Как крепить деревянные ступени на металлический каркас

Крепление ступеней к металлическому каркасу футоркой

Футорка для крепежа ступени

Сразу проясним, что футорка – это металлическая втулка с внутренней и внешней резьбой. Такой способ крепежа ступени можно отнести к оптимальному в плане скрытности монтажных элементов и удобства монтажа, демонтажа проступей, но при этом он может применяться только для плотных пород дерева, довольно трудоёмок, требует стационарной подготовки и чёткого соответствия чертежам, т.к. на месте тут уже ничего не исправишь. Кроме того крепление ступени футоркой к металлокаркасу может производиться как снизу (на полку уголка или косоур), так и сбоку в торец (тетива). Именно этот метод или его аналог используют в современном лестничном строительстве крупные фирмы, к примеру, немецкая компания KENNGOT. У них лестницы-конструкторы со ступенями из дерева, акрила, камня и втулками с резьбой для монтажа на месте.

Технологически при этом берётся футорка с диаметром внешней резьбы около 20-22 мм и внутренней 8-10 мм (на форумах пишут об использовании обычной шпильки с резьбой М20 в которой сверлят отверстие и нарезают резьбу), в ступени фрезой (фреза не имеет большой конусообразной части) делается отверстие необходимой глубины и нарезается резьба. Такой большой диаметр обоснован необходимостью достаточной глубины канавок резьбы в древесине для надёжного соединения деталей. С применением клея (к примеру, Kleiberit Supratac) футорка вкручивается в массив дерева. Теперь ступени можно просто прикручивать (причём неоднократно) к ним обычным болтом или шпилькой с декоративной гайкой-колпачком.

Виды маршей

Лестничные марши бывают нескольких видов:

• Одинарный. Подобные варианты являются базовыми и максимально простыми. Они сооружаются из последовательного комплекта ступеней. В этой лестнице в роли точек опоры выступает площадка 1 этажа и пол 2 этажа.
• Сложный. Подобные конструкции имеют 2 (или более) марша. В таких сооружениях начало и конец обозначаются площадью 1 и 2 этажа. В промежуточных участках ставятся лишние площадки. Они дают возможность сделать поворот, а также принимают на себя нагрузку, упрощая переход по лестнице.
• Прямой. Незамысловатый и большой марш собран из ряда аналогичных ступеней. Чем значительней уклон, тем скромнее площадь понадобится для сооружения марша.

• Забежный поворотный. В рамках такого марша удастся сделать поворот во время движения. Так есть возможность сэкономить свободное место под установку конструкции. К рядовым ступенькам на выделенных участках примыкают забежные детали. Есть возможность повернуть направление движения от 45 до 180 градусов.
• Поворотный с площадкой. Этот вид марша является сложным. При нем допустимо сделать поворот на выделенной территории подъема. Как правило, градус изменения направления передвижения может составить 90 либо 180 градусов. Иногда выполняются произвольные марши, оснащенные ответвлениями – подобные сооружения начинаются с марша, отличающегося большей шириной, а дальше расходятся по разным направлениям.

Разновидности металлических каркасов, которые можно изготовить самостоятельно

Лестницы на металлическом каркасе являются универсальными. Они могут служить для входа в дом и в погреб, а также для подъема на этажи. Для изготовления железного каркаса лестницы без помощи специалистов, необходимо иметь некоторые базовые знания о процессе сварки, но в целом эта процедура не так уж сложна.

Чтобы осуществить выбор разновидности каркаса, необходимо определиться с видом и дизайном обустраиваемой лестницы. Например, она может быть винтовой, маршевой и т.д.

Существует три основных разновидности каркасов лестницы из металла:

Скрытый каркас. Этот вариант является наиболее экономичным. Предполагается, что в процессе монтажа лестницы все части каркаса скроются под ее элементами, поэтому он изготавливается из самых дешевых материалов и выглядит не очень эстетично.

При изготовлении данного варианта каркаса единственное, что стоит тщательно рассчитать – это его прочность, т.к. халатное отношение к этому аспекту может привести к печальным последствиям, таким как травмы и пошедшие насмарку труды.

Лестничный каркас закрытого типа является несущей основой изготовленной из металлических профилей с п-образным сечением, соединенных парами в некоторых местах. В качестве опоры для ступенек к ним присоединяются металлические уголки. При последующем монтаже лестницы, они спрячутся под деревянными и гипсокартонными декорациями.

Открытый каркас, имеющий два косоура. Косоур – это несущий элемент каркаса, на который укладываются ступеньки. Данную разновидность каркаса производят из профильной трубы с квадратным сечением. Косоуры, повторяющие форму лестницы, покрывают эмалью. После закрепления ступеней и перил монтаж можно считать завершенным. Лестница с открытым каркасом выглядит красиво и изысканно, но имеет такой существенный минус как более высокая по сравнению с первым вариантом стоимость.

При изготовлении открытого каркаса своими руками, сварку следует производить как можно более аккуратно, чтобы ее следы не испортили весь вид после покрытия эмалью.

Открытый каркас, имеющий один косоур. По сути, является единственной несущей балкой, к которой прикрепляются платформы для ступенек и уголки. Такие лестницы выглядят легкими и прозрачными. В случае, если они планируются достаточно широкими, возникает необходимость добавлять по бокам дополнительные консоли, чтобы избежать деформации ступенек при воздействии больших нагрузок.

Подготовка к работе

Чтобы максимально упростить устройство лестницы, нужно подготовиться к работе. Для установки деревянной конструкции понадобятся инструменты и материалы.

Лучшими вариантами дерева для лестницы являются дуб, клен, лиственница и ясень. Дело в том, что они гораздо менее подвержены усадке и деформации древесины. Кроме того, эти породы имеют отличные показатели плотности, поэтому хорошо справляются с механическими нагрузками и истиранием поверхности. Ни в коем случае нельзя брать мягкие, пористые или хвойные породы дерева, например, сосну. Они не будут служить долго.

Предварительную работу можно разделить на 3 этапа:

• дизайн (создание проекта);
• подбор всех материалов;
• подготовка инструментов.

На первом этапе нужно подготовить качественную схему. Создание рисунка выполняется на бумаге или в специальной программе на ПК. Если место для установки лестничной системы понятно, то перед тем как приступить к подготовке деталей выбранного варианта, необходимо провести точные расчеты, изучить подготовленный чертеж и использовать все приобретенные характеристики для дальнейшей работы. Исходя из расчетов подбираются расходные материалы.

Изготовление каркаса

Сложность в работе с металлическими элементами состоит в том, что это потребует навыков обращения со сваркой и аккуратности при выполнении швов. Прежде чем приступить к активным действиям, необходимо изучить методы изготовления металлокаркаса и произвести расчёты. Для того, чтобы работа проходила быстрее, не лишним будет сделать небольшой чертёж будущего изделия. На несущие косоуры действуют значительные нагрузки, которые следует предусмотреть при расчёте.

Черновой каркас подойдёт для тех, кто не уверен в своих навыках сварщика, ведь его потом можно зашить и в случае ошибки в расчётах, а полученные недочёты – исправить.

Процесс создания каркаса

При выполнении лестницы на черновом каркасе требуется рассчитать потребность в материалах. Это будет зависеть от того, конструкцию какого размера планируется изготовить. Если вы приняли решение делать лестницу из швеллеров, то работы будут состоять из двух этапов:

1. Изготовление косоура – одного или двух, в зависимости от конструкции. При ширине лестничного марша более 90 сантиметров рекомендуется применять два косоура для увеличения прочности.
2. Для изготовления ступеней применяют швеллеры. Из них необходимо сварить жёсткую рамку в соответствии с произведёнными расчетами. Для основы ступеней применяют уголки, которые приваривают на грани швеллера. Они будут опорой для проступи.

Особенности сооружения

Металлические лестницы с деревянными ступеньками изготавливаются при наличии такого оборудования, как:

• Сварочный аппарат;
• Болгарка;
• Механическая пила;
• Струбцины;
• Электрическая дрель;
• Набор сверл;
• Циркулярная пила;
• Наждачный круг;
• Саморезы.

Металлическая лестница с деревянными ступенями своими руками собирается по заранее разработанному проекту и рабочим чертежам конструкции. В этой документации выполнены расчеты количества материалов для сборки конструкции: металлопроката, арматурной стали; расходы дополнительных материалов: количество электродов, составов для защитного покрытия металлических и деревянных поверхностей.

Компактный аппарат для электродуговой сварки позволяет выполнять прочные сварные швы, что превращает каркас сооружения в монолитную прочную конструкцию.

Сборка каркаса простой конструкции

Для сооружения простейшего металлического каркаса используются швеллера номерами 8 или 10, поставленные на ребро.

Инструкция проведения работ:

• По размерам чертежа изготавливаются два косоура из швеллеров;
• Из арматуры собираются кобылки — опорные приспособления, которые крепятся на косоуры;
• К кобылке, к той ее части, на которую непосредственно «ложится» ступенька, привариваются кронштейны для ее крепления;
• Выполняется разметка косоуров для установки кобылок;
• Кобылки привариваются на швеллера по намеченным местам;

• Для сооружения лестницы стандартной ширины до 1 метра изготавливается два косоура или две тетивы. Для более широкой конструкции понадобится три и более балки;
• Все составляющие металлического каркаса собираются электродуговой сваркой;
• Готовая конструкция обрабатывается грунтом и покрывается защищающим ее от коррозии составом.
• Опорные элементы для установки на них ступенек можно изготовить сварные из швеллера, металлических уголков, приваренных к косоурам.

Более сложным вариантом является изготовление металлического каркаса лестниц из листовой стали большой толщины с пилообразной тетивой. Это необходимо делать очень тщательно, точно соблюдая все размеры.

Обшивка ступенек деревом

Собирая металлические лестницы с деревянными ступенями, необходимо, прежде всего, оценить вероятность установки дополнительных крепежных деталей для крепления ступенек. Это могут быть пластина или рамка.

При использовании уголков, лестница металлическая с деревянными ступеньками собирается очень просто: дерево крепится винтами непосредственно на уголки. С обратной стороны, в них предварительно должны быть просверлены отверстия.

Косоур поворотной лестницы – осталось установить ступени

Винтовые лестницы металлические с деревянными ступенями собираются сложнее. В этом случае на центральную опору крепятся платформы для размещения на них деревянных полотен, которые фиксируются в нескольких местах болтами. Чтобы внешний вид ступенек с лицевой стороны не был испорчен, они фиксируются с обратной стороны.

При изготовлении платформы в виде рамки, сваренной из уголков, под все элементы подкладывается доска требуемого размера и укладывается с малым зазором, что позволит при изменении объема, древесине не разрушаться.

Платформы под забежные ступени в виде рамок

Если крепление деревянных ступеней к металлической лестнице выполняется на больцах, необходимо:

• Обеспечить прочное крепление элементов лестницы к стене;
• Такая лестница металлическая с деревянными ступенями своими руками может использоваться лишь при наличии рядом несущей бетонной стены, или стены из полнотелого красного кирпича. Хлипкие перегородки не смогут выдержать нагрузки, оказываемой на них;
• Положение ступенек определяется на этапе проектирования;
• В стену монтируются кронштейны, с помощью которых фиксируются все детали;
• Ступеньки между собой соединяются больцами по внешнему краю. Для этого сбоку оставляется небольшой отступ, просверливается нужное отверстие. На подготовленный участок насаживаются больца и фиксируются винтами.

Как правильно и быстро изготавливаются лестницы с деревянными ступенями с металлическим каркасом, во всех подробностях показывает видео в этой статье.

Изготовление лестницы с металлическим каркасом и деревянными ступенями – это не слишком сложный процесс. Хотя – для кого как.

В любом случае, прежде, чем изготавливать ее в жилом помещении, стоит предварительно соорудить пробную конструкцию — например, в погреб. А после приобретения некоторого опыта, можно смело изготавливать более сложную модель.

Подготовительные работы

Выбор древесины как главного облицовочного материала далеко не случаен

В данном случае не столь важно из чего собирается несущая конструкция, этот материал хорошо монтируется и прекрасно гармонирует с любой основой, причем визуально именно дерево является доминирующим. В процессе подготовки главное правильно рассчитать конструкцию и грамотно выбрать и подготовить массив

Конфигурация покрывающего массива.

Расчет лестничного пролета

Как деревянные ступеньки для крыльца, так и конструкции внутри помещений рассчитываются по одним и тем же правилам. Нарушение этих законов приведет к тому, что как минимум по лестнице неудобно будет ходить.

Здесь нет главного и второстепенного, все одинаково важно

• Расстояние между ступенями или как говорят профессионалы, высота подступенка должна четко помещаться в пределы от 150 до 220 мм.
• Под понятием глубина проступи подразумевается расстояние, на которое собственно становится нога. Какой бы ни был наклон и размеры конструкции, это значение не должно быть меньше 250 мм и больше 400 мм.

Важно: выше изложенные параметры ориентированы на прямолинейные марши. Винтовые и поворотные конструкции имеют неправильную форму опорной части, поэтому размеры проступи в них могут не соответствовать стандартам

Схема винтовой лестницы.

Так как проступи, как правило, делаются из монолитной доски, изготовление деревянных ступеней напрямую зависит от ширины лестничного пролета. Для жилых помещений, минимальным является расстояние в 900 мм. Считается, что этой ширины достаточно, чтобы разминуться 2 человекам. Ограничений на максимальную ширину не существует.

Поправка на толщину.

Когда вы делаете деревянные ступеньки своими руками, рано или поздно выплывает вопрос о толщине доски для проступи и подступенка

Что касается подступенка, то здесь не столь важно какой толщины вы его сделаете, он не является несущей конструкцией и выполняет скорее декоративную функцию. Чаще всего его толщина колеблется в пределах 18 – 25 мм.
От толщины проступи во многом зависит крепость всей лестницы

Принято привязывать толщину доски к ширине лестничного пролета и соотношение это должно быть 1:20. Проще говоря, при ширине лестницы 900 мм, толщина проступи должна быть не менее 45 мм.

Важно: но здесь есть свои нюансы. Если осуществляется крепление деревянных ступеней к металлическому каркасу, сваренному из листовой стали или бетонному монолиту, где опора идет по всей площади

То допускается использование доски толщиной 35 мм. Тоньше брать не следует, так как на проступь идет большая механическая нагрузка, и дерево быстро изнашивается.

Любая инструкция вам скажет, что угол наклона лестничного марша лежит в диапазоне 23º – 37º. Конечно «хозяин барин», можно сделать и круче, но в старости вы не раз вспомните себя добрым словом, поднимаясь по такому маршу. Что же касается уклона менее 23º, то он больше подходит для обустройства пандуса.

Совет: при расчете количества ступеней на марше, редко выходят целые значения. Поэтому среди специалистов принято уменьшать высоту первой ступени, дабы четко выровнять размеры остальных.

Пару слов о материале

Выбирая сорт древесины для своей лестницы, в первую очередь следует думать о крепости и износостойкости.

Внешний вид, безусловно, важен, но учитывая возможности современной лакокрасочной промышленности, можно легко затонировать недорогой массив под элитную породу дерева.

• Дуб, в данном случае считается царским деревом, он обладает уникальными характеристиками прочности и долговечности . В зависимости от региона произрастания, цветовая гамма может колебаться от светлого с золотистым оттенком, до темно бурого. Если бы не высокая цена, дубовая лестница была бы просто идеальной.
• Ясень также достаточно крепок . Он отличается выразительной текстурой и обладает красивым сероватым подтоном.

Бук считается деревом утонченным, он отличается однородностью массива . Часто именно бук берут за основу при имитации красного дерева.
Для хозяев со средним достатком можно посоветовать вишню, орех или акацию

При грамотной обработке эти породы мало в чем будут уступать элитным сортам.
Цена на хвойные породы самая приемлемая, но они мягкие и если вы решите делать из них ступени, то особое внимание нужно будет уделить укрепляющему лаковому покрытию .

Каркас из профильной трубы: легкость и креативность

Закрытые каркасы после облицовки выглядят солидно и объемно. Для создания более легкой и изящной лестничной конструкции своими руками используют открытые каркасы с одним или двумя косоурами. Чтобы придать такой лестнице прочность и элегантный вид, используют профильную трубу с прямоугольным сечением.

Преимущества металлической трубы для изготовления лестницы своими руками заключаются в следующем:

• Прочность и полное отсутствие вибрации.
• Компактность пространства для установки, помогающая сэкономить площадь помещения.
• Удобство покраски и отделки, позволяющие приспосабливать внешний вид лестницы под любой интерьер.
• Возможность создавать различные типы конструкций: маршевые, винтовые, «гусиный шаг».

Популярные варианты внутридомовых лестниц из металлического профиля – винтовые с одним косоуром (опорой для ступеней) или винтовые с двумя косоурами. Первый вид конструкций смотрится особенно воздушно, однако собирать ее самостоятельно очень рискованно: без дополнительных опор велика вероятность прогиба ступеней.

Представленная на фото выше лестница из профильной трубы с двумя косоурами обладает очевидными достоинствами: ступени держатся особенно надежно, а элегантная конструкция и дополнительные декоративные элементы придают ей изысканный вид.

Для сборки каркаса с двумя косоурами потребуются:

• профильная труба прямоугольного сечения диаметром 100х100 мм;
• металлические уголки;
• сварочный аппарат;
• углошлифовальная машинка («болгарка») с кругами по металлу;
• перфоратор;
• молоток.

Крепление ступеней к элементам лестницы

Главными и обязательными оставляющими являются опоры, ступени и перила. Форма элементов заметно отличается.

• Косоур – опорная наклонная балка пилообразной формы, к которой крепятся проступи. Он может быть один или несколько, ступени на него устанавливаются сверху.
• Тетива – наклонная прямая балка, но при этом проступи фиксируется между двумя опорами.
• Ступень – плоский элемент лестницы, на который опираются во время перемещения.
• Перила – лестничное ограждение.

Способы крепления элементов между собой могут быть разными, поэтому, например, несущие балки, несмотря на свою роль опоры, могут отсутствовать вовсе.

• Стена – проступи можно установить в несущую стену. На противоположной стороне лестницы ступени скрепляются между собой больцами.
• Модули – соединительный элемент, скрепляющий проступи между собой и выполняющий роль опорной балки. Для такой конструкции опора на стену производится частично.
• Каркас – металлическая конструкция, состоящая из несущей балки минимальной ширины – 12–18 см, и ступенчатых оснований

Крепление ступеней на косоур и тетиву

Несущие балки являются непременной составляющей деревянных лестниц, поэтому и способы соединения описаны для элементов из дерева.

Фиксация проступи на балке зависит от способа ее изготовления.

1. В доске соответствующего размера выпиливаются зигзагообразные выступы согласно расчетам. В проступях делаются отверстия, затем ступенчатые элементы устанавливаются на косоуры и закрепляются шурупами. Сверху шурупы прикрываются деревянными пробками. На фото – традиционный способ установки на косоур.
2. Можно поступить иначе: к опорной балке прикрепить на шипы прямоугольные опоры, а затем на опоры монтировать проступи.

Для фиксации элементов к тетиве используются другие методы.

1. На внутренней стороне доски выпиливаются пазы 2–3 см глубиной под ступени и подступенки, если они предусмотрены проектом. Изделие собирается, а затем целиком устанавливается в проем.
   1. Паз может быть с открытыми краями. В этом случае ступенчатый элемент задвигается на нужную глубину в уже установленные на место тетивы. В обоих описанных случаях рекомендуется стяжка.
   2. С внутренней стороны балки сначала монтируются дополнительные опоры – деревянные бруски, металлический уголок, а затем на опоры крепят проступи.

Монтаж ступеней в стену

Главное условие – стена, к которой производится установка, должна быть несущей. Установка на перегородки недопустимо.

• Заделывание – выбиваются пазы необходимой глубины. В углубления торцевой стороной вставляются проступи и заделываются цементом. Это самый надежный способ, хотя и обладает одним недостаткам: во время использования лестницы вибрация передается стене, поэтому звук шагов слышен по всему дому.
• Монтаж на скобы – проделываются отверстия под специальные анкеры, к последним через скобы монтируются ступени. На фото – вариант консольной лестницы.
• Установка через деревянный брус – используется для деревянных конструкций. К стене крепится брус, который по сути выполняет роль тетивы, а затем на него ставятся проступи.

С противоположной стороны края элементов соединяются с помощью больцев – металлических стержней с резьбой. Такая конструкция выглядит очень легкой, но при этом отличается надежностью.

Установка ступеней на металлический каркас

• Металлические проступи используются крайне редко. Технология самого монтажа проста – металлическое изделие укладывается на основание и приваривается, но требует опыта работы со сварочным аппаратом. Если такой способ реализуется в частном доме, желательно лестницу отделать звукоизоляционным материалом.
• Деревянные проступи можно крепить к металлическому основанию непосредственно. Но так как дерево в отличие от металла дает усадку, то рекомендуется при монтаже использовать подложку. К каркасу болтами крепится фрагмент из фанеры толщиной в 10–12 мм, а затем на подложку жидкими гвоздями фиксируется деревянная поверхность. На видео способ крепления проступи на каркас демонстрируется более подробно.

Модульные лестницы

Представляет собой разновидность лестницы на косоуре, так называемом, хребтовом. Соединительные элементы – модули, образуют при сборке несущую стальную балку. Лестница нуждается в промежуточном креплении – к стене или на опору, через каждые 5– 6 элементов. Модули характеризуются поворотным соединением, благодаря чему лестничная конструкция может иметь разную форму.

Проступи крепятся к соединительным пластинкам на модулях посредством болтов.

Как выбрать древесину

Что касается пиломатериалов, то здесь наиболее важна, как характеристика, влагостойкость. Ее уровень определяет эксплуатационные качества материала. Излишний уровень влажности понижает и общую прочность облицовки. Поэтому перед выполнением текущих работ по монтажу специалисты советуют древесину просушить до уровня, соответствующего нормативу. Следует помнить, что влажность свежесрубленного дерева превышает тридцать пять процентов. А чтоб начать облицовку, данный показатель следует довести до двенадцати и ниже.

Так выглядят сорта древесины

Также следует внимательным образом выбирать сорта. Сегодня востребованы в отделке такие разновидности, как дуб с буком, вишня с ясенем, красное и ореховое дерево, иные варианты (см. фото).

Дуб – это долговременность, мощная цветовая гамма. Данная древесина имеет свойство: потемнеть через определенное время, что придает более насыщенные цвета, благородство внешнему виду.

Ясень славится той же эффектностью, как дуб. Данный облицовочный материал имеет ярковыраженную структуру, оптимальные оттенки серого.

Бук славится своей элегантностью, утонченностью. Этот стройматериал обладает однородностью фактуры, долговечен и практичен. Отлично подходит для имитации красной древесины.

Реально брать для отделочных мероприятий и более экзотичные сорта: к примеру, венге, мербау, тиковое дерево. Оптимальные цветовые гаммы: лимонная, фиолетовая, черная с коричневым, темно-красная – удовлетворит фантазию любого профессионала-дизайнера.

Для отделок ступеней хорошо применять и хвойные: сосну, ель, пихту. Они имеют неплохие характеристики в эксплуатации. К тому же, их проще обрабатывать, а цена стройматериалов менее, чем у лиственных.