Программы для составления проекта лестниц в частном доме

При малоэтажном строительстве домов не обойтись без качественной программы проектирования лестниц на русском языке. Хорошие варианты есть, но многие из них не русифицированы, и неудобны в использовании. В зависимости от технической сложности проекта для расчетов применяется профессиональный инженерный софт и простые утилиты.

Интерфейс программы для проектирования лестниц

Существует целый набор инструментов для моделирования пролетов и 3D изображений лестничных конструкций. Чтобы выбрать необходимый софт надо разобраться в достоинствах и недостатках различных программных продуктов.

Инженерный софт для расчета лестниц

Профессиональные инженеры, в качестве программ для проектирования лестниц на русском языке, используют универсальные продукты. Наиболее часто в проектных компаниях используются: ArchiCad, AutoCad и Лира.

Кроме моделирования общей конструкции программы позволяют подобрать необходимый для строительства материал, учесть его количество, рассчитать затраты на проведение работ и подготовить техническую документацию. Поскольку к каждой лестнице необходим индивидуальный подход, общестроительные программы идеально подходят для проектирования любых типов конструкций.

Проектирование лестницы в программе ArchiCAD

Они одинаково хорошо делают расчет металлической лестницы, чертеж деревянных лестниц и бетонных маршей. Для пользователя софт не простой, требует специфических знаний и навыков.

Чуть проще в использовании SolidWorks. Программа разработана для создания конструкций промышленных объектов. Она позволяет спроектировать 3D модель любого уровня сложности, выдает конструкторскую документацию. Софт снабжен анимацией, проецирует возможности движения, падения, имеет разные степени прорисовки. В SolidWorks легко проверить стыковку деталей лестницы. Если заниматься строительством лестниц профессионально, стоит освоить работу с подобными инструментами. Но ради однократной постройки неделями изучать сложные инженерные инструменты вряд ли целесообразно.

Проектирование лестницы в программе SolidWorks

Терминология

Как правильно называются готовые лестницы различных типов и их элементы?

Типы лестниц

• Винтовая лестница закручена вокруг столба. Ее характерная особенность — ступени треугольной или трапециевидной формы. Обычно используется в условиях дефицита места; довольно неудобна для транспортировки габаритных предметов.
• Маршевая — ее полная противоположность: прямоугольные ступни и прямые линии.
• Спиральная лестница отличается от винтовой тем, что описывает окружность на удалении от геометрического центра.
• У консольной отсутствует несущий каркас — ступени одной стороной вмурованы в стену.
• Модульная собирается из одинаковых конструктивных элементов. Соединения остаются разборными.

Готовые лестницы – особенности современных конструкций

• Больцевая вместо несущего каркаса использует в качестве опоры стальные элементы, связывающие ступени между собой — больцы.
• Чердачные и подвальные лестницы отличаются от прочих довольно условно: для них характерен больший уклон. Причина — высокие требования к компактности и низкие — к удобству. Однако они могут и не отличаться от межэтажных: не везде требуется экономия площади.
• Пожарные могут быть как маршевыми, так и вертикальными. Вертикальные лестницы при высоте больше шести метров комплектуются ограждениями.

Помимо внешнего вида и назначения, лестницы могут различаться материалом. Популярные материалы для их изготовления своими руками — железобетон, сталь и древесина; наряду с ними могут применяться более экзотические: стекло, искусственный или натуральный камень, керамика и некоторые пластики.

Обратите внимание: исключение — стационарные пожарные лестницы. Они изготавливаются только из стали.

Чердачные лестницы – какими они бывают

Элементы

• Уже упомянутый нами марш — всего лишь прямой участок лестницы.
• Проступь — горизонтальная поверхность ступени.
• Подступенок — вертикальный конструктивный элемент, подпирающий проступь.

Однако: винтовые, консольные и некоторые маршевые лестницы часто обходятся без подступенков.

• Косоур — опорная балка, сверху которой расположены ступени. Чаще всего косоура два, но некоторые конструкции обходятся одним.
• Если ступени не опираются на балки, а врезаны между ними — балки называются тетивами.
• Лестничная площадка — горизонтальный участок между двумя маршами.
• Забежные лестничные ступеньки — альтернатива площадке между двумя разнонаправленными маршами. В отличие от ступеней прямого марша, они имеют трапециевидную форму.
• Средняя линия, вопреки названию, не обязательно проходит по центру лестницы. Это воображаемая линия, вдоль которой поднимается или спускается один человек в отсутствие ограничивающих передвижение факторов. Скажем, для винтовой лестницы средняя линия будет несколько смещена к более широкому краю ступени.
• Просвет — говоря попросту, расстояние от поверхности ступени до того, что находится над вашей головой, когда вы на ней стоите.

Софт для моделирования лестниц

Подбирая программу проектирования лестниц на русском языке, не всегда преследуют цель создать схему лестницы на второй этаж и рассчитать материалы. Иногда достаточно простой визуализации, например, для того, чтобы выбрать тип лестницы в контексте помещения или показать клиенту примерный внешний вид будущей конструкции. В таком случае будет проще воспользоваться софтом по компьютерному черчению и графическими редакторами:

• PRO 100;
• ScetchUp;
• Autodesk;
• CorelDraw.

Эти приложения применяют, чтобы быстро смоделировать внешний вид лестницы. Принцип работы заключается в сборке конечной конструкции из простых деталей: ступеней, перил, балясин. Декоративных элементов в них отображено не будет, но геометрия вполне даст представление о модели в целом. Кроме этого, задав правильные параметры, станет понятна детальная раскладка проекта.

Интерфейс программы для моделирования лестниц

Автоматизация в графических и чертежных редакторах отсутствует, элементы необходимо прорисовывать и компоновать вручную.

Размер ступеней

Размеры ступеней — это, пожалуй, одни из главных характеристик лестницы. От них зависит, насколько комфортно и безопасно домочадцы смогут подниматься на второй этаж и спускаться вниз.

Рекомендованные значения

Мастер Новицкий Олег Вадимович в книге «Современные лестницы. Проектирование, изготовление, монтаж.» (наилучшие пожелания автору и этому изумительному труду) упоминает рекомендованные и неоднократно проверенные практикой значения для подъема (h) и проступи (a) ступеней:

h×a = 150×300, 160×300, 170×290 мм.

Эти размеры хороши, но, к сожалению, не могут быть использованы, если дом уже построен и общая высота лестницы (H) не кратна отдельно взятой ступени (h). В таком случае мы можем обратиться к формулам расчета.

Формулы удобства и безопасности

Широко известна формула удобства:

a — h = 12 см.

Согласно этому соотношению, лестница будет наиболее удобной.

Лестница считается безопасной если сумма размеров (с) ширины проступи и высоты подступёнка равняется 45 см:

30+15; 27+18; 25+20.

Соответственно, данное уравнение носит название формулы безопасности :

c = a + h = 45 см.

Сложность в том, что формулы применимы в небольшом диапазоне размеров и не всегда удается реализовать необходимую пропорцию на практике. В таком случае следует с минимальным отклонением «попасть» в указанные пропорции или воспользоваться универсальной формулой Блонделя, которая учитывает средний шаг человека. Об этом ниже.

В специальной литературе под авторством Самойлова В.С. «Современный загородный дом» рекомендована следующая таблица высоты и ширины ступеней при их различном количестве и уклоне:

Обратите внимание: в одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов (ступеней). Предельная высота ступени — 220 мм (СНиП 21-01-97).

Пример расчета:

Для проектирования простой деревянной лестницы на косоурах замерьте высоту между этажами (расстояние по вертикали от пола нижнего этажа до пола верхнего).

К слову высота между этажами — это самый «больной» размер. В домах из камня сплошь и рядом встречаются отклонения от проекта на 4-5 см, а деревянные подвержены усушке и усадке (до 15 см на этаж). В идеале следует дождаться полной усушки сруба за несколько лет.

Также размеры для расчета лестницы лучше снимать, когда настелены чистовые полы или придется четко задавать горизонтальные уровни высот.

Итак, пусть высота в нашем случае:

H = 278 см.

Выбираем высоту подступёнка:

h = 18 см.

Разделив высоту между этажами на высоту подступёнков, получаем необходимое количество ступеней:

270 : 18 = 15 штук.

Для определения оптимальной ширины ступени используйте формулу удобства:

a — h = 12 , h = 18 см.

Удобная ширина проступи:

a = 12 + h = 30 см.

Значит, необходимо 15 ступеней шириной 30 см и длиной, зависящей от ширины проема в межэтажном перекрытии. Проверяем лестницу по формуле безопасности:

a + h = 46 + 3 см

В данном случае:

18 + 30 = 48 см.

Лестница безопасна и удобна в эксплуатации.

Этот пример вычислений приводит Столяров А.Н. в книге «Строим лестницы».

Формула Блонделя

Французский архитектор и инженер еще в далеком 1672 году предложил следующее соотношение:

a = S — 2h

Где S — это средний шаг человека, который находится в пределах 600-640 мм .

Формула Блонделя может быть преобразована в неравенство:

600

Нижним приемлемым для практики результатом будет минимальный подъем ступени:

h = 120 мм, a = 400 мм, уклон 17 градусов.

С меньшим углом выполняют уже не лестницу, а пандус (рампу) — пологую наклонную площадку.

Верхний подъем ступени:

h = 220 мм, a = 200 мм, уклон 48 градусов.

На верхнем пределе формулы получается не самая удобная лестница, пригодная к эксплуатации только при движении лицом к ступеням.

Спуск по лесенке опаснее, чем подъем, следовательно, удобство использования оценивают на движении вниз. Пример размышлений мастера согласно формуле Блонделя:

Замеряем высоту между этажами:

H = 3050 мм.

Определяем подъем ступеней h путем деления H на возможное число подъемов (n). Варианты значений:

• При 17 подъемах: h = H / n = 3050 / 17 = 179,4 мм.
• При 18: h = H / n = 3050/18=169,4 мм.
• При 19: h = H / n = 3050/19 = 160,5 мм.

Далее вычисляем линию хода:

А = 5000 мм.

Длина линии хода не должна быть меньше высоты между этажами (H), иначе лестница будет непрактично крутая. В нашем примере:

А (5000) > H (3050).

При n = 18 проступь a = 5000 / ( n — 1 ) = 294 мм.

Действительное число ступеней на 1 меньше расчетного значения. Данный факт легко принять, если первую ступень считать на уровне пола.

Параметр шага по Блонделю:

169 × 2 + 294 = 632 мм.

Следовательно, размер приемлем, органичен и лежит в пределах среднего шага человека. Мы определили ширину проступи и высоту подступёнка для удобного перемещения, но этого недостаточно для возведения комфортной и безопасной лестницы.

Поехали дальше. Только что в размышлениях была упомянута линия хода (А). Давайте рассмотрим подробнее этот и другие параметры, которые необходимо учитывать при проектировании лестницы.

Онлайн-программы и калькуляторы

Для простейших расчетов можно воспользоваться программами проектирования лестниц на русском языке, которые имеются в сети. Существуют утилиты, разработанные инженерами-проектировщиками и небольшие программки, созданные пользователями для частных проектов и выложенные в общий доступ. Удобная программа для расчета лестницы онлайн – конструктор, позволяющий не только сделать вычисления, но и визуализировать результат.

Воспользоваться подобной программой можно, пройдя по ссылкам:

• zhitov.ru/lestnica/;
• lesenka.com/ru/projecting.aspx;
• constructor.stolyarych.ru/#!/1030003000200030004230300080010111111105022112111100211000000000054.

Интерфейс онлайн калькулятора для расчета лестницы в доме
Лестничные калькуляторы позволяют мгновенно вычислить основные размеры лестницы по заданным параметрам. Для проектирования лестниц имеется множество инструментов. Как показывает практика, любой софт, кроме профессионального, имеет ряд ограничений и неудобств.

Проекты часто приходится дорабатывать в нескольких программах, чтобы получить нужный результат. Если с производством или проектированием лестниц связана работа, следует потратить средства, время и усилия на изучение инженерных программных продуктов.

Линия хода и средняя линия марша

Линия хода (A) — это горизонтальная проекция воображаемого движения человека по ступеням. Проходит на расстоянии 300-500 мм от внутреннего края лестницы. Этот усредненный размер определяет комфорт пользования поручнем. Дети будут идти ближе к перилам, взрослые — дальше.

Иногда для прямого марша этим размером пренебрегают, поскольку грани ступеней параллельны.

Если ширина лестницы до 1000 мм, то линия хода совпадет со средней линией марша. Если больше 1000 мм, то линия хода смещается к поручню. Алгоритм расчета таков:

1. С помощью мела или отвеса нанесите на пол предполагаемую линию (или линии) хода. Зафиксируйте размер рулеткой и соотнесите его с высотой лестницы. Замечательно, если линия хода больше, чем высота в 1,7 раза — значит уклон составит 30°.
2. Далее разделите линию на (n-1) по каждому предполагаемому варианту подъема ступени.
3. Все полученные показатели размера проступи рассчитайте с помощью формулы Блонделя, чтобы определить оптимальный.

Правила проектирования лестниц для больших зданий

Правила проектирования лестниц служат для сдачи корректных проектов. Рассмотрим, какие же должны быть соблюдены условия:

1. Если здание планируется для большого количества людей, то следует позаботиться о вспомогательных лестницах для различных ситуаций (например, пожары).

   
   Пожарная лестница для дома

2. Если здание будет выше двух этажей, то следует выбирать только негорючие материалы. Поэтому во многих жилых домах используют бетонные лестницы.
3. Для удобства передвижения и безопасности на лестницах, которые будут часто использоваться, следует установить перила, а на первой и последней ступенях – дополнительное освещение.
4. Если за дверью начинается лестница, то стоит построить площадку между ней и дверью.
5. Для каждого этажа, который выше уровня земли, следует построить хотя бы одну лестницу.
6. Если в здании всего пара квартир, то установите конструкции выдвижного типа или приставного.

Правила проектирования лестниц полностью направлены на безопасное передвижение человека по ним. Не стоит также забывать про правильное освещение лестничной конструкции, особенно в тёмное время суток.

Особенности работы в Staircon

Средства для онлайн-проектирования сильно ограничивают свободу действий при разработке лестниц с уникальным дизайном. Если вам нужен более индивидуальный подход, придётся пользоваться либо программами САПР (Autodesk, SketchUp), либо обратить внимание на специализированный софт.

Программа Staircon — очень и очень неплохой вариант даже для разового применения. Несмотря на обилие функций, этот продукт достаточно просто освоить, даже при использовании нерусифицированной версии. Практически каждое из окон настройки имеет небольшое превью, где наглядно отображается характер вносимых изменений, плюс все настраиваемые параметры сразу же применяются и к главной сцене. Вся работа ведётся путём параметризации либо лестницы в целом, либо отдельных площадок и пролётов, либо и вовсе каждой ступени по отдельности.

В программе есть три основных вида: общий план, эскиз и трёхмерная модель. Переходя последовательно от одного к другому, пользователь настраивает сначала параметры лестничного кармана, затем общую конфигурацию лестницы, для чего есть несколько десятков встроенных шаблонов. И, наконец, работа завершается проработкой мелких деталей, таких как ограждения или поручни, и выбором материалов (включая металл и стекло).

В итоге пользователь получает конструкторскую документацию, список деталей и материалов, либо рендер визуальной сцены с вполне приемлемым качеством.

Онлайн-сервисы для получения чертежей

Начать знакомство с программами для конструирования лестниц следует со всевозможных online-сервисов и калькуляторов. Их возможности сильно ограничены веб-платформой: хотя и существуют способы осуществить подробные расчёты и качественно визуализировать изделие «не выходя из интернета», разработка подобных программных средств стоит слишком дорого и практически никогда не оправдана.

И всё же один плюс у таких программ есть: они предоставляют пользователю возможность не устанавливать дополнительное ПО, а провести предварительные расчёты на ходу. Один из популярных сайтов lesenka.com предлагает схематическое отображение лестницы — план и сечение ступеней — согласно введённому вами набору параметров. Есть возможность буквально за пару минут сгенерировать схемы лестниц как простых однопролётных, так и винтовых, и с площадками, и с забежными ступенями.

Еще один популярный сайт — lascalagrande.ru. Здесь не доступен свободный ввод параметров, но форма параметризации достаточно «умная» и сама предложит допустимые варианты на выбор пользователя. Есть возможность выбрать один из шести типов лестниц (включая многомаршевые, поворотные и со сложной формой ступеней), а также рассчитать ограждения и баллюстрады, получив в итоге чертёж с основными размерами и изометрический эскиз. Сайт stairshop.ru — это практически полный аналог предыдущего, но в нём есть редкая возможность трёхмерного обзора спроектированной лестницы, хотя и с весьма примитивным качеством отображения.

Сайты такого рода имеют ряд приятных особенностей. Большинство из них принадлежат компаниям, профессионально занимающимся изготовлением и монтажом лестниц. Поэтому есть возможность ознакомиться с фотогалереей готовой продукции и примерно оценить стоимость проекта.

Расчёт физико-механических параметров

Многих интересует вопрос: как с помощью программ выполнить расчёт лестницы по нагрузке. При более близком знакомстве со Staircon и подобными средствами оказывается, что расчёт технических параметров по нагрузке уже встроен в недра программы, и она попросту не предложит использовать сечения материалов и конструктивное исполнение узлов, которые не соответствуют хотя бы среднему уровню проходной нагрузки.

Как и во всём, здесь может потребоваться индивидуальный расчёт, особенно при закреплении ступеней к стене только по одной стороне, при работе с лестницами на подвесках или расчёте бетонных пролётов с большой собственной массой.

К сожалению, эти расчёты придётся выполнять вручную: как бы ни была совершенна программа, не стоит полагаться на стандартные алгоритмы. Ни одно средство проектирования не сможет учесть несущую способность стен, равно как и прочность отдельно взятых материалов для исполнения самой лестницы.

PRO100 — простая визуализация

Практически любая лестница, сколь бы сложной она ни была, может быть представлена как совокупность более простых ступеней, тетив, перил и подступенков — досок, иными словами. Поэтому составить проект лестницы будет наиболее просто тем мастерам, которые имеют опыт работы в программах по созданию мебели. Хорошо для этих целей подходит небезызвестная PRO100: набросать конструкцию простейшей лестницы в ней можно за 30–40 минут, даже новичку освоиться в этой программе не составит большого труда.
Конечно, мебельные программы работают, в основном, с примитивами — деталями в форме параллелепипеда. Отобразить резные поручни и стойки, ступени специальной формы и прочие художественные изыски может быть весьма затруднительно. Но если целью ставится определить общие параметры, такие как высота, количество и раскладка ступеней, то средств мебельных и общего назначения программ для трёхмерного моделирования будет более чем достаточно.

Конечно, не в том случае, если вы берётесь за самостоятельное составление проекта, воплощением которого в жизнь займётся другой мастер. Здесь необходимо уделять внимание деталям и, в конечном итоге, заказчик получает именно то, что смог изобразить, но не более.

Главным минусом PRO100 (как, впрочем, и большинства мебельных «конструкторов») можно назвать отсутствие какой-либо автоматизации для работы с лестницами. Нет возможности, например, указать габариты пролёта, шаг и высоту ступеней, поэтому вся работа ведётся с нуля. Впрочем, для большей части любительских проектов оказывается вполне достаточно стандартных средств манипулирования объектами: объединение в группы, копирование, перемещение и иже с ними.

Следует условиться, что целью проектирования лестницы может ставиться либо только общее представление о конструкции и основные параметры, либо комплексная визуализация со всеми завитушками и резьбой, формой точения и подробностями скрепления всех элементов в одно красивое цельное изделие. В последнем случае вы должны иметь практический опыт работы с лестницами, иначе проект может оказаться не реализуемым в принципе.

Строительные нормы

• Основные габариты конструкции не должны меняться. В противном случае не будет обеспечена надлежащая безопасность эксплуатации.
• Рекомендованная ширина проема: 80-90 см.
• Высота перил (ограждения, которые не позволяют упасть вниз) должна быть в пределах 90-120 см. Они должны быть по обе стороны (исключение, если конструкция примыкает к стене).
• Глубина прямых ступеней должна быть в пределах 20-40 см (оптимальные значения 25-32 см). Высота в диапазоне 10-18 см.
• Оптимальный угол уклона – 45 градусов.

Остальные параметры подбираются исходя из помещения, используемых материалов, типа конструкции и факторов эксплуатации.

Обозначения на чертежах

Как правильно выполняется обозначение лестниц на чертежах?

Форма

Никакой экзотики нас здесь не ждет: изображение лестницы на чертеже представляет собой ее проекцию на плоскость. Если мы стараемся изобразить этаж в плане — на горизонтальную; в случае вертикального сечения — соответственно, на вертикальную.

Обычно план не дает полного представления о количестве маршей и вертикальных размерах лестницы, поэтому чертеж лестничной клетки и маршей выполняется как минимум в плане и одном сечении.

Ступеньки для лестницы – форма, материал, особенности конструкции

Как уже упоминалось, обозначение лестницы на чертеже обязательно дополняется указанием направления, в котором по лестнице поднимаются. Низ лестницы отмечается кружком, верх — стрелкой.

На схеме приведены обозначения лестниц сложной формы, пандусов и дверей.

Материалы

Обязательно ли должны, скажем, чертежи бетонных лестниц включать словесное или буквенное обозначение материала, из которого изготовлены?

Вовсе нет. В ГОСТ 5401-50 содержится инструкция по использованию графических обозначений разных материалов при строительстве.

Комментарий пессимиста: при выполнении чертежа дома или лестницы вручную должным образом заштриховать соответствующие элементы изображения куда труднее, чем написать несколько слов в сноске.

Приведем описание графических обозначений для тех материалов, которые используются при строительстве лестниц.

• Дерево в поперечном торцевом разрезе штрихуют круговыми и радиальными линиями, имитируя годовые кольца и радиальные трещины. На продольном разрезе изображаются продольные линии — имитация текстуры. Если материал деревянной лестницы не попадает в линию разреза, его не заштриховывают.
• Бетон изображается сочетанием точек и кружков неправильной формы. Если бетонная лестница армирована (собственно, иначе самонесущие конструкции из бетона и не делаются), кружки сочетаются с диагональной штриховкой.
• Стальные и вообще металлические конструктивные элементы штрихуются частыми диагональными линиями. На мелкомасштабных чертежах или при толщине элемента меньше 2 мм они отмечаются сплошной заливкой.

Обозначения некоторых строительных материалов, не вошедших в наш список.