Kāpņu konstrukcijas

Katru dienu kādam no mums vairākkārt jānolaižas un jākāpj pa kāpnēm. Kāpņu telpa ir konstrukcija, kas ir tik pazīstama katram cilvēkam, ka tikai daži cilvēki domā par to, kā patiesībā ir sakārtotas kāpnes. Tikmēr kāpnes ir neatņemams cilvēka mājokļa elements, kas jābūvē atbilstoši noteiktiem noteikumiem un proporcijām..

Vispārīgi noteikumi

Zināšanas un izpratne par šiem noteikumiem ir īpaši svarīga gadījumos, kad ir nepieciešams patstāvīgi izgatavot kāpnes dzīvojamā vai saimniecības telpā, piemēram, lauku mājā. Jūs varat izveidot dažādas kāpņu veidu klasifikācijas pēc dizaina īpašībām vai izmantotajiem materiāliem. Tomēr mūsu gadījumā ir saprātīgi sadalīt kāpnes pēc to funkcionālā mērķa, kas var būt šāds:

1. Kāpnes ved no viena mājokļa līmeņa uz otru (starplīmeņu kāpnes);
2. Kāpnes, kas ved uz neapdzīvojamām telpām, piemēram, uz pagrabu vai uz bēniņiem (šādas kāpnes var vienkārši piestiprināt);
3. Kāpņu telpa uz ielas mājas ieejas priekšā – āra kāpnes.

Vēsturiski ir izveidojušies divi galvenie kāpņu konstrukciju veidi – taisnas un spirālveida kāpnes. Jūs pat varat norādīt vecākos šādu konstrukciju prototipus – pakalnu nogāzē izkārtotu pakāpienu virkni, kas izraisa kāpumu taisnā līnijā (taisnas kāpnes), un koku zarus, kas norāda uz spirālveida pacelšanos (spirālveida kāpnes). Starp šiem galējiem kāpņu veidiem jānozīmē arī vidējais un visizplatītākais pagrieziena kāpņu tips..

Attēls: 1. Spirālveida kāpnes

Faktiski pacelšanās taisnā līnijā ir visērtākā un prasa vismazāko fizisko piepūli, taču tajā pašā laikā viena lidojuma kāpnes pat vienā lidojumā aizņem diezgan daudz izmantojamā laukuma. Spirālveida kāpnēm ir nepieciešams daudz mazāks laukums, bet tajā pašā laikā tam ir daži trūkumi attiecībā uz pārvietošanos pa to (sk. 1. att.). Tas ir saistīts ar faktu, ka katram šādas kāpnes pakāpienam ir nevienmērīgs platums, kas palielinās līdz ar attālumu no centra. Šādus soļus sauc par tinumu pakāpieniem. Optimālais ceļš kāpšanai pa spirālveida kāpnēm ir ceļš pakāpienu centrā.

Nepārtraukta pagrieziena kāpņu soļu rinda nodrošina taisnu celšanās ceļu, savukārt paši lidojumi atrodas leņķī (90 vai 180 grādi) viens pret otru, kā rezultātā samazinās kopēja kāpņu aizņemtā platība..

Pēc savas pieredzes var redzēt, ka kāpšana pa kāpnēm ar vairāk nekā 10 pakāpieniem nav ļoti ērta. Tāpēc ir ierasts aprīkot kāpnes ar starpposma platformām. Šādas vietas, pirmkārt, nodrošina nelielu atpūtu pacelšanās laikā un, otrkārt, ļauj iestatīt nākamo gājienu citā virzienā. Rotējošu divkāršu lidojumu kāpņu trūkumi ir neērtības, kas saistītas ar lielu priekšmetu (piemēram, mēbeļu) pārvadāšanu pa šādām kāpnēm.

Attēls: 2. Ceturtdaļas pagrieziena kāpnes

Praksē, lai visos aspektos nodrošinātu vispieņemamāko pacelšanos no viena līmeņa (grīdas) uz otru, pietiek ar kāpnēm ar diviem lidojumiem. Otro (augšējo) lidojumu var novietot taisnā leņķī pret pirmo, šajā gadījumā kāpnes sauc par ceturtdaļas pagriezienu (sk. 2. att.), vai 180 grādu leņķī – pusapgrieziena kāpnes (sk. 3. att.). Ja divi augšējie kāpņu lidojumi no starpstāvokļa novirzās dažādos virzienos, kāpnes sauc par šūpošanos. Kāpnes, kurām ir vairāk nekā divi lidojumi, sauc par vairāku lidojumu.

Attēls: 3. Puspiekabes kāpnes

Turklāt starp rotācijas un spirālveida konstrukcijām ir iespējams atšķirt starpposma kāpņu veidu. (sk. 4. att.). Tās īpatnība slēpjas faktā, ka starpposma platformas vietā tiek veikts spirālveida kāpņu segments ar spirālveida pakāpieniem. Grieziena virzienā starp lidojumiem izšķir kāpnes pa labi (kustība pulksteņrādītāja virzienā) un pa kreisi (kustība pretēji pulksteņa rādītāja virzienam).

Attēls: 4. Kāpņu starpposma tips

Ir daži standarti, kas jāievēro kāpņu būvniecības un uzstādīšanas laikā. Starp diviem lidojumiem vai starp lidojumu un griestiem jābūt vismaz 2 metru attālumam vertikāli, lai nodrošinātu pieauguša cilvēka brīvu pārvietošanos. Gājiena platumam būtu jāļauj vienlaicīgi pārvietoties diviem cilvēkiem augšup pa kāpnēm, un tas jebkurā gadījumā nedrīkst būt mazāks par 600 mm..

Uzticams žogs ir arī neatņemama vairuma kāpņu sastāvdaļa. Žogi ir izvietoti margu veidā ar vismaz 900 mm augstumu, kas spēj izturēt atbilstošās slodzes.

Kāpņu konstrukcijas

Tagad, kad esam iepazinušies ar kāpņu konstrukcijas pamatprincipiem, varam tuvāk apskatīt kāpņu konstrukciju.

Katru kāpņu pakāpienu veido divi elementi – protektors un stāvvads. To lielums un attiecība nosaka kāpņu proporcijas un zināmā mērā arī kāpņu slīpumu. Praktiskā pieredze rāda, ka, lai radītu optimālus apstākļus kāpšanai pa kāpnēm, galvenokārt jāvadās pēc šīs pārvietošanās ērtības apsvērumiem..

Galvenais parametrs protektora platuma un stāvvada augstuma attiecības izvēlei ir cilvēka pakāpiena platums. Katram nākamajam pakāpienam pa kāpnēm jābūt vienādam ar iepriekšējo. Patiešām, pietiek tikai iedomāties nolaižamās vai augšupejošās kāpnes ar dažāda augstuma pakāpieniem, jo ​​visas struktūras priekšrocības ar nemainīgām un pareizām proporcijām kļūst acīmredzamas..

Attēls: 5. Kāpņu konstrukcija
1 – protektors;
2 – stāvvads;
b ir protektora platums;
h – stāvvada augstums

Protektora platums (b) ir horizontālais attālums starp divu blakus esošo kāpņu apakšējo un augšējo pakāpienu priekšējām malām. Stāvēja augstums (h) – vertikālais attālums starp blakus esošo pakāpienu protektora plaknēm (sk. 5. att.). Pamatnoteikumu nepieciešamās pakāpes proporcijas iegūšanai var formulēt šādi: stāvvada augstuma un protektora platuma divkāršotai summai jābūt 600–650 mm. Piemēram, ja stāvvada augstums ir 160 mm, protektora platumam jābūt 280–330 mm.

Tomēr ne visus izmērus, kas formāli atbilst iepriekšminētajam vienādojumam, var izmantot praksē. Piemēram, pakāpiens ar 90 mm augstu stāvvadu un protektora platumu 470 mm atbilst tikai noteiktajām prasībām, bet ne ērtībai, pārvietojoties pa kāpnēm. Tāpēc stāvvada augstumam ir noteikti izmēri, kas var mainīties no 140 līdz 170 mm, ar ārkārtīgi pieļaujamām vērtībām 120 un 200 mm. Praksē tiek pieņemts, ka protektora platums ir 280–300 mm, bet ne mazāks par 250 mm. Parasti reālais protektora platums ir pat nedaudz palielināts attiecībā pret aprēķināto (apmēram par 20 mm)..

Lai noteiktu stāvvada augstumu, pirmkārt, jums vajadzētu izmērīt attālumu starp grīdām, kuras jāsavieno ar kāpnēm. To var izdarīt saskaņā ar zīmējumu, bet tas ir labāk tieši vietā, jo faktiskais augstums dažreiz nedaudz atšķiras no aprēķinātā. Ja stāvvada augstums tiek izvēlēts iepriekš, var rasties situācija, kurā pakāpienu skaits uz kāpnēm nebūs vesels. Tāpēc pareizāk ir kāpņu augstumu sadalīt pa veselu soļu skaitu, lai rezultātā iegūtu nepieciešamo stāvvada augstumu un attiecīgi aprēķinātu pareizo protektora platumu..

Šajā gadījumā, lai izveidotu optimālu soli, jāņem vērā vēl divas likumsakarības. Visērtākās ir kāpnes ar protektora un stāvvada attiecību b – h = 120 mm. Šo vienādojumu sauc par “ērtības formulu”. Tajā pašā laikā drošākai kustībai tā ir ticamāka nekā konstrukcija ar attiecību b + h = 460 mm (tā saucamā “drošības formula”).

Jāpatur prātā arī tas, ka protektora platumam vajadzētu būt iespējai pilnībā un ticami atbalstīt visu pēdas virsmu uz tā. Ja protektors ir pārāk šaurs, pārvietojoties uz leju, pēda var noslīdēt no protektora. Ja protektors, gluži pretēji, ir pārāk plats, tad, virzoties augšup, kāja, kā likums, neatbalstās uz visas pēdas vidus..

Kāpņu slīpumu nosaka protektora / stāvvada attiecība. Ir maigas kāpnes (slīpums līdz 38 grādiem) un stāvas (slīpums no 38 līdz 45 grādiem). Ja protektora platums ir vienāds ar stāvvada augstumu, tad kāpņu slīpums ir 45 grādi, kas ir ierobežojums dzīvojamajām telpām. Iekštelpu kāpnēm parasti ir 38 grādu slīpums. Tajā pašā laikā kāpnēm uz saimniecības telpām (piemēram, uz bēniņiem) slīpums var būt lielāks par 45 grādiem. Šādos gadījumos tos parasti piestiprina. Dzīvojamai lietošanai vispiemērotākais stāvvada un protektora attiecība ir 1: 2 (piemēram, 150: 300 mm).

Pakāpienu skaits kāpņu lidojumā var būt no 3 līdz 18 (lai gan lidojums ar vairāk nekā 10 pakāpieniem nav īpaši ērts), šajā gadījumā ir vēlams, lai to skaits būtu nepāra. Pakāpienu strukturālais pamats parasti ir divas slīpas sijas. Ja tie atrodas zemāk un pakāpieni balstās uz tiem, sijas sauc par kosoura. Ja sijas atrodas sānos un pakāpieni tiek sagriezti tajos vai pastiprināti ar ērkšķiem, sijas sauc par tauriņiem.

Materiāli kāpņu izgatavošanai

Kāpņu izgatavošanai var izmantot visdažādākos celtniecības materiālus. Viņu izvēle ir atkarīga gan no kāpņu funkcionālā mērķa, gan no to atrašanās vietas. Āra kāpņu ieviešanai piemērotāki ir izturīgi materiāli, kas nebaidās no mitruma un temperatūras izmaiņām – ķieģeļu, metāla vai betona. Kokam, ko izmanto āra kāpņu ražošanai, nepieciešama papildu apstrāde ar antiseptiķiem.

Turklāt ir nepieciešams ņemt vērā iespēju ziemā apledot uz pakāpieniem. Lai palielinātu šādu kāpņu drošību, protektora virsmām jābūt gofrētām. Ārējās kāpnes, kas izgatavotas no ķieģeļiem vai betona, var papildus apšūt ar dažādiem apdares materiāliem. Šim nolūkam tiek izmantotas akmens (granīta vai marmora) vai flīžu (ieskaitot mozaīkas) flīzes..

Iekšējās kāpnes parasti ir izgatavotas no koka vai metāla. Šeit jāpiebilst, ka metāla konstrukcijas izgatavošanai ir nepieciešams īpašs aprīkojums un, ņemot vērā sarežģītību un darbietilpību, tas ir par vienu lielumu lielāks nekā līdzīgām konstrukcijām, kas izgatavotas no koka. Tajā pašā laikā metāla kāpnes ir daudz stiprākas un uzticamākas nekā koka, un katrā ziņā tās ir drošākas ugunsdrošības ziņā..

Koka kāpņu ražošanā visbiežāk tiek izmantota ozola un priedes koksne (tiek izmantoti arī citi skujkoki – ciedrs vai lapegle). Ozola blīvums ir lielāks, un tāpēc tas ir uzticamāks lietošanā. Skujkoki ir manāmi mīkstāki nekā ozoli, bet ērtāk apstrādājami. Kāpņu ražošanā izmantotās koksnes mitrumam jāatbilst telpas mitrumam, kurā tā atradīsies. Pastāvīgā kāpņu dizaina dažādība ļauj to ražošanā izmantot gan koku, gan metālu..

Mēs pārskatījām galvenās kāpņu dizaina iezīmes un proporcijas. Nākotnē tiks sniegts detalizētāks tehnoloģijas apraksts taisnu un rotējošu, spirālveida, piestiprinātu un ārēju kāpņu veikšanai.