения можно сделать минимально заметным, но оно существенно повысит безопасность лестницы.

Для дальнейшего разговора нам понадобится точное владение «лестничной» терминологией.

Балясина - стойка, служащая для опоры перил.

Консоль - полочная конструкция, жестко зафиксированная одним концом при помощи кронштейна или защемления.

Косоур - несущая балка лестницы, на которую крепятся ступени.

Перила - лестничное ограждение.

Подступенок - высота ступени; вертикально установленная планка, закрывающая пространство под ступенькой.

Поручень - часть перил, за которую берутся рукой при спуске/подъеме по лестнице.

Прокид - деталь перил, параллельная маршу.

Проступь - горизонтальная часть ступени, на которую ставят ногу.

Столб (лестн.) - самая крайняя стойка перил, которая опирается на перекрытие.

Тетива (лестн.) - несущая балка, удерживающая ступени, закрепленные к ней торцами.

Тяж - стержень или трос, которым ступени подвесной лестницы крепят к верхнему перекрытию.

Консольные лестницы, как правило, не продаются в готовом виде. Их заказывают для конкретного объекта и под конкретные запросы владельца дома. Однако за основу берутся модели из каталога, которые затем адаптируются к условиям объекта. Европейские компании при этом стараются внести как можно меньше изменений, используя заводские комплектующие. Это позволяет снизить стоимость лестницы. В России тоже есть компании, занимающиеся производством консольных лестниц, но последние изготавливаются индивидуально.

Противоречивый вид консольной лестницы, по которой многие в первый раз даже побаиваются подниматься, имеет свое инженерное объяснение. Сразу отмечу, что сооружение консольной лестницы - это довольно трудоемкое и сложное занятие. Несущую основу для консольных ступенек закладывают в стену еще на этапе ее возведения. Каждая ступень консольной лестницы должна непоколебимо выдерживать нагрузку не менее 150 кг, не считая веса перил. Причем имеется в виду нагрузка на крайнюю точку вывешенной ступени.

Монтаж ступеней . Стена, в которую будут монтироваться ступени консольной лестницы, должна быть выполнена из тяжелых стеновых материалов, например, в виде кирпичной кладки. В нее замуровывают концы ступеней, углубляя их как минимум на 20 см при максимальной ширине марша 80 см. Каждая ступень при этом должна быть защемлена не менее 10-тью рядами кладки. Если стена выложена из блоков поризованной керамики, керамзитобетонных блоков или щелевого кирпича, то глубину заделки ступеней увеличивают до 30-40 см. Однако это не всегда позволяет толщина стены. При монтаже ступеней в газобетон, каждая из них должна быть укреплена элементом из тяжелого бетона.

Определенные требования предъявляются и к материалу, из которого изготовлены ступени. Это должен быть очень твердый и упругий материал. Широко используются для этих целей железобетон. Брутальности этого материала бояться не стоит, поскольку всегда есть возможность отделать бетон чем угодно. Ну, а для модного стиля лофт бетонные ступени - самое то.

Для заделки кронштейнов в стену на глубину 25-30 см вмуровываются метровые отрезки профильной трубы. Выпуски при этом составляют 2/3 длины ступеней. Такие большие вылеты дают возможность использовать для изготовления самих ступеней практически любой материал, вплоть до ДСП или МДФ. Ступени в этой конструкции опираются на стальные кронштейны, поэтому освобождаются от несущей нагрузки. Металлический крепеж скрывается в выбранных пазах и отверстиях ступеней. Замечу, что, несмотря на всю ясность защемления или вмуровывания ступеней, выполнение такой работы должно производиться при архитектурном надзоре. Еще лучше поручить данную работу авторитетной строительной компании.

Другой способ сооружения консольной лестницы предполагает анкерное крепление. Способ хорош, прежде всего, тем, что допускает установку ступеней после завершения строительства опорной стены. Для каждой ступени предназначается отдельный сварной кронштейн, который крепится 4-6 анкерными болтами длиной от 150 мм и диаметром не менее 10 мм. Но такой способ подходит только в тех случаях, когда стена выполнена из полнотелого кирпича. Ни газобетон, ни щелевой кирпич такой нагрузки не выдержит - анкеры разболтаются, и ступеням будет грозить обрушение.

Крепление на металлокаркасную несущую конструкцию . Если стена, около которой должна пристраиваться консольная лестница, не обладает достаточной несущей способностью, то это усложняет дело, однако не лишает шанса реализовать задуманное. Единственным правильным решением при этом будет создание мощной стальной профильной каркас-рамы, которая и будет служить основанием для консольных ступеней. Каркас-раму делают высотой до потолка. Одним концом она крепится к верхнему, другим - к нижнему перекрытию. Консольные опоры для ступеней можно либо приварить к каркасу, либо закрепить болтами. Несущую конструкцию (каркас-раму) обшивают гипсокартоном, после чего она выглядит как обычная стенка.

Каркас-раму может заменить стальная тетива, прикрепленная к верхнему и нижнему перекрытию на мощные опорные площадки. На закрепленную таким образом тетиву при ходьбе по лестнице будут оказываться значительные скручивающие нагрузки. Чтобы противостоять им, она должна иметь форму фермы с продольными, поперечными и диагональными ребрами жесткости. Такую конструкцию можно сравнить со стрелой подъемного крана. Но даже при этом редко удается добиться ощущения «монолитности» ступеней. Поэтому наиболее надежным является способ замуровывания в стену или крепление с использованием каркас-рамы.

Способы усиления консольной конструкции . Крепление ступени только одной из сторон требует чрезвычайной прочности, чего достичь нелегко. Для стабилизации ступенек можно прибегнуть к дополнительной, но мало заметной поддерживающей конструкции. Во избежание «клавиширования» консольные ступени можно связать между собой больцами, передав нагрузку на перекрытие. Каждую консольную ступень при этом соединяют одним больцем, а не двумя. Эти больцы можно замаскировать под детали ограждения или скрыть в проступях. Применение больцев позволяет снизить нагрузку на пристенные кронштейны, отчего их можно сделать менее мощными. Связав две соседние ступени, мы уменьшаем вдвое нагрузку на консольное крепление каждой из них. Таким образом, на одну ступень хватает мощности пары стержней длиной 400-600 мм и диаметром 30-40 мм, которые заделываются в стену на глубину всего лишь 80-160 мм.

Еще один способ страховки консольных ступеней - крепление их края к потолку при помощи тяжей в виде стальных тросов диаметром 8-10 мм, слабина которых выбирается установленными талрепами (винтовыми крюками). Подвесная страховка выглядит менее массивной, чем больцевая. При желании тросы можно пропустить в хромированные трубы.

Нормы настоящего раздела устанавливают предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе предельных состояний независимо от применяемых строительных материалов.

Нормы не распространяются на сооружения гидротехнические, транспорта, атомных электростанций, а также опор воздушных линий электропередачи, открытых распределительных устройств и антенных сооружений связи.

10.1. При расчете строительных конструкций по прогибам (выгибам) и перемещениям должно быть выполнено условие

где f - прогиб (выгиб) и перемещение элемента конструкции (или конструкции в целом), определяемые с учетом факторов, влияющих на их значения, в соответствии с пп. 1-3 рекомендуемого приложения 6;

f u - предельный прогиб (выгиб) и перемещение, устанавливаемые настоящими нормами.

Расчет необходимо производить исходя из следующих требований:

а) технологических (обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического и подъемно-транспортного оборудования, контрольно-измерительных приборов и т.д.);

б) конструктивных (обеспечение целостности примыкающих друг к другу элементов конструкций и их стыков, обеспечение заданных уклонов);

в) физиологических (предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при колебаниях);

г) эстетико-психологических (обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций, предотвращение ощущения опасности).

Каждое из указанных требований должно быть выполнено при расчете независимо от других.

Ограничения колебаний конструкций следует устанавливать в соответствии с нормативными документами п. 4 рекомендуемого приложения 6.

10.2. Расчетные ситуации, для которых следует определять прогибы и перемещения, соответствующие им нагрузки, а также требования, касающиеся строительного подъема, приведены в п. 5 рекомендуемого.

10.3. Предельные прогибы элементов конструкций покрытий и перекрытий, ограничиваемые исходя из технологических, конструктивных и физиологических требований, следует отсчитывать от изогнутой оси, соответствующей состоянию элемента в момент приложения нагрузки, от которой вычисляется прогиб, а ограничиваемые исходя из эстетико-психологических требований - от прямой, соединяющей опоры этих элементов (см. также п. 7 рекомендуемого приложения 6).

10.4. Прогибы элементов конструкций не ограничиваются исходя из эстетико-психологических требований, если не ухудшают внешний вид конструкций (например, мембранные покрытия, наклонные козырьки, конструкции с провисающим или приподнятым нижним поясом) или если элементы конструкций скрыты от обзора. Прогибы не ограничиваются исходя из указанных требований и для конструкций перекрытий и покрытий над помещениями с непродолжительным пребыванием людей (например, трансформаторных подстанций, чердаков).

Примечание. Для всех типов покрытий целостность кровельного ковра следует обеспечивать, как правило, конструктивными мероприятиями (например, использованием компенсаторов, созданием неразрезности элементов покрытия), а не повышением жесткости несущих элементов.

10.5. Коэффициент надежности по нагрузке для всех учитываемых нагрузок и коэффициент динамичности для нагрузок от погрузчиков, электрокаров, мостовых и подвесных кранов следует принимать равными единице.

Коэффициенты надежности по ответственности необходимо принимать в соответствии с обязательным приложением 7.

10.6. Для элементов конструкций зданий и сооружений, предельные прогибы и перемещения которых не оговорены настоящим и другими нормативными документами, вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны превышать 1/150 пролета или 1/75 вылета консоли.

10.7. Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы, приведены в табл. 19. Требования к зазорам между смежными элементами приведены в п. 6 рекомендуемого приложения 6.

Таблица 19

Элементы конструкций	Предъявляемые требования	Вертикальные предельные прогибы f u	Нагрузки для определения вертикальных прогибов
1. Балки крановых путей под мостовые и подвесные краны, управляемые:
с пола, в том числе тельферы (тали)	Технологические		От одного крана
из кабины при группах режимов работы (по ГОСТ 25546-82):	Физиологические и технологические



2. Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы (включая поперечные ребра плит и настилов):
а) покрытий и перекрытий, открытых для обзора, при пролете l, м:	Эстетико-психологические		Постоянные и временные длительные





б) покрытий и перекрытий при наличии перегородок под ними	Конструктивные		Приводящие к уменьшению зазора между несущими элементами конструкций и перегородками, расположенными под элементами
в) покрытий и перекрытий при наличии на них элементов, подверженных растрескиванию (стяжек, полов, перегородок)			Действующие после выполнения перегородок, полов, стяжек
г) покрытий и перекрытий при наличии тельферов (талей), подвесных кранов, управляемых:
	Технологические	l/300 или а/150 (меньшее из двух)	Временные с учетом нагрузки от одного крана или тельфера (тали) на одном пути
из кабины	Физиологические	l/400 или а/200 (меньшее из двух)	От одного крана или тельфера (тали) на одном пути
д) перекрытий, подверженных действию:	Физиологические и технологические
перемещаемых грузов, материалов, узлов и элементов оборудования и других подвижных нагрузок (в том числе при безрельсовом напольном транспорте)			0,7 полных нормативных значений временных нагрузок или нагрузки от одного погрузчика (более неблагоприятное из двух)
нагрузок от рельсового транспорта:
узкоколейного			От одного состава вагонов (или одной напольной машины) на одном пути
ширококолейного
3. Элементы лестниц (марши, площадки, косоуры), балконов, лоджий	Эстетико-психологические	Те же, что в поз. 2, а
	Физиологические	Определяются в соответствии с п. 10.10
4. Плиты перекрытий, лестничные марши и площадки, прогибу которых не препятствуют смежные элементы			Сосредоточенная нагрузка 1 кН (100 кгс) в середине пролета
5. Перемычки и навесные стеновые панели над оконными и дверными проемами (ригели и прогоны остекления)	Конструктивные		Приводящие к уменьшению зазора между несущими элементами и оконным или дверным заполнением, расположенным под элементами
	Эстетико-психологические	Те же, что в поз. 2, а

Обозначения, принятые в табл. 19:

l - расчетный пролет элемента конструкции;

а - шаг балок или ферм, к которым крепятся подвесные крановые пути.

Примечания: 1. Для консоли вместо l следует принимать удвоенный ее вылет.

2. Для промежуточных значений l в поз. 2, а предельные прогибы следует определять линейной интерполяцией, учитывая требования п. 7 рекомендуемого приложения 6.

3. В поз. 2, а цифры, указанные в скобках, следует принимать при высоте помещений до 6 м включительно.

4. Особенности вычисления прогибов по поз. 2, г указаны в п. 8 рекомендуемого приложения 6.

5. При ограничении прогибов эстетико-психологическими требованиями допускается пролет l принимать равным расстоянию между внутренними поверхностями несущих стен (или колонн).

10.8. Расстояние (зазор) от верхней точки тележки мостового крана до нижней точки прогнутых несущих конструкций покрытий (или предметов, прикрепленных к ним) должно быть не менее 100 мм.

10.9. Прогибы элементов покрытий должны быть такими, чтобы, несмотря на их наличие, был обеспечен уклон кровли не менее 1/200 в одном из направлений (кроме случаев, оговоренных в других нормативных документах).

10.10. Предельные прогибы элементов перекрытий (балок, ригелей, плит), лестниц, балконов, лоджий, помещений жилых и общественных зданий, а также бытовых помещений производственных зданий, исходя из физиологических требований, следует определять по формуле

(26)

где g - ускорение свободного падения;

р - нормативное значение нагрузки от людей, возбуждающих колебания, принимаемое по табл. 20;

р 1 - пониженное нормативное значение нагрузки на перекрытия, принимаемое по табл. 3 и 20;

q - нормативное значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и опирающихся на него конструкций;

п - частота приложения нагрузки при ходьбе человека, принимаемая по табл. 20;

b - коэффициент, принимаемый по табл. 20.

Таблица 20

Обозначения, принятые в табл. 20:

Q - вес одного человека, принимаемый равным 0,8 кН (80 кгс);

a - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для элементов, рассчитываемых по балочной схеме, 0,5 - а остальных случаях (например, при опирании плит по трем или четырем сторонам);

а - шаг балок, ригелей, ширина плит (настилов), м;

l - расчетный пролет элемента конструкции, м.

Прогибы следует определять от суммы нагрузок y А1 p + р 1 + q, где y A1 - коэффициент, определяемый по формуле (1).

10.11. Горизонтальные предельные прогибы колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, крановых эстакад, а также балок крановых путей и тормозных конструкций (балок или ферм), следует принимать по табл. 21, но не менее 6 мм.

Прогибы следует проверять на отметке головки крановых рельсов от сил торможения тележки одного крана, направленных поперек кранового пути, без учета крена фундаментов.

Таблица 21

Обозначения, принятые в табл. 21:

h - высота от верха фундамента до головки кранового рельса (для одноэтажных зданий и крытых и открытых крановых эстакад) или расстояние от оси ригеля перекрытия до головки кранового рельса (для верхних этажей многоэтажных зданий);

l - расчетный пролет элемента конструкции (балки).

10.12. Горизонтальные предельные сближения крановых путей открытых эстакад от горизонтальных и внецентренно приложенных вертикальных нагрузок от одного крана (без учета крена фундаментов), ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными 20 мм.

10.13. Горизонтальные предельные перемещения каркасных зданий, ограничиваемые исходя из конструктивных требований (обеспечение целостности заполнения каркаса стенами, перегородками, оконными и дверными элементами), приведены в табл. 22. Указания по определению перемещений приведены в п. 9 рекомендуемого приложения 6.

10.14. Горизонтальные перемещения каркасных зданий следует определять, как правило, с учетом крена (поворота) фундаментов. При этом нагрузки от веса оборудования, мебели, людей, складируемых материалов и изделий следует учитывать только при сплошном равномерном загружении всех перекрытий многоэтажных зданий этими нагрузками (с учетом их снижения в зависимости от числа этажей), за исключением случаев, при которых по условиям нормальной эксплуатации предусматривается иное загружение.

Крен фундаментов следует определять с учетом ветровой нагрузки, принимаемой в размере 30 % нормативного значения.

Для зданий высотой до 40 м (и опор конвейерных галерей любой высоты), расположенных в ветровых районах I-IV, крен фундаментов, вызываемый ветровой нагрузкой, допускается не учитывать.

Таблица 22

Обозначения, принятые в табл. 22:

h - высота многоэтажных зданий, равная расстоянию от верха фундамента до оси ригеля покрытия;

h s - высота этажа в одноэтажных зданиях, равная расстоянию от верха фундамента до низа стропильных конструкций; в многоэтажных зданиях: для нижнего этажа - равная расстоянию от верха фундамента до оси ригеля перекрытия; для остальных этажей - равная расстоянию между осями смежных ригелей.

Примечания: 1. Для промежуточных значений h s (по поз. 3) горизонтальные предельные перемещения следует определять линейной интерполяцией.

2. Для верхних этажей многоэтажных зданий, проектируемых с использованием элементов покрытий одноэтажных зданий, горизонтальные предельные перемещения следует принимать такими же, как для одноэтажных зданий. При этом высота верхнего этажа h s принимается от оси ригеля междуэтажного перекрытая до низа стропильных конструкций.

3. К податливым креплениям относятся крепления стен или перегородок к каркасу, не препятствующие смещению каркаса (без передачи на стены или перегородки усилий, способных вызвать повреждения конструктивных элементов); к жестким - крепления, препятствующие взаимным смещениям каркаса, стен или перегородок.

4. Для одноэтажных зданий с навесными стенами (а также при отсутствии жесткого диска покрытия) и многоэтажных этажерок предельные перемещения допускается увеличивать на 30 % (но принимать не более h s /150).

10.15. Горизонтальные перемещения бескаркасных зданий от ветровых нагрузок не ограничиваются, если их стены, перегородки и соединяющие элементы рассчитаны на прочность и трещиностойкость.

10.16. Горизонтальные предельные прогибы стоек и ригелей фахверка, а также навесных стеновых панелей от ветровой нагрузки, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать равными l/200, где l - расчетный пролет стоек или панелей.

10.17. Горизонтальные предельные прогибы опор конвейерных галерей от ветровых нагрузок, ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными h/250, где h - высота опор от верха фундамента до низа ферм или балок.

10.18. Горизонтальные предельные прогибы колонн (стоек) каркасных зданий от температурных климатических и усадочных воздействии следует принимать равными:

h s /150 - при стенах и перегородках из кирпича, гипсобетона, железобетона и навесных панелей,

h s /200 - при стенах, облицованных естественным камнем, из керамических блоков, из стекла (витражи), где h s - высота этажа, а для одноэтажных зданий с мостовыми кранами - высота от верха фундамента до низа балок кранового пути.

При этом температурные воздействия следует принимать без учета суточных колебаний температур наружного воздуха и перепада температур от солнечной радиации.

При определении горизонтальных прогибов от температурных климатических и усадочных воздействий их значения не следует суммировать с прогибами от ветровых нагрузок и от крена фундаментов.

Длина проекции марша Lx, м

Высота марша Н, м

Длина косоура L, м

Номер прокатного швеллера ГОСТ 8240-97, ДСТУ 3436-96

Номер гнутого швеллера ГОСТ 8278-83

Номер двутавра ГОСТ 8239-89

Размеры гнутой трубы квадратной ГОСТ 30245-94, ДСТУ Б.В.2-6-8-95

10.19. Предельные выгибы f u элементов междуэтажных перекрытий, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать равными 15 мм при l £ 3 м и 40 мм - при l ³ 12 м (для промежуточных значений lпредельные выгибы следует определять линейной интерполяцией).

Выгибы f следует определять от усилий предварительного обжатия, собственного веса элементов перекрытий и веса пола.