Поясним на примере. Предположим, что высота подступенка равна 185 мм. В этом случае ширина проступи должна составить 270 мм, поскольку 2 × 185 + 270 = 640 мм, т. е. параметры входят в диапазон величин, предложенный Блонделем.
При высоте подступенка 170 мм ширина проступи составит 290 мм. Такое соотношение (его принято записывать как 29/17) считается идеальным. Однако в практической деятельности оптимальными признаны несколько другие параметры, а именно: в частном доме высота подступенка варьируется в пределах от 140 до 170 мм, но может быть не менее 120 мм и не более 200 мм; ширина проступи – от 280 до 300 мм, но не менее чем 250 мм (при чересчур широкой проступи поднимающийся будет сбиваться с шага, а при слишком узкой затруднения возникнут при спуске). Нередко ширину проступи увеличивают на 20–30 мм (это определяется толщиной подступенка), поскольку лестница с заглубленными подступенками более комфортна в эксплуатации (это, конечно, вынужденная мера, к которой прибегают, когда нет другого способа увеличить ширину проступи). При этом очень важно, что ширина проступи возрастает, а место, отведенное под лестницу, остается неизменным.
После умножения оптимальной ширины проступи на количество подступенков (не забудьте предварительно вычесть из него 1, поскольку при совпадении верхней проступи с уровнем пола или лестничной клетки количество проступей уменьшается на одну) вы установите заложение марша (длину его горизонтальной проекции).
Чтобы определить длину основания лестницы, надо умножить количество проступей на их ширину. Кроме того, стоит иметь в виду, что длина общего прогона и длина проема в полу верхнего этажа должны быть практически одинаковыми.
После таких подсчетов, зная высоту лестницу, можно без труда установить количество ступеней и длину основания лестницы (общий прогон). Понятно, что высота лестницы напрямую зависит от высоты этажа, которая известна из чертежей или измеряется обычным способом. Причем последнее более надежно, поскольку высота здания на бумаге вследствие строительных погрешностей может отличаться от той, что имеется в действительности. Поэтому проще измерить расстояние от пола первого этажа до пола второго. После несложного арифметического действия – деления полученной величины на высоту подступенка – вы назовете точное количество ступеней. Главное, первоначально выбирая высоту подступенка, помнить, что частное от деления должно быть целым числом, иначе ступени будут иметь разную высоту, что недопустимо. Если получается дробное число, округлите его в большую сторону (для более пологой лестницы) или в меньшую (если допускается, что она будет крутая). Разделив общую высоту марша на количество ступеней и округлив результат, вы узнаете высоту подступенка. Кроме того, из табл. 2 можно понять, как соотносятся высота подступенка с высотой этажа и количеством ступеней.
Таблицы 2
СООТНОШЕНИЕ ВЫСОТЫ ПОДСТУПЕНКА С ВЫСОТОЙ ЭТАЖА И КОЛИЧЕСТВОМ СТУПЕНЕЙ В МАРШЕ
В качестве комментария к табл. 2 заметим, что независимо от количества ступеней простыми в изготовлении будут лестницы с высотой подступенка 120, 125, 132, 135, 140, 160, 165, 175, 180, 200 мм, а не только простыми в изготовлении, но и вызывающими наименьшее утомление при эксплуатации – лестницы с высотой подступенка 150 мм.
Помощь в подборе ступеней для лестниц в зависимости от их крутизны окажет и табл. 3.
Таблица 3
СООТНОШЕНИЕ ВЫСОТЫ СТУПЕНЕЙ С ИХ КОЛИЧЕСТВОМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТЫ ЭТАЖА И УКЛОНА ЛЕСТНИЦЫ
2. Для выбора параметров ступеней можно опираться и на два эмпирических правила, связывающие высоту подступенка (h) и ширину проступи (b):
• первое называется формулой удобства: b – h = 120 мм;
• второе – это формула безопасности: b + h = 460 мм.
Исходя из этого, рекомендуется выбирать соотношение между шириной проступи и высотой подступенка, приближенное к оптимальному (например, одинаково комфортными будут лестницы, имеющие ширину проступи 295 мм при высоте подступенка 150 или 230 и 215 мм соответственно, поскольку в обоих случаях в сумме они составят 445 мм, что не противоречит формуле безопасности), хотя многое зависит от месторасположения и формы лестницы, величины помещения и др.
По жесткости несущие элементы лестницы должны соответствовать определенным требованиям, поскольку представляют собой конструкцию, на которую в процессе эксплуатации воздействуют динамические нагрузки (они складываются из собственного веса сооружения и временных нагрузок, которые в жилых домах равны примерно 300 кг/м 2). В частности, их прогиб не должен составлять более 1/400 пролета.
Тем не менее необходимо принимать во внимание, что и слишком узкая (менее 260 мм), и чересчур широкая (более 320 мм) проступь одинаково неудобны. В первом случае уменьшается площадь опоры ноги (при подъеме над передним краем ступени нависает пятка, при спуске – передняя часть стопы), вследствие чего возрастает риск ее соскальзывания и травмирования; во втором, чтобы стопа целиком вставала на проступь, придется увеличивать ширину шага, следовательно, возрастут усилия при перемещении по лестнице.
Нельзя не заметить, что представленные формулы удобства и безопасности работают лишь в небольшом диапазоне размеров (по крайней мере так утверждают практики). Универсальным является способ, предложенный Блонделем.
3. Рассчитать размеры ступеней можно еще одним способом – графически (рис. 4).
Рис. 4. Графический способ определения параметров ступеней (размеры указаны в миллиметрах): 1 – линия уклона лестницы
Этот способ является эргономическим, поскольку опирается на естественные для человека параметры, в частности на то, что по горизонтальной поверхности длина шага составляет в среднем 620 мм и что на высоту 310 мм ногу поднимать легко. Если на оси x(по горизонтали) отложить определенное количество частей, равных 620 мм, а на оси y(по вертикали) – столько же частей, равных 310 мм, то это позволит установить габариты ступеней для всех лестниц независимо от уклона. Для реализации этого способа действуйте так:
1) возьмите миллиметровую (или хотя бы в клеточку) бумагу;
2) начертите оси координат;
3) в определенном удобном масштабе отложите на осях отрезки, равные длине шага (на оси х) и высоте подъема (на оси y);
4) соедините полученные точки;
5) начертите линию уклона лестницы (по углу);
6) через точки пересечений имеющихся на чертеже линий проведите пунктирные линии, параллельные осям;
7) по пунктирным линиям начертите линию-«лесенку»;
8) измерьте размер получившихся ступеней (не забудьте сделать поправку на масштаб).
Между параметрами ступени (шириной и высотой) и уклоном лестницы будет прослеживаться определенная зависимость, наглядно представленная в табл. 4.
Рассчитывая параметры ступеней (высоту подъема, ширину, форму), не забудьте, что это размеры ступеней в плане. В действительности их можно слегка корректировать (рис. 5), например увеличить ширину проступи, предусмотрев у ступени валик (нависание проступи не должно быть более 50 мм); выполнить подступенок скошенным (но не более чем на 50 мм) или вовсе отказаться от него.
Таблица 4
СВЯЗЬ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ПОДЪЕМА МАРША С РАЗМЕРАМИ СТУПЕНЕЙ
Эти манипуляции делают проступь шире, а лестницу – более комфортной при подъеме. Что касается спуска, то безопасность его отнюдь не возрастает, поскольку расчетные размеры ступеней не меняются.
Размер общего прогона определяется числом подступенков, размером проступей и способом фиксации лестницы вверху. Для простой одномаршевой лестницы реально подобрать несколько вполне приемлемых вариантов. Например, 13/206, 14/192, 15/179, 16/168, где первое число – количество подступенков, второе – высота подступенка.
Рис. 5. Некоторые формы ступеней: а – с прямыми углами; б – со скошенным подступенком; в – с валиком у проступи; г – без подступенка
То, насколько удобной и безопасной в использовании будет лестница, во многом зависит от угла ее подъема, т. е. от относительной величины подъема марша. Несмотря на то что угол подъема марша может колебаться в пределах от 20 до 50º, комфортными будут лестницы, относительная величина подъема лестничного марша которых составляет от 23 до 38º. Пологими являются лестницы с крутизной до 38º, крутыми – с уклоном в диапазоне 38–45º. Если уклон по расчетам выходит менее 23º, то вместо лестницы проще положить пандус; если он превысит 45º, то придется изменить тип лестницы, поскольку при такой крутизне она перейдет в класс приставных или раскладных. Для винтовых лестниц оптимально, если угол подъема составляет 25–35º.
Лучше всего, когда отношение высоты марша к его горизонтальной проекции равно 1 : 2–1 : 1,75. В этом случае уклон лестницы не выходит за пределы 30º. Если места катастрофически не хватает, максимально допустимое значение – 1 : 1,25, т. е. 40º, поскольку при 1 : 1, что соответствует 45º, спускаться с лестницы можно будет только вперед спиной. Но в любом случае уклон лестницы должен оставаться постоянным по всей средней линии марша.
Основные факторы, которые следует принимать в расчет, определяя крутизну лестницы, таковы:
• возрастной контингент пользователей, поскольку пожилым членам семьи вряд ли покажется удобным уклон более 38º;
• то, насколько велико место предполагаемого устройства лестницы (это имеет решающее значение).
Понятно, что для пологой конструкции требуется больше свободного пространства, а при его отсутствии приходится поступаться комфортом. Чтобы не стать перед подобной дилеммой, лестницу необходимо предусматривать еще на стадии проектирования дома и закладывать для нее соответствующего размера площадь.
Существует связь, показанная в табл. 5, между высотой этажа, высотой ступеней и их количеством в зависимости от степени крутизны лестницы.
Таблица 5
СООТНОШЕНИЕ ВЫСОТЫ, ШИРИНЫ, КОЛИЧЕСТВА СТУПЕНЕЙ С ВЫСОТОЙ ЭТАЖА И УКЛОНОМ МАРША