Как сварить металлическую лестницу своими руками

Как сварить металлическую лестницу

Несмотря на множество фирм, предлагающих услуги, связанные со строительством, многие экономят средства, полагаясь на собственные силы, производя строительные работы своими руками. Необходимым элементом двухэтажного дома является лестница, которую также можно сделать своими руками, сварив из металлического профиля. Как сварить металлическую лестницу правильно?

Как сварить лестницу?

Проектирование лестницы

Подготовку к сборке лестничного каркаса необходимо начинать еще на этапе составления общего проекта. Желательно, чтобы проект позволял вписать в интерьер прямой лестничный марш, так как каркас для такого марша гораздо проще сделать своими силами.

Выбираем тип опоры. В нашем случае это может быть косоур либо тетива из стального прокатного профиля, обычно швеллера У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, нельзя сказать, что какой-то конкретный типа однозначно лучше, выбор надо делать, исходя из конкретных условий.

Вариант с косоуром

Технология сборки в обоих случаях будет примерно одинакова: классическая тетива предполагает врезку ступени в паз, но в домашних условиях делать пазы в стальном швеллере сложно, поэтому в любом случае ступень будет лежать на опорах из уголка. А вот изготавливать эти опоры проще для тетивы: в этом случае достаточно приварить к швеллеру сбоку отрезок уголка. А вот в случае с косоуром для установки опоры сверху на наклонный профиль уголок придется соответствующим образом подрезать.

Рассчитать необходимую длину металлических балок каркаса несложно по теореме Пифагора, имея размеры проекции лестничного марша на пол (ее мы увидим на чертеже в проекте) и подъем марша, то есть разницу между высотами уровней, которые лестничный марш будет соединять.

Количество ступеней рассчитываем, поделив подъем лестничного марша на желаемый подъем ступени и взяв целую часть. Например, подъем лестничного пролета 3,5 м, желаемый подъем ступени 18см. 3,5/0,18=19,4444444. Значит у нас будет марш с 19ю ступенями, подъем каждой ступени 3,5/19=0,1842=18,42см.

Подбор швеллер для балок опоры сделаем по таблицам, которые есть в нормативах (СНиП III-18-75 «Металлические конструкции», ДБН В.2.6-163:2010 «Стальные конструкции»), с учетом веса, который должна будет выдерживать конструкция, и угла подъема.

Сборка лестницы

Для установки металлических балок их необходимо обрезать по месту. Так как профиль обладает большой массой, и манипулировать им неудобно, используем шаблон из доски подходящего размера. Прикладываем доску по месту и отмечаем линию обреза.

• Обрезанную доску-шаблон прикладываем к швеллерам, отмечаем и отрезаем.
• Профили привариваем к встроенной в стены лобовой балке
• На одной из балок делаем отметки под опоры для ступеней. Если у нас каркас-тетива, добиваемся строгой горизонтальности отметок с помощью уровня. Если косоур, то прикладываем уголок-заготовку под опору по месту и по уровню обозначаем на ней линию обреза.

• Сварив опоры с балкой, еще раз проверяем уровнем правильность установки.
• Переносим разметку на вторую балку. Для этого используем уровень и обрезок доски равный по размеру ширине ступени. Если ширина марша большая, можно использовать ватерпас.
• Далее необходимо приварить опоры ко второй балке.
• Каркас лестницы готов, ступени можно изготовить из деревянного массива.

Если нам по проекту нужно сварить лестницу с поворотом, то без соответствующего опыта за винтовую конструкцию лучше не браться. Лучше собрать двухмаршевую лестницу с промежуточной площадкой. Каркас для площадки можно сварить из того же профиля, что и балки каркаса марша, укрепив его на встроенных в стены балках. Для разметки профиля используем тот же принцип досок-шаблонов. Поверх каркаса площадки укладываем перекрытие из досок.

Сварочные работы производим только в условиях хорошей вентиляции, соблюдая требования техники безопасности и не пренебрегая спецодеждой.

Сварка лестницы

Частное домостроение интересно тем, что некоторые работы можно проводить самостоятельно, не привлекая специалистов со стороны. И некоторые свои фантазии можно воплотить в жизнь. К примеру, сделать лестницу из металла своими руками. Необходимо отметить, что данная конструкция – не самый простой вариант. Но если учитывать познания человечества в этой области, и, зная общую схему сооружения, а также некоторые нюансы сборки, то можно осилить возведение лестничного сооружения без проблем. Но перед тем как сварить лестницу из металлического профиля, необходимо разобраться с конструктивными особенностями данного сооружения.

Виды лестниц из металла

Существует несколько разновидностей лестниц из металла, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями.

1. Лестницы на больцах. Больцы – это болты или крепежи, которые устанавливаются в несущую стену и становятся опорами для ступенек. То есть, стена является несущим элементов самого лестничного сооружения. Ступеньки могут быть висячими, то есть, вторая сторона их может и не закрепляться. Или могут опираться на перила.
2. На косоурах. Косоур – это несущая часть в виде наклонного элемента. На нем или на них опираются (крепятся) ступени лестницы. Косоур может быть в единственном числе, он будет установлен посередине марша, или их может быть два – по краям лестницы. Кстати, второй вариант чаще называют лестницей на тетивах или на наклонных несущих балках. Правда, косоур отличается от балок (тетив) тем, что его верхняя часть представляет собой гребенку, сделанную под размеры ступенек. Балки же представляют собой металлические профили без каких-либо изменений.
3. Винтовые. Это самый сложный тип лестницы. И дело здесь не в конструкции элементов, а в сборке самого сооружения. Ступени привариваются по кругу на вертикально установленный столб. Именно выдерживание определенного размера по высоте и окружности создают сложности сборки своими руками. Опыт здесь необходим.

Это три вида лестниц, для сборки которых необходима сварка. Есть еще четвертый вариант, он является симбиозом двух или трех конструкций. Встречается редко. Из всех выше предложенных вариаций лестница на наклонных балках самая простая. Начинающему мастеру начинать лучше с нее.

Как сделать металлическую лестницу своими руками

Итак, сварная лестница на наклонных балках состоит из двух балок и ступенек. В качестве балок можно выбрать металлический уголок, трубу (обычную или профильную), швеллер или двутавр. Лестницы из уголка изготавливаются редко, потому что этот металлический профиль выдерживает небольшие нагрузки. Можно соединить два уголка, чтобы увеличить прочностные характеристики, но это добавляет сварочные работы, плюс увеличивает расход электродов. Оптимальный элемент для балок – это швеллер 8 или 10. Чтобы собрать ступеньки, потребуется уголок 32х32, 35х35 или 40х40 мм.

Из инструментов понадобятся:

• сварочный инвертор с электродами;
• болгарка;
• рулетка;
• уровень.

В первую очередь определяется место установки сварной лестницы (своими руками изготавливаемой). Кстати, наклонные балки могут располагаться в независимости от места нахождения несущих конструкций здания. То есть, обе тетивы будут стоять в стороне от стен, или одна из них будет прижиматься к стене. Второй вариант упрощает работу, потому что крепить эту балку можно прямо к стене, что увеличивает прочность всей лестничной конструкции.

Длина швеллера определяется замером расстояние от пола первого этажа до пола второго. При этом учитывается наклон лестничного марша. Замер проводится рулеткой. Далее измеренная длина переносится на швеллер и подрезается болгаркой. Срез необходимо зачистить от заусенцев той же болгаркой или напильником.

Теперь необходимо приготовить кобылки. Это конструкция из уголка в виде прямого угла. То есть, берется металлический уголок, на нем делается вырез в виде прямоугольного треугольника, по углу которого сам уголок сгибается до получения прямого угла. Место стыка среза сваривается для прочности.

Размеры кобылки должны повторять размеры ступеней. Длина горизонтальной части должна равняться ширине ступенек, а это в пределах 30 см. Длина вертикальной части должна равняться высоте подступени, а это в пределах 16-18 см. На каждую ступеньку необходимы по две кобылки.

Сборка лестницы

В первую очередь устанавливаются два швеллера. Расстояние между ними не должно быть меньше 70 см. Крепить к полу тетивы можно по-разному. К примеру, забив штырь в пол, который затем приварить к балке. Или при сооружении напольного основания (стяжка) заложить металлические закладные, к которым тетивы и привариваются.

Далее необходимо приварить к наклонным балкам кобылки. Начинать лучше сверху.

• Определяется место установки первой ступеньки. Оно должно быть или вровень с полом второго этажа, или ниже в пределах 16-18 см.
• На любую из тетив устанавливается и приваривается кобылка. Здесь важно, чтобы ее горизонтальная часть была точно выставлена по горизонту. Это нужно делать при помощи уровня.
• Выставили, тут же приварили.
• Теперь устанавливается вторая кобылка на противоположной тетиве. Для этого на две кобылки сразу укладывается уровень, определяется горизонт, и только после этого второй элемент приваривается к балке.
• Остальные кобылки установить и закрепить легче. Конец горизонтальной части нижней кобылки должен упираться в нижний конец вертикальной части верхней кобылки. Установили – приварили. Будет неплохо, если устанавливаемый элемент предварительно проверить уровнем. Но если кобылка была изготовлена точно под 90°, то проверять нет необходимости.

Остается лишь установить ступени и ограждение. В качестве ступеней можно использовать разные материалы. К примеру, рифленый листовой металл или специальный лист с просечками, дерево, камень, бетон. Для уличных лестниц лучше использовать металлическое основание ступеней, для внутренних деревянное или каменное. Если решено использовать каменные ступени или бетонные с последующей облицовкой, то необходимо будет усилить каркас ступеней. То есть, на кобылки придется приварить прямоугольный каркас из того же уголка, который использовался при изготовлении кобылок.

Если решено установить деревянные ступеньки, то на горизонтальных частях кобылок нужно будет сделать по два отверстия под крепеж. Правильно будет, если для этого использовать дрель со сверлом, а не сварочный аппарат с электродом. Диаметр отверстий 5-6 мм. Обычно деревянное основание ступенек крепится или при помощи саморезов, вкручиваемых снизу, или при помощи болтового соединения. Болт вставляется сверху, его шляпка должна быть заподлицо с поверхностью деревянной ступени. Гайка вкручивается снизу и упирается в металлическую поверхность кобылки.

Что касается перил, то это не просто оградительная конструкция, которая отчасти выполняет декоративные функции. Это неотъемлемая часть всей сваренной лестницы, то есть, прочность перил должна соответствовать характеристикам всего сооружения. Поэтому их приваривают или к наклонным балкам, или к кобылкам. В первом случае прочность выше, потому что плоскость соприкосновения двух элементов больше и равна высоте швеллера. А это 8 или 10 см.

Что касается декоративной части ограждения, то выбор огромен. Многие, кто сваривают лестницу из металла своими руками, стараются фантазировать. Хотя экономный вариант в виде столбиков из труб (32 мм) и уложенных параллельно балкам труб мелкого диаметра (15 мм) в два или три ряда – неплохое решение. Это классическая конструкция, которая впишется в любой интерьер. Поручень также можно сделать из трубы, а можно уложить деревянные элементы.

По окончанию всех сварных работ нужно обязательно стыки обработать: убрать заусенцы, наплывы шлака, окалины и так далее. То есть, придать лестнице презентабельный внешний вид. Окончательный этап – это покраска. В принципе, изготовление лестницы своими руками (металлической) на этом заканчивается.

Лестницы из металла своими руками

Чтобы спроектировать чертеж железной лестницы на второй этаж, необходимо рассчитать целый перечень показателей. Это можно сделать как в специальных программах, например, Archicad или 3ds Max, так и самостоятельно.

Содержание

Особенности металлических конструкций

По способу изготовления можно выделить два типа: лестница, полностью спроектированная из металла, и лестница, построенная на металлических каркасах. Обе отлично подойдут для использования в каркасных домах для подъема на второй этаж.

Также различают лестницы по количеству пролетов: одно- и двухпролетные, с поворотом и прямые. Но если вы строите лестницу впервые, то лучше начинать с одномаршевого варианта.

Особенность любого проекта отображается в чертежах и расчетах, в которых указывается:

Высота и ширина ступеней.

По глубине ступени для металлической лестницы не должны быть менее 27 см. Это связано с тем, что при спуске с лестницы, возникает опасность падения. Высота ступени должна быть от 16 до 20 см. Если она выше указанной нормы, то возникает большая нагрузка на колени и пользоваться такой лестницей некомфортно.

Сделанные металлические лестницы своими руками имеют ряд преимуществ:

Долговечность конструкции металлической лестницы (к примеру, на деревянной лестнице уже через полгода эксплуатации появляются трещины).

Низкая цена монтажа каркаса.

Выбираем профиль

Делать лестницы из металла начали уже давно. Особое внимание уделяли подбору швеллера и уголков. По технологии процесс очень простой, сначала ставим два швеллера параллельно друг друга, а после при помощи уголков свариваем контуры. Ну и дальше все это дело можно закрепить либо деревянными ступенями, либо металлическими.

Металлическая лестница на второй этаж с улицы

Металлические лестницы можно использовать для оформления интерьера в каркасном доме. Но стоит понимать: металл придает «холодный» оттенок помещению, и не всегда может быть уместен.

Конечно, можно ее сделать с деревянными ступенями, которая придаст интерьеру больше тепла, но целесообразнее железную лестницу использовать на улице.

Сварить металлическую лестницу можно и самостоятельно, при этом у вас выйдет в меру недорогая и надежная конструкция.

Пошаговая инструкция по варке железной лестницы

Шлифовальный и режущий диски.

Магнитные держатели для сварки.

Сварочный аппарат (лучше всего подойдет вариант инверторного типа).

Дрель и сверла по металлу.

Стол для работы с металлом.

Изображение демонстрирует самый простой вариант железной лестницы (может быть и с деревянными ступенями).

самый простой вариант металлической лестницы

Рифленые металлические (деревянные) ступени.

Строительство железной лестницы

Для разработки проекта небольшой металлической лестницы, необходимо подготовить два типа проекций: вертикальные и горизонтальные, см. рисунок ниже.

Чтобы посчитать размер профильной трубы для косоура, воспользуйтесь следующей формулой: a2+b2=c2, где «a2» — высота лестницы, а «b2» — ее длина.

Монтаж лестницы из швеллера

Поставленный на ребро швеллер — основа простой лестницы. Для обшивки лестницы подойдет деревянный или листовой материал. Ступени обшиваются нескользящим рифленым металлом. Ограждения делаются из угловой стали.

На швеллере размещаем нарезанные кобылки из арматуры. Размеры и необходимое количество кобылок можно взять из расчетной документации.

Так как на кобылках будут лежать ступени, привариваем к ним крепежные кронштейны.

Собираем всю конструкцию воедино, приваривая детали. Если после установки кобылок на первый швеллер, видны отклонения на втором, поправьте разметку. Для крепежа простой лестницы будет достаточно пары косуоров или тетивы.

Обработайте лестницу грунтовкой и дайте ей высохнуть. После наносим на лестницу специальный антикоррозийный состав.

Функцию опоры или так называемый каркас лестницы будет выполнять дополнительная стойка, которая может быть сделана из швеллера, к которому приваривается лестница с помощью уголков. Во время проделывания всех сварочных работ, можно использовать магнитные держатели для сварки, это в разы упростит работу как опытному так и начинающему сварщику. Они могут выдержать нагрузку от 11 до 34 кг, в зависимости от модели. Вы можете подобрать для себя что-то из этого списка магнитных держателей.

После завершения сборки можно приступать к обшивке конструкции.

Видео по строительству железной лестницы

Строительство винтовой лестницы

Если получится сделать самому винтовую металлическую лестницу, то она будет пользоваться особой ценностью в доме. Потому что, она очень привлекательно выглядит и, как правило, расположена в центре всего дома, благодаря компактности, можно высвободить большое количество пространства, которое было бы занято маршевой конструкцией.

Для строительства лестницы вам потребуется толстенная труба диаметром 80 мм для центральной стойки. Длина трубы определяет высоту всей конструкции. Ширина марша в случае малой загрузки будет равна 14 см. Для того чтобы верхний виток лестницы не мешал при ходьбе по нижнему, расстояние между ними должно быть около 2 метров.

Чтобы положение лестницы было правильным, при строительстве нужно пользоваться откосами и уровнями. Обратите внимание и на пол, на котором будет стоять конструкция с учетом веса людей. Можно монтировать винтовую лестницу и без центрального столба, как на фото ниже, но это очень сложно.

Гильзы и ступени

Ступени лестницы можно сделать из металла, каркас из уголков. Форма ступеней в отличии от маршевой лестницы, тут трапециевидная, почти треугольная. Середина должна быть не уже 20 см, а для облицовки можно использовать дерево.

Для крепления лестницы будем использовать гильзы диаметром 200 – 260 мм, и к ним крепить ступени. После того как приварили ступени к гильзам, всю конструкцию можно одеть на центральную стойку.

Кроме винтовой и маршевой лестницы есть и модульные варианты, как правильно их возводить вы сможете увидеть из видео ниже.

Технология обшивки ступеней

Допустим вы сделали металлическую лестницу и теперь вам остается только ее обшить деревянными накладками. При выполнение этой работы учитывайте дополнительные крепежные детали, которые вам понадобятся.

металлическая лестница с забежными ступеньками

От торца ступеней отходим 2 см и начинаем размечать отверстия под саморезы и болты с шагом в 15 см. К металлическому каркасу ступеней монтируем фанеру. Закрепляем ее при помощи монтажного клея с эффектом заполнения. Благодаря этому клею можно устранить даже проблемы и косяки при сварке. Кстати, крепить фанеру на монтажную пену, категорически нельзя, потому что она очень мягкая.

После того как вы изучили самые простые конструкции лестницы, теперь вы можете построить что-то элементарное, допустим для погреба. А затем уже постараться сделать более элегантную и эстетическую лестницу, которой будет и не стыдно похвастаться.

Металлические лестницы: теория и практика от участников FORUMHOUSE

По популярности в среде частного домостроительства металлические лестницы стоят на втором месте после деревянных, что обусловлено их универсальностью и высокими техническими характеристиками. Металл прочен, долговечен, из него можно создать конструкции разных конфигураций, исходя из габаритов отведенного под них пространства.

Хотя встречаются и внутренние цельнометаллические лестницы, в большей степени они подходят для улицы, так как менее подвержены воздействию агрессивной среды. Гораздо чаще лестницы для дома делают комбинированными – металлический каркас и деревянные ступени. Имея навыки работы с металлом и необходимый инструмент, можно самостоятельно изготовить такую лестницу, сэкономив солидную сумму на заказе у профессионалов. Так и поступает основная масса участников FORUMHOUSЕ, славящихся своей смекалкой, трудолюбием и золотыми руками.

Немного теории

Металлические лестницы, цельные или комбинированные, как и их деревянные и железобетонные аналоги, бывают нескольких видов:

• Маршевые – прямой пролет с одинаковыми ступенями.
• Изогнутые – изгибаются под определенным углом, в конструкции все или несколько ступеней забежные – суженные к центру.
• Винтовые – закручиваются спиралью вокруг опорного столба под углом от 270⁰.
• С поворотной площадкой – между пролетами прямоугольная площадка для захода или спуска на следующий марш.

Конструктивно металлические лестницы отличаются по устройству каркаса и способу крепления:

• На косоурах – одна или две несущие балки, ступени крепятся поверх них, посредством опор и металлических площадок или «кобылок», сами косоуры монтируются в сены и на опоры.
• На тетивах – две несущие балки, ступени крепятся между ними.
• Консольные (на бяльцах) – без наружных опор, ступени монтируются в стену посредством скрытого крепежа (болты, шпильки, встроенный швеллер).

По способу изготовления металлические лестницы бывают сварными или кованными, наиболее востребованы первые, так как технологически их сделать проще. Ковка же предполагает мастерство, а не любительский уровень. Кроме того, лестницы бывают открытыми и закрытыми. У открытых весь конструктив остается на виду, поэтому предъявляются повышенные требования к финишной отделке. Для закрытых, которые в последствии будут «зашиты» отделочными материалами, можно обойтись защитными мероприятиями – зачистить и загрунтовать.

В зависимости от предполагаемой нагрузки, косоуры и тетива могут быть изготовлены из двутавра, швеллера или металлической трубы с прямоугольным или квадратным сечением. Для ступенек чаще всего используют клееные деревянные щиты различных пород, выбирая устойчивые к истиранию и короблению.

Функционал лестницы не привязан к материалу, из которого она изготовлена, поэтому и на металлические конструкции распространяются стандарты удобства и безопасности:

• Ширина проема – не менее 1 метра.
• Крутизна лестницы – до 45⁰, желательно не упираться в максимум.
• Ширина ступени – от 250 мм до 300 мм.
• Высота ступени – от 150 мм до 200 мм.

Так как между пределами довольно большой диапазон вариаций, а на удобство спуска и подъема могут повлиять 10 мм, имеет смысл при проектировании опираться не только на типовые размеры, но и на формулу среднего шага (формула Блонделя) – S = a + h x 2, 600 ≤ a + h x 2 ≤ 640, где:

• S – величина среднего шага;
• а – ширина проступи;
• h – высота подъема ступени.

Оптимальное значение для безопасности: a + h = 460 мм, оптимальное значение удобства: a – h = 120мм. Модератор портала Вит1959 предлагает такой расчет параметров.

Зная размер высоты от чистого пола одного этажа до чистого пола второго этажа, мы можем прикинуть, сколько ступеней у нас вместится на данном отрезке. Допустим, высота между этажами – 3000 мм, а диапазон удобных высот ступеней – от 150 мм до 200 мм, в среднем получается 175 мм. Разделив общую высоту на среднюю, мы получим: 3000 мм/175 мм = 17,14 ступеней. Зная диапазон минимальной ширины проступи, мы можем определить минимально удобную длину средней линии марша: 250 мм x 17,4 ступеней = 4285 мм (длина средней линии марша). Проверяемся по нашей формуле среднего шага – 600 ≤ 250 + 175 x 2 ≥ 640.

Естественно, существует масса промежуточных результатов, как укладывающихся в рамки, так и выходящих за них, но Вит1959 не рекомендует делать конструкции с параметрами ниже, чем в приведенных расчетах.

Для изготовления сварной конструкции понадобится инструмент. Опытные форумчане советуют не экономить на оборудовании и приобретать фирменный, мощный инвентарь. Затраченная сумма оправдается и качеством, и скоростью работ. Понадобится стандартный набор, который может расшириться, в зависимости от сложности конструкции и используемых материалов:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• электродрель;
• струбцины;
• щетка по металлу.

Примеры из жизни

Форумчанами реализовано большое количество металлических лестниц, остановимся на нескольких, представляющих самые популярные разновидности.

Лестница на одном косоуре в три марша

Эту конструкцию спроектировал и сделал Krot73.

Вот, замутил такой вариант лестницы – три марша, косоур из металлопрофиля – труба, квадрат сечением 100 x 4 мм, без опор в полу (крепится в стенах), высота – 3 м. Ступени: 18 штук прямых, 2 площадки по 45⁰ (поворотные); длина пролета – 3,5 м. Стаканы – из той же трубы, приварены к косоурам под прямым углом (для удобства ходьбы), под ступенями – листы 150 x 450 мм, толщиной 5 мм (думаю, достаточно). Уклон всех косоуров – 38⁰, высота ступени – 160 мм.

Что касается установки горизонтальных опор, Krot73 отказался от них, посчитав, что толщины металлопрофиля и пяти точек крепления, двух нижних и трех верхних, вполне достаточно, чтобы лестница не «гуляла». Визуально же такая конструкция, по его мнению, смотрится выигрышнее, чем с опорами. В дальнейшем планируются поручни в край ступеней, для безопасности и для красоты.