"Анатомия" лестницы

Что такое лестница, нам известно чуть ли не с младенческих лет — с той поры, когда корневое слово «лезть», послужившее основой для названия этого предмета, как нельзя более соответствовало нашему способу передвижения в ползунковый период жизни. Со временем мы научились не только лазить по лестницам, но и ходить, причем последнее делаем гораздо чаще и увереннее, поскольку гораздо чаще пользуемся лестницами для ходьбы, нежели лестницами для лазания. Нечто подобное произошло и в жизни всего человечества: изначально лестницы были придуманы для лазания, т.е. для передвижения по ним с помощью всех четырех человеческих конечностей. В лестницах для ходьбы на первобытной заре цивилизации просто не было необходимости. В древности устройство деревянных лестниц было несложным: они представляли собой ряд достаточно прочных палок, закрепленных на одном бревне или двух жердях.

Эта древнейшая идея живет и поныне, облачившись, правда, в более цивилизованные формы современных лестниц для подъема под крутым углом - приставных, стремянок и пр. «Палки» между жердями мы называем теперь грядками, а жерди — стойками, но в целом элементы лестниц принципиально не изменились.

Окончательно порвав с инстинктом передвижения с помощью «всех четырех», древний человек решил, что пора научиться по лестницам и ходить, а не только ползать. Вместо палок он догадался использовать тесанные из бревен широкие бруски или доски, закрепляя их между двумя несущими бревнами или жердями так, чтобы плоскости этих самых брусков или досок, на которые должна была опираться древняя человеческая стопа, находились под острым углом по отношению к продольной оси несущих бревен или жердей. Так появились лестничные ступени.

Один из главных показателей удобства лестницы – размер ступеней. Это человек понял уже в древности. Высота ступеней лестницы и ширина ступеней определялась представлениями человека о комфорте передвижения. Это положение в адаптированной к современным условиям форме существует и по сей день.

Конечно, древние люди не имели понятия о таких параметрах лестниц, как «острый угол», «продольная ось», «несущие бревна» и тем более «балки», но все таки уже тогда догадались, что, установив жерди (или бревна) со ступенями между двумя какими-либо горизонтальными поверхностями под углом равным углу между ступенями и жердями, они получат возможность ходить по лестнице, как по земле, т. е. прямо. Так среди окружающих человека рукотворных сооружений и предметов появилась лестница для ходьбы.

Современные, предназначенные для передвижения человека с одной поверхности на другую естественным для него способом, деревянные лестницы по элементам и по принципу устройства ничем не отличаются от первобытных. Основными комплектующими деревянных лестниц, как, впрочем, и лестниц из других материалов, по-прежнему являются ступени и поддерживающие их опоры, называемые в строительной терминологии балками. Балки, поддерживающие ступени только снизу, называются косоурами, а поддерживающие ступени одновременно снизу и с торцов, - тетивами (рис. 2). Если ступени опираются на три косоура, то средний из них называется промежуточным.

Балки и ступени в собранном виде называются лестничным маршем. Лестничный марш, служащий для подъема с одного уровня на другой, является простейшим видом лестницы. Более сложные виды включают в себя лестничные площадки (о них информация дана в предыдущем разделе), ограждения, они же перила, и обшивочные и отделочные элементы.

Ступени закрепляются на балках под определенным углом по отношению к продольной оси последних, под которыми впоследствии — но уже по отношению к соединяемым лестницей уровням - будет устанавливаться лестничный марш. Этот угол называется углом подъема марша. Расстояние по вертикали между уровнями, которые соединяет марш, называется высотой марша, а расстояние в плане между крайними точками его опор — горизонтальным заложением марша (рис. 8). Отношение высоты марша к его горизонтальному заложению называется уклоном марша. В конструктивных параметрах марша непременно фигурирует еще одна величина - строительная ширина марша, которая определяется расстоянием между крайними точками его поперечного сечения.

При расчете и проектировании лестниц пользуются еще и такими понятиями и терминами, как высота прохода по маршу и полезная ширина марша. Высота прохода по маршу — это расстояние между верхом любой из ступеней марша и низом лежащей над ним конструкции этажного перекрытия, лестницы и пр. Полезной шириной марша называется расстояние в свету между ограждающими лестницу конструкциями (перилами), между стеной с одной стороны марша и перилами — с другой. Полезная ширина марша отличается от строительной ширины на величину, необходимую для установки его ограждений. Она зависит от конструкции ограждения и колеблется в пределах от 10 до 30 см при установке ограждения по обеим сторонам марша и, соответственно, в 2 раза меньших пределах - при установке ограждения с одной стороны марша.

Рис. 8. Параметры лестничного марша: ? - угол подъема марша; h - высота марша; h1 - высота прохода по маршу; l - горизонтальное заложение марша; s - строительная ширина марша; s1 - полезная ширина марша

Важнейшую роль в функциональных качествах лестницы играют ступени. Горизонтальная рабочая часть их называется проступью. Кроме балок, ступени могут дополнительно опираться на вертикальные элементы, называемые подступенками, которые служат не только в качестве дополнительной опоры для проступи, но и как эстетический элемент лестницы. Ступени без подступенков называются открытыми рис. 2), с подступенками — закрытыми (рис. 9). В cборных (т.е. собираемых из отдельных деталей) лестницах (рис. 9, внизу) с закрытыми ступенями подступенки устраиваются на некотором расстоянии от рая верхней проступи, образуя на ней таким образом выступ, что позволяет уменьшить длину марша, а следовательно, и его горизонтальное заложение. В монолитных бетонных лестницах, сооружаемых бетонированием непосредственно на месте строительства лестницы, устройство выступов затруднительно, и в этих случаях подступенки, являющиеся единым с проступью элементом, выполняются под углом к проступи (рис. 9, вверху).

Основными техническими параметрами ступени являются ее высота и ширина. Высота ступени — это расстояние по вертикали между проступями, ширина ступени — это расстояние по горизонтали между наружными краями проступей.

Важно не путать понятия ширины ступени и ширины ее проступи. Ширина ступени - понятие теоретическое, используемое для расчета угла подъема и заложения марша; ширина проступи — понятие конструктивное, используемое для расчета конструкции ступени.

Рис. 9. Закрытые ступени (вверху - со скошенными подступенками; внизу — с прямыми подступенками); а — высота ступени; b — ширина ступени; с — ширина выступа

Сборные марши лестниц снизу и сверху крепятся к поперечным соединительным балкам, закрепленным в конструкции лестничных площадок или междуэтажных перекрытий (рис. 10), которые соединяет лестница. Марши входных лестниц могут опираться на соединительную балку только вверху, а снизу - на специальный фундамент. Марши монолитных бетонных лестниц (как правило, такие лестницы являются наружными) представляют собой самонесущие конструкции, опирающиеся по всему заложению марша на специальный фундамент в земле или непосредственно на землю.

Рис. 10. Пример крепления марша деревянной лестницы к поперечным опорным балкам

В целях безопасности передвижения лестница оборудуется ограждениями - перилами. Основными элементами их являются несущие стойки, встраиваемые в марш (в ступени или в тетивы) и закрепленные на верхней части стоек (параллельно маршу) поручней. Конструкции перил отличаются большим разнообразием. На стойки, например, могут навешиваться декоративные панели из различных строительных материалов, и тогда перила называются панельными; к ним могут прикрепляться дополнительные ограждающие детали в виде прутьев, идущих параллельно маршу или под углом к нему, изделия художественного литья и т.д. Форма, материал стоек и поручней возможны самые различные: деревянные, металлические, бетонные, пластиковые с прямоугольным, круглым или фигурным сечением. Стойки, выполненные в виде фигурных столбиков, называются балясинами, а ограждения из балясин — балюстрадой.

Таковы основные конструктивные элементы лестницы и связанные с ними понятия и параметры, которыми оперируют при расчете, проектировании и строительстве лестниц.