Сходи своїми руками: на другий поверх у будинок з дерева

Сходова клітка – один із найскладніших модулів будівлі. У більш-менш солідних будівельних організаціях проектуванням сходів, і тільки їх, займаються спеціальні фахівці. Але зараз, за постійного підвищення цін на будівельні роботи, в т.ч. проектні, і землю під забудову, багато забудовників-індивідуалів вважають за краще будувати свій будинок самостійно, починаючи з проекту. А вартість земельних ділянок у місцях із досить розвиненою інфраструктурою відразу ж схиляє до вибору будинку дво- або півтораповерхового. В якому обов'язково будуть хоча б одні сходи. Та й в одноповерховому будинку або дачному будиночку потрібно підніматися на горище, спускатися до підвалу. І найкраще це робити зручніше та безпечніше. Тобто у будь-якому будинку без сходів ніяк не обійтися.

У цій статті йдеться про те, що потрібно знати, щоб зробити сходи своїми руками або підібрати типову покупну за своїми потребами.І також – щоб читач зміг правильно оцінити переваги та недоліки покрокових та відеоінструкцій з інших джерел. За видимою простотою сходів криється дуже солідна природна основа, розглянути яку можна, тільки володіючи певними знаннями. А постійне користування сходами, на вигляд так само, як і інші, але спроектовані трохи неправильно, може призвести і до хронічних розладів здоров'я.

У будівельних посібниках та правилах про сходи розписано, здавалося б, все до найменших подробиць. Але орієнтовані вони на сходи загального користування у багатоквартирних будинках; врахувати всю різноманітність індивідуальних особливостей та вимог жодними загальними нормами неможливо. Щодо сходів у приватних будинках і вітчизняні БНіП, і «закордонні» DIN обмежуються найзагальнішими вказівками. Ми також не збираємося виводити універсальний рецепт будівництва сходів. Але ми розповімо:

Як правильно вибрати сходи у свій будинок.
Як розрахувати її під конкретну сім'ю.
Якими способами можна «обжати» сходи, щоб вони, не втрачаючи зручності, забирали мінімум корисної площі.
Які особливості будівництва сходів різних видів?

У статті використані матеріали, отримані від найдосвідченіших проектувальників та будівельників сходів; значна їх частина є унікальною. Проектування та будівництво сходів у будинку за допомогою їх дозволяє вигадати 3-7% загальної площі будівлі щодо того, що виходить при «втисканні» в проект типових сходів, враховуючи і оплату консультацій. Знаючи, скільки коштує будівництво одного загального квадрата у вашому регіоні, ви самі зможете підрахувати, скільки грошей своїх кревних або іпотечних, які треба віддати як мінімум подвійно, вам тепер не доведеться пускати на вітер, тобто заривати під сходи.

Про гвинтові сходи

Захоплення гвинтовими сходами не просто данина моді, хоча вони справді елегантні і дозволяють, як висловлюються між собою дизайнери, «включити скажений креатив» з використанням практично будь-яких придатних для будівництва матеріалів у довільних поєднаннях, див. рис.

Гвинтові сходи не просто заощаджують площу будівлі. Її головне, неоціненна перевага - вона дозволяє витягнути себе до будь-якої заданої наперед висоти, обмежуючись однією і тією ж, причому мінімальною, площею під сходами. Не менш важливо і те, що гвинтові сходи можна зробити самому, абсолютно не маючи навичок будівельника, а готові набори для їх складання (див. рис.) стоять у кілька разів дешевше за будь-які рекомендовані сходи і надходять у продаж у широкому асортименті з дизайном на будь-який смак.

Разом з тим гвинтові сходи не позбавлені серйозних недоліків:

Розмір подібної частини щаблі – проступи, див. далі – оптимальний лише в одному місці і саме там, куди ніколи не ступають, точно посередині її.
Кут нахилу сходів у межах ширини щаблі змінюється втричі і більше.
Гвинтові сходи для шульг і правшей повинні виконуватися в дзеркальному відображенні: для правшів закрученими за годинниковою стрілкою (вправо), а для шульгів навпаки.
Меблі та інші громіздкі предмети на верхні поверхи доведеться піднімати як завгодно, але не по сходах.

Дамо додаткові пояснення. До п. 1: людині властиво ходити, злегка розсунувши ноги, інакше тіло так і намагається впасти набік. Манекенниці подіумну ходу відпрацьовують довгими тренуваннями і ходять нею лише на показах (та й там, буває, падають), а в житті – як і всі інші.

До п. 2: на сходах зі змінним нахилом правої та лівої ноги доводиться переступати з різним розмахом та частотою, до чого тактильне почуття (природна м'язова пам'ять) не пристосовано. Крім того, центр тяжкості тіла при цьому відчуває ривки не лише вгору-вниз, а й убік. Це призводить до підвищеної втоми та збільшує ризик порушень опорно-рухового апарату, докладніше див. далі.

До п.3: шульги починають сходження сходами з лівої ноги, а правші з правої. На сходах, закручених не в той бік, тактильне почуття та реально необхідний ритм руху виявляються діючими врозріз, у протифазі. Це ускладнює дію негативних факторів, описаних до попереднього пункту.

Всі зазначені впливи мають кумулятивний ефект, тобто, поки не перевершено їх деякий кількісний поріг, не позначаються, а потім позначаються відразу. Тому гвинтові міжповерхові сходи можуть застосовуватися тільки в житлових будинках з чітким зонуванням по поверхах: перший – житловий, де сім'я проводить більшу частину часу, а другий – спальний, куди піднімаються/звідки спускаються не більше ніж 3-4 рази на добу.

Відео: приклад складання та встановлення гвинтових сходів

З чого почнемо?

Братися за будь-які сходи без проекту – неважлива справа. Але проектування сходів без безперервного обліку властивостей використовуваного матеріалу неможливе. Тому вже на етапі ескізного проекту будинку необхідно вибрати матеріал для сходів. Побудова/переробка її в існуючому будинку також дає деяку свободу вибору, тому питання про матеріал слід розглянути першим. По ходу викладу торкнемося і суттєвих особливостей технологій, дамо приклади конструкцій. А вже підігнати їх під себе ви зможете зі знанням справи, ознайомившись із розділом про проектування, він наприкінці тексту.

Вибір матеріалу

У приватних будинках саморобні сходи виконуються найчастіше з дерева, металу чи залізобетону. Всі вони без проблем тримають необхідне БНіП навантаження в 150 кг, а більшість видів і підвищене, в 250 кг, як і підлога.

Дерево

за технологією найпростіший і доступний для саморобника варіант. Однак із ціною все виходить не так просто. Сходи з прямошарового дерева хвойних порід досить швидко розсихаються, починають рипіти і хитатися. Цей недолік значною мірою компенсується тим, що дерев'яні сходи слабко пов'язані по навантаженню з конструкцією будівлі і її можна відремонтувати або зробити наново, не починаючи капітального ремонту, але це періодичні зайві витрати та робота, а ділова деревина в найближчому майбутньому дешевшати не буде.

По 100-300 років і більше служать сходи з дрібношарових щільних листяних порід: дуба, бука, горіха, клена, ясена. Але рубка цих дерев суворо обмежена законом, деревина йде у продаж лише добре витримана та оброблена засобами захисту від шкідників, тому листяні пиломатеріали дорогі, а довгомірні – дуже дорогі. Практично вічні сходи з в'яза та евкаліпта, але відповідні цим деревам біоценози вкрай уразливі екологічно, тому в'язова та евкаліптова деревина заготовляється у мінімальних кількостях і вся йде на потреби взуттєвої промисловості (в'яз, на колодки для елітного взуття) та машино. У широкому продажу ділового в'яза та евкаліпта немає.

Примітка: листяну деревину дуже люблять грибок, черв'ячок та жучок. Тому при самостійному виготовленні сходів їх найперша виробнича операція – гранична .

Тим не менш, у побуті сходів із звичайної хвойної деревини застосовні в наступних випадках:

Горищні сходи, особливо складні або висувні, див. далі, в кінці. Мікроклімат горища забезпечить їй термін служби не менший, ніж у крокв.
Сходи в мансарду або на півторний поверх, в холодну пору року відокремлені від житлових приміщень щільними дверима і неопалювані, за тією ж причірне.
Сходи в півтори-двох поверховій дачі, що живуть тільки в теплу пору року. Тут також справу вирішує мікроклімат приміщення.
Сходи в спальну мансарду чи антресоль. Такі сходи нескладно добре просочити водно-полімерною емульсією, відлакувати або пофарбувати, що надовго захистить їх від пересихання. А якщо чого і замінити її буде не дуже дорого, т.к. подібні сходи виконуються малогабаритними, див.

Про химерні сходи

Сучасні технології комп'ютерного проектування дозволяють відразу роздруковувати шаблони-лекала для деталей дерев'яних сходів найхимернішої конфігурації, див. рис. Замовлений в інтернеті проект або розроблений самостійно в онлайні коштує небагато. Побудувати по ньому сходи не набагато складніше, ніж звичайні; технологія – та сама, див. далі. Використання таких сходів дозволяє заощадити до 1,5-2 кв. м. площі, що може вирішити долю проекту загалом.

Але фізіологічно-ергономічні вимоги до програм закладено загальні, усереднені по СНиП або DIN, причому задля економії за замовчуванням використовуються граничні значення параметрів. Тому, замовляючи проект або налаштовуючи САПР, визначте для початку особисті/сімейні параметри, як буде описано далі, та повідомте їх розробникам або самі «забийте», обравши попередньо онлайнову програму, яка дозволяє це робити.

Про сходи-меблі

Дерев'яні сходи "3 в 1"

Дерево – надзвичайно пластичний конструкційний матеріал. Воно дозволяє, проявивши деяку частку вигадки, спорудити сходи, що зовсім не забирає даремно корисної площі. Наприклад, на рис. праворуч - виріб «3 в 1»: сходи в спальну антресоль (ліжко - горище), вона ж шафа, вона ж стелаж-комора. Якщо приробити до неї ще й глухі перила, то й не скажеш, що це сходи. А для будівництва потрібні звичайні дошки, пила, молоток, дриль та вимірювальний інструмент. Без будь-яких високо-інформаційних технологій.

Дерев'яно-сходова технологія

Всі вироби з дерева робляться загалом за звичайною «дерев'яною» технологією і тими самими інструментами. Однак дерев'яні сходи, по суті, є предметом меблів, скріплений з конструкцією будівлі. Але в ньому ідеально рівні стіни і точно прямі кути бувають тільки теоретично навіть без обробки. А дерев'яні сходи завдяки своїй невеликій вазі, легкості та чистоті технології кріпляться до чистового настилу підлоги в повністю обробленому приміщенні. Тому стосовно неї з'являються деякі особливості:

Лікало для прилеглої до стіни несучої балки (тетиви, див. про проектування) викреслюється на звороті стрічки шпалер або роздруковується на принтері А3-А2 насамперед у масштабі 1:1.
Лекало тятиви тимчасово кріпиться за місцем до стін, слідуючи всім їх зламам з вигинами.
Викройка тятиви вивіряється і виправляється точно в розмір за місцем до нульових зазорів вгорі, внизу та по стіні.
За допомогою імітуючих ступенів рейок, вивірених горизонтально за рівнем, коригується шаблон другої балки, що несе. Його для цього зручно наклеїти на смугу пакувального картону.
По підігнаним лекалам коригуються горизонтальні розміри щаблів та деталей майданчика. Висота всіх щаблів повинна бути однаково, а майданчик - горизонтальна!
Визначаються точні висоти підпор.
За розмірами верхнього отвору уточнюється висота поручнів та їх стійок – балясин.
Деталі сходів вирізають у розмір і збираються в одне; потім – чистове оздоблення.

Примітка: сходи вільні, не прикріплені до стіни, зробити куди простіше. Вона за результатами вимірів дома збирається відразу націло. Верхні опорні майданчики балок (найчастіше вертикальні – плечі) обрізаються точно в площину. Потім сходи приставляють за місцем і підганяють по підлозі п'яти балок. Але так робляться тільки сходи горищні та в спальні закутки. Межатажні дерев'яні сходи обов'язково повинні бути скріплені зі стіною.

Відео: встановлення дерев'яних сходів

Метал

Сходи з металу в приватному будівництві найчастіше використовують у комбінації з іншими матеріалами:

Каркас – металевий зварний, ліва поз на рис.
Щаблі - дерев'яні (середня поз.) або бетонні.
Декоративне оздоблення – будь-яка за смаком, засобами та вмінням, права поз.

Загальна трудомісткість і вартість комбінованих металодерев'яних сходів приблизно на 65% більше, ніж дерев'яних. Але її металевий каркас вічний, а обробку можна ремонтувати або міняти, не починаючи серйозного ремонтуу приміщенні та не перериваючи користування сходами. Металеві сходи також можуть бути змонтовані у вже побудованій будівлі, але після її спорудження знадобиться ремонт обробки середнього ступеня. Загальна технологія монтажу така:

Готують 2 балки під майданчик зі швелера 60-100 мм. Захід балок у несучу бетонну стіну крім обробки не менше 80 мм; в цегляну та дерев'яну не менше 120 мм. Монтувати металеві сходи в стіни із ПГБ або газобетону небажано; якщо все ж таки потрібно, то балки повинні лежати в стіні на всю її товщину, але не менш ніж на 150 мм без оздоблення. Ці міркування необхідно враховувати щодо довжини балок.
У стінах пробивають гнізда під балки; у тій, що товстіша – глибиною в 2,3 заходи балки. Якщо стіни із ПГБ або газобетону, замість гнізд пробивають наскрізні отвори.
Заводять у гнізда спочатку дальню, та був ближню балку.
Виводять балки в горизонталь за рівнем вздовж і впоперек, а весь майданчик прямокутник шнуром по діагоналях. Для виведення балки в гніздах підклинюють обрізками листового металу знизу та з обох боків. Розклинена балка повинна сидіти в гнізді туго, щоб її не можна було посунути рукою по горизонталі.
Балки у кам'яній стіні, збризнувши гнізда водою з пульверизатора, цементують. У дерев'яній - крупним планом з тирси, густо (до суміші сухого сиру) замішаних на рідких цвяхах.
Знімають підлогу і стяжку до перекриття там, куди припадуть п'яти балок.
Через 2 тижні ще раз перевіряють майданчик на горизонталь вздовж і поперек та прямокутність.
Знімають розміри балок похилих, готують їх.
Приварюють балки до майданчика, які п'яти прикріплюють до перекриття анкерними болтами М12х90.
Відновлюють стяжку, а поки вона сохне, варять із куточка каркаси сходів.
Вертикальні полиці каркасів сходів під бетонування орієнтують нагору; під дерев'яні щаблі – вниз.
Обшивають або бетонують сходинки.
Роблять остаточне оздоблення сходів.

Ціліснометалеві стаціонарні сходи не дуже естетичні і тому в побуті використовуються рідко. Наприклад на рис. праворуч показані гвинтові зварні металеві сходи. На обох перекриттях, верхньому та нижньому, під її стійку необхідні сталеві підп'ятники діаметром не менше 180 мм. До плит перекриття вони кріпляться 4 анкерними болтами М8х120 кожен.

Ці сходи можна дещо ушляхетнити, наклеївши на сходи знизу, щоб приховати підкоси, дерево або ЕППС і округливши накладки за шаблоном. Після монтажу перил (бажано з нержавіючої сталі) і фарбування сходів на проступи сходів наклеюють рифлену гуму, лінолеум або ковролін.

Відео: комбіновані металодерев'яні сходи

Про сходи на лікарнях

Bolzen німецькою болт. Лісничники лікарями називають силові болти сходів, що несуть експлуатаційне навантаження, на відміну від кріпильних. А сходи на лікарнях означає – сходи без опорних балок, тільки на болтах, див. рис. праворуч.

Більцеві сходи відносяться до комбінованих металодерев'яних. Важливі їх частини - вертикальні лікарі в обоймах-проставках, що з'єднують краї щаблів. Вони розподіляють по сходах навантаження, тому сходи на лікарнях анітрохи не менш надійні, ніж балочні.

Комплектів деталей для більцевих сходів у продажу не менше, ніж для гвинтових, а коштують ще дешевше. При самостійному конструюванні сходів на лікарнях слід врахувати таке:

Встановлення сходів на лікарнях можливе лише на несучі бетонні або цегляні стіни.
Щаблі – дошка з міцного дрібношарового листяного дерева товщиною від 40 мм. Заміна деревини на МДФ або ВДФ (модифікована деревина високої щільності HDF) неприпустима.
Стінові більці – М8х(120 + товщина обробки), у металевих цангових анкерах, по 2 на сходинку. Застосовувати шурупи в дюбелях не можна!
Вертикальні лікарі – М12х (висота підступу, див. далі + 2 товщини щаблі + 35 мм).
Балясини з труб із внутрішнім різьбленням під больц можуть грати роль гайок, але самі перила навантаження не несуть, вона вся припадає на больці.

Відео: складання сходів на лікарнях

Бетон

Сходи із залізобетону найбільше використовуються в масовому типовому будівництві. Тут їм альтернативи практично немає: решту потрібно збирати на місці, а бетонні привозять готовими зі ЗБК і монтують нарівні з іншими частинами збірної конструкції.

У приватних будинках будуються бетонні сходи двох типів: комбіновані з металом (не плутати із залізобетоном!) та монолітні. У перших плитах щаблів і майданчиків виготовляють методом наливу бетону в такий же каркас, як для дерев'яних сходів, посилений арматурою. Горизонтальні поверхні, менш схильні до зносу, обробляють будь-яким іншим способом.

Комбіновані бетонні сходи цілком доступні для самостійного виготовлення.Її трудомісткість приблизно вдвічі вища, ніж у металодерев'яної, але це окупається тим, що про скрип і регулярний ремонт подібної частини сходів можна забути раз і назавжди.

Для сходів та майданчиків потрібен спеціальний, з підвищеною стійкістю до вигину. Розчин замішують тільки в , ручним міксером не встигнути вимісити до повної однорідності. Його склад (частини – об'ємні) та спосіб приготування:

Цемент ПЦ-400 – 1 частина.
Дрібний сухий річковий пісок – 2 частини.
Мармурова крихта – 2 частини.
Вода – 0,7 частини.
Пластифікатор С3 - 0,01 частина.

Для замісу включають порожню мішалку, послідовно завантажують мармурову крихту, сухий пісок і цемент. 1 хв місять всуху, потім тонким струменем вводять воду. Місять ще 1 хв, вводять пластифікатор та місять ще хвилину. Розчин придатний для заливки протягом 20 хв після закінчення замісу, тому із завантаженням не потрібно переборщувати. Нехай краще мішалка працює не під повним навантаженням, перемішує однорідніше.

Виготовлення сходів із бетону, що заливається в метал, має наступні особливості:

Пояснення. Розчин описаного складу відрізняється підвищеною пластичністю, добре тримає будь-яку обробку, а після полірування і сам непогано виглядає. Однак він схильний до виділення т. зв. цементного молока, що різко погіршує якість готової виливки, тому витікання молока потрібно запобігати всіма можливими способами.

Плита під вертикальним навантаженням працює загалом на вигин. При цьому верхній шар стискається, а нижній розтягується. Стиснення бетон тримає якісно, а ось розтягнення - погано. Цією обставиною пояснюється рекомендоване розташування арматури.

Відео: каркасні бетонні сходи

Що стосується монолітних залізобетонних сходів, то для індивідуального будівництва вони придатні лише у вигляді готових типових або рекомендованих виробів. Самому будувати сходи-моноліт не рекомендується з наступних причин:

Для запобігання витіканню цементного молока та підтримки дуже важкої бетонної маси необхідна міцна спеціальна конструкція з дорогих високоякісних пиломатеріалів: витриманої деревини, водостійкої фанери від 25 мм, МДФ, див. рис. праворуч.
Щоб погодити усадку сходів та будівель, бетон необхідно піддавати віброущільнення. У промислових умовах виливок трясуть на спеціальних стендах, але ручні кустарні способи ущільнення застосовувати не можна. Варто лише одного разу зачепити наконечником вібратора за арматуру, і в товщі бетону утворюються каверни, наповнені цементним молоком. Від них згодом поповзуть тріщини, а відремонтувати монолітні сходи, пов'язані в одну із силовою конструкцією будівлі, навряд чи можливо.

Відео: виготовлення монолітних бетонних сходів

Конструюємо сходи

Вище вже не раз вживалися специфічно сходові терміни. Малюнок їх пояснює, додати залишається небагато:

Тєтива – балка сходів, що несуть, що сприймає як вертикальне, так і горизонтальне навантаження. Для цього сходи врізаються в тятиву.
Косоур – балка, що тримає лише вертикальне навантаження; щаблі на косоур укладаються.
Проступь – довжина (т.к. сходинки витягнуті завширшки) подібної частини щаблі, яку ставлять ногу. Рівна довжині стопи ходока у взутті.
Забіжні щаблі – шматочок гвинтових сходів, вбудований між прямими маршами. «Забіжки» застосовують, якщо неможливо вигадати місце для сходового майданчика, т.к. вони мають всі недоліки гвинтових сходів. Їх і назвали забіжними, бо всі, хто може, через них перестрибують.
У монолітних сходах розмір подсходка і висота сходинки збігаються.
Підступок може бути порожнім, тоді його називають просвітом, а всі сходи – сходами із просвітами.
Заступок роблять, щоб на крутих сходах отримати необхідний проступ щаблі, див. нижче.

Сходи з просвітами дуже широко використовуються у приватних будинках. Їхня травмонебезпека вища, ніж у цілісних, на них легше збити шкарпетки взуття. Але якщо сходами постійно користуються одні й ті самі люди, ці недоліки зводяться нанівець. Зате сходи з просвітами набагато дешевші, простіші у виготовленні і менше затуляють світло. Якщо сходи починається в житловій кімнаті, то варіант з просвітами найкращий.

Додатково про сходи

Далі в процесі розрахунку сходів ми переконаємося, наскільки це шкідливі величини - проступ і висота сходинки, і як вони не терплять один одного. Рекомендовані СНиП їх значення для сходів загального користування та службових показано на рис. праворуч. Щоб отримати прийнятні розміри, найчастіше доводиться щаблі робити зі звисом. Але в приватних будинках, де зі сходами не розгуляєшся, його допустимого розміру виявляється мало, а великий звіс робить сходи травмонебезпечними і згубними для взуття.

Вихід знайшли проектувальники ще перших хрущовок: підступок потрібно робити похилим назовні. Найкраще увігнутим, як показано на рис. ліворуч, але можна і плоским. Якщо всі сходи обробити лінолеумом або ковроліном, то без шкоди і для неї, і для ходок, і для взуття можна довести заступок до 60 мм.

Людина та сходи

Людина як біологічний об'єкт сформувався над високогір'я, і його кінематика і фізіологія руху розраховані на переміщення по рівним поверхням, горизонтальним чи похилим. Ходіння сходами змушує людський організм робити щось, йому не властиве, тому сходи потрібно проектувати так, щоб незручні фактори давались взнаки поменше.

Людина

Не вдаючись до подробиць фізіології, врахуємо відразу, що людська мускулатура може працювати за двома енергетичними циклами: глікогенним і кисневим. Глікогенний – наш простий. На глікогені кожен тривалий час розвиває середню потужність за своєю статурою та фізичною підготовкою.

Кисневий цикл включається у непідготовленої людини у критичних обставинах. На кисні м'язи працюють за рахунок власних запасів енергії. Кисневий цикл дозволяє розвивати дуже велику потужність, але короткочасно – власне енергодепо м'язів вигоряє за 2-3 с; на його поповнення потрібно приблизно стільки часу. Відомі випадки вияву звичайними людьми неймовірної сили пояснюються саме роботою на кисні.

Примітка: звичайнісінька людина в найпростіших обставинах, збігаючи по сходовому маршу в 17-18 ступенів одним духом, стрибаючи через сходи, розвиває на 1,5-2 з потужністю 600-1500 Вт, або 0,8-2 к.с.

Кожне включення «кисню» викликає мимовільне скорочення м'язів приблизно 0,1-0,2 з, потім витрачається енергія м'язового депо. Тобто. 20-30 включень кисню повністю виснажують м'язові надздібності, навіть якщо не було проведено жодної корисної роботи. Цей процес аналогічний витраті палива на заводку та прогрівання ДВЗ.

Людина на сходах

Для ясного розуміння подальшого корисно уявити, що вся маса людського тіла зосереджена у його центрі тяжкості (ЦТ). У людини ЦТ розташований в ділянці попереку трохи всередину від хребетного стовпа. При русі рівною поверхні, вгору чи вниз, ЦТ рухається приблизно рівномірно і прямолінійно; вся еволюція людини пристосувала її кінематику саме до цього.

На сходах ЦТ відчуває ривки вгору-вниз, а на гвинтовій ще й убік. При цьому щоразу доводиться тіло розганяти і гальмувати. Інерція людини не мала: спробуйте впустити вантаж 75-80 кг з висоти щаблі в 14-18 см, переконайтеся. Вегетативна нервова система сприймає ритмічні поштовхи як форс-мажор, і на сходах кожного кроку включає кисень.

Сходи та людина

З попереднього вже випливають важливі висновки: збільшувати кількість щаблів одного маршу понад 20 не можна навіть для самих пологих сходів, ходок на такий видихнеться без жодної видимої причини. Друге – між маршами вкрай бажано влаштовувати майданчики не менше ніж 1,2-1,5 м шириною. Усього 2-3 кроки на глікогені, і можна знову включати кисень.

Далі, спрощений розрахунок по нулю похідної дає мінімум загальних енерговитрат на сходах щодо проступи до висоти щаблі 2:1, що відповідає куту нахилу сходів 30 градусів. Реально мінімум припадає на більший кут, приблизно 32-34 градуси. Справа в тому, що подолання/гасіння інерції відбувається не миттєво, а за час реакції м'язів, 0,1-0,2 с.

У бік меншого нахилу енерговитрати зростають швидко, див. рис. Тут знову повна аналогія з автодвигуном: газуючи без міри на першій-другій, перш за все бак і мотор спалиш, чим кудись доїдеш. А саме: витрата енергодепо на включення/вимкнення кисню виявляється набагато більшою, ніж на власне пересування. Робимо третій висновок: надто пологі сходи марні; нахил менше 28 градусів незручний і стомлюючий, а менше 25 - лише пандус.

Великі нахили виявляються економнішими. Тут позначається те, що ЦТ більшу частку розмаху кроку рухається відносно поступово. Звичайній людині не знадобиться відновлювати кисень, сходячи на 4,5 м сходами в 75 градусів, цей кут вважається граничним для сходів загального призначення.

«Виходячи» вище сказано недарма. При спуску сходами набирає чинності інший чинник, саме – баланс тіла. Щоб ЦТ не вийшов за межі опорної площі та не стався «бух», доводиться, переступаючи, нахилятися вперед. Але, сходячи по крутих сходах, подібну ногу далеко не винесеш, там повітря. Тому по дуже крутих сходах доводиться спускатися спиною вперед, а граничний нахил сходів загального користування прийнято вважати рівним 45 градусів.

Будівельники для розрахунків користуються не енергетичними кривими, а зведеними секторними діаграмами, див. Там нічого не зрозуміло з фізіології, але наочно показані припустимі кути нахилу. Вони дещо відрізняються від «енергетичних», бо статистично усереднені.

Сходи для себе

Нам потрібно, проектуючи сходи, вигадати якнайбільше площі. Природний шлях до цього – взяти нахил побільше. Але переборщувати не можна, колись і проявиться кумулятивна шкідливість, про яку сказано спочатку. Як тоді без складних досліджень знайти власні енергетичні можливості, а по них кут нахилу сходів?

Перше, що робимо – визначаємо середнє зростання Τ дорослих фізично повноцінних членів сім'ї. У «дрібних» кінематика з фізіологією значно інші, їм вкотре порозім'ятися тільки на користь. А для людей похилого віку і немічних нормальні люди на другий поверх не заганяють.

Але чому - середнє зростання без статі? Тому що у жінок, по-перше, ЦТ розташований нижче щодо зростання. Хто з мужиків крадькома не облизувався на апетитні форми? По-друге, ширина жіночого кроку (найважливіший параметр, як побачимо далі) теж щодо зростання більша.

Ви здивовані? Цього так не видно, т.к. жіноча хода плавна, а чоловіча розгониста. Але придивіться на вулиці: жінка зростанням 165-170 йде об руку з кавалером в 175-180, нітрохи до нього не пристосовуючись.

Вся ця теорія потрібна для того, щоб визначити:

Граничний нахил сходів у градусах як α = Т/4 – 2;
Нормальну ширину кроку як d=0,36 Т.

Формули справедливі для меж зростання 160-180 см. Для коротун α = 38 градусів, а для дилд - 45. Найменшим нахилом не займаємося, по-перше, тому, що він дуже енергетично невигідний. А по-друге, пологі сходи заберуть надто багато площі, яка своїх грошей коштує.

Види та розмірення сходів

Перш ніж починати рахувати, подивимося, що нам потрібно вибрати і спроектувати. Основні види драбин для приватних будинків показані на рис. У верхньому ряду перші 2 ліворуч – консольні, або висячі. Монолітна проектується разом з будинком і береться готова покупна. Поруч – сходи на лікарнях, про які вже сказано. До розряду висячих відносяться і наступні 2 на засунутих під щаблі косоурах. Їх переваги більш естетичні, вони зорово не так зменшують обсяг приміщення.

Одномаршеві сходи (перші зліва внизу) у приватних будинках зустрічаються рідко; при нормальних розмірах щаблів вони найчастіше просто не поміщаються. Більше будуються сходи поворотні, наступна поз. Кут повороту рекомендується в 90 градусів, якщо сходи йде вгору з кімнати, і 180 градусів, якщо з коридору. Такі кути полегшують проектування.

Сходи із забіжними сходами на криволінійних балках розглянуті вище, в підрозділі про химерні дерев'яні сходи. Спіральні сходи будують, обводячи зсередини ліхтар, напіверкер або еркер.

Розрахунок сходів

Розрахунок сходів непорушно стоїть на 3-х "китах" - непорушних принципах:

Усі щаблі – з точністю до 0,5 см однакової висоти. «Стрибають» щаблі збивають з ритму тактильне почуття, через що травма з часом неминуча;
Сходи повинні бути між приміщеннями з однаковим температурним режимом. Нерівномірний прогрів сходів в опалювальний сезон може призвести не тільки до її псування, але і до порушення конструкції будівлі, що несе;
Розрахунок обов'язково закінчується точним кресленням у масштабі і з деталуванням, приклад для дерев'яних гвинтових сходів див. на рис. Ескіз навскідку не гарантує від невдачі навіть досвідченого фахівця.

Примітка:сходи між опалюваним і неопалюваним приміщеннями допустимо будувати, якщо прохід до неї з теплого боку щільно закривається дверима, що самозакриваються.

Розміри та пропорції

Необхідні для розрахунку розміри сходів за англійською системою показані на рис. справа:

L - Довжина сходів.
H – її висота (підйом).
G – висота проходу.
B – габаритна ширина.
W – ширина проходу.
N – кількість щаблів.
A – довжина отвору у перекритті верхнього поверху.
P – висота поручнів.
C – зазор між балясини.

Твір LxB дає сходами площу на нижньому поверсі; AхB – на верхньому. Їхня сума – загальна площа під сходи. Ці величини необхідні складання кошторису і мінімізації витрат. G за стандартом DIN для приватних будинків потрібно брати від 185 см, по СНиП – від 190 см. Реально краще дотримуватися значення 195-200 см. Тоді високий на зріст гість не нахилить інстинктивно голову в проході і не спіткнеться.

Тут на малюнку видно спосіб, яким проектувальники приватних будинків, не прив'язані жорстко до типових елементів, вигадують до 5 см G і до 30 см L: нижній край верхнього отвору виконують скошеним. Штука в тому, що верхній проріз потрібно захищати і добрих півметра в сторони від нього практично не відчувають експлуатаційного навантаження.

W слід брати від 1200 мм для загальних міжповерхових сходів та від 900 мм для сходів на спальний поверх. Для службових чи індивідуальних (у мансарду, антресоль) – від 700 мм. N для розрахунків беруть як N-1, т.к. підлога верхнього поверху є останнім щаблем сходів. Про допустиме одному марші N сказано вище.

P беруть у 800-900 мм, дивлячись по зростанню. Його величина некритична, робіть як зручніше. З сім'ями з дітьми треба брати трохи більше 100 мм; для дорослої сім'ї – до 170 мм. Це за нормами, реально краще ширше, а внизу пустити смугою суцільна огорожа, так безпечніше.

Примітка: Нещодавно в новинах кілька разів майнув курйоз. Якась пара вирішила зайнятися сексом прямо на сходах, через що голова дівчини проштовхнулася між балясинами і застрягла. Щоб визволити, довелося викликати МНС та швидку. Мабуть, розуму там якраз у розмір по безглуздю…

Розрахунок щаблів

Головна складність у розрахунку сходів – визначити розміри її щаблів.Оптимальний за енергетикою кут нахилу сходів α = 32 градуси; тоді відношення висоти ступеня l до її проступу дорівнюватиме tgα = tg 32 = 0,625. Але оптимальний за мінімумом займаної площі (а витрати на будівництво залежать від неї за квадратом), визначений за особистими параметрами, як описано вище, α виявиться близько 40 градусів, а tg 40 = 0,84. Ось цих двох упертих треба звести в одну упряжку так, що нам зручно було.

Методика розрахунку така:

З tgα =0,84 і H = (висота стелі + товщина перекриття + висота стяжки верхнього поверху + товщина настилу підлоги там) розраховуємо довжину сходів L = H/ (tgα) = H/0,84.
На ескізному проекті будинку шукаємо місце, де ця довжина поміститься із запасом за умови дотримання габаритної ширини B. Тут потрібна творча жилка та деякий досвід: пробуємо пряму та поворотну сходи, застосовуємо проектні хитрощі, про деякі з яких див. нижче.
За вибраним місцем визначаємо конструктивну довжину сходів Lk.
По ній та H знаходимо дійсний кут нахилу як Α = arctg(H/Lk).
Беремо для початку N-1 = 15, тобто N = 16 і знаходимо висоту ступеня h = H/(N-1). h має бути в межах 140-180 мм для середнього зросту сім'ї 160-180 см; Оптимум знаходимо по пропорції. Якщо h далеко від нього відхиляється, коригуємо N.
Обчислюємо довжину проступи як l = h/(tgΑ). Вона швидше за все виявиться менше 280 мм, тоді визначаємо винос заступка як b = 280 - l, він повинен виявитися не більше 60 мм для сходинок з похилим підступом і не більше 40 мм для всіх інших. Для сходів із просвітом завжди беремо b = 0, інакше травма неминуча.
Якщо сходинки «не сходяться», повторюємо цикл розрахунку починаючи з п. 2.
Коли все начебто зійшлося, перевіряємо результат для спільних сходів за формулою зі СНиП 2b + l = d, де d – певна вище ширина «сімейного» кроку.
Для сходів індивідуальних та службових використовуємо для перевірки формулу b+l=0,75d.
Якщо наші конкретні результати сходяться зі статистичними СНиПівськими формулами з точністю 10%, уф-ф! Від сходів заморочилися.
Якщо ні – знов до п.2.

У розрахунку спіральних сходів є нюанс: кут розходження їх щаблів β не повинен перевищувати 60 градусів, а найкраще бути менше 20 градусів. Тому радіусні сходи вважають за залишковим принципом: задають залишок загальної висоти підйому H, що припадає на радіусну частину, пропорційно її частці в загальній довжині сходів, розраховують висоту щаблі прямих частин і нею визначають їх число на радіусній. Потім перевіряють розкривши щаблі, поділивши кут завороту сходів на кількість щаблів у дузі. У звичайних будинках проблем майже ніколи не виникає.

Тонкощі проектування

Ось два досить відомих способи заощадити на сходах, не погіршуючи її ергономіки та функціональності:

«Російське планування»: сходи роблять або у широкому коридорі («новоруська») з поворотом на 180 градусів, або на веранді/в передпокої з поворотом на 90 градусів. Перший марш – довгий та високий. Під сходовий майданчик запихають додатковий суміщений санвузол, гостьовий туалет, котельню тощо, а під маршем влаштовують спуск у підвал.
«Іспанське планування»: віллу проектують півтораповерховий. Спальний напівповерх поміщають над вбудованим гаражем з виносом над в'їздом до нього і, можливо, в сторони, до 1 м. Тоді у напівповерхі вдається розмістити 2-3 невеликі спальні. А за рахунок цоколя будівлі, перекриття та підлоги першого поверху напівповерх зміщується вниз на 1 м та більше. На стільки ж зменшується висота сходів. У такому разі її найчастіше вдається зробити загалом одномаршевою.

Відео: виготовлення сходів - від розрахунку до будівництва

Про горищні сходи

Сходи на горище потрібні в будь-якому будинку. Відома її конструкція, яка не забирає корисної площі, показана на рис. Нестача одна: вона на увазі. Його можна позбутися, підвісивши сходи на рейці зі шматка труби і в складеному положенні засуваючи за меблі. Тоді має сенс до зовнішньої тятиви прикріпити декоративну накладку.

Зараз популярні та широко пропонуються продавцями різного роду компактні горищні сходи. Найпоширеніші види показані на слід. Рис:

Про підвальні сходи

У посібниках-інструкціях часто радять сходи до підвалу будувати на окремому фундаменті. Мовляв, так міцніше буде. Це типова дилетантська помилка, будинок в цілому сідає швидше і сходи з часом просто покорежиться або відірветься.

Навпаки, підвальні сходи краще прикріпити зверху зведеними на клин тятивами до горизонтального поворотного шарніра, а п'яти закруглити. Тоді при усадці лише зменшиться кут її нахилу. Якщо завал щаблів стане відчутним, п'яти достатньо підпиляти або підрізати.

Підбиваючи підсумки

Загалом для міжповерхових сходів загального користування найкращою слід визнати металодерев'яну або металобетонну. Їхня підвищена порівняно з дерев'яною трудомісткість і вартість з лишком окупаються міцністю та довговічністю.

Для бюджетного житла, в якому неможливо викроїти місце під сходову клітку, оптимальна дерев'яна змодельована на комп'ютері сходи в тятивах складної форми. Щоб зробити таку самому, доведеться напружити вміння та кмітливість, зате житлової площі забере і матеріалу піде мінімум. Такі ж сходи добре підійдуть і для дачі, а якщо сім'я фізично розвинена і не лінива, то гібрид «фінки» з «полячкою».

Примітка наостанок : тут ні слова не сказано про влаштування ганку зі сходами та вхідних сходів взагалі. Це – окрема тема, і не менш складна.