Spirālveida kāpņu konstrukcijas

Kāpņu galvenais elements, kas ļauj sasniegt galveno mērķi – pārvietoties vertikāli – ir solis. Pakāpienu forma un novietojums nosaka divus galvenos kāpņu konstrukciju veidus – taisnas un spirālveida kāpnes. Pakāpieni, kuru platums palielinās no viena gala līdz otram, ir uzstādīti uz centrālā balsta vai kā citādi un izvietoti apli, veidojot spirālveida kāpnes.

Attēls: 1.
Spirālveida un taisnu kāpņu laukumu ar 1000 mm gariem salīdzinošie raksturlielumi (bultiņas norāda kustības virzienu):
1 – spirālveida kāpnes;
2 – taisna kāpņu telpa;
a – starpposma platforma

Spirālveida kāpņu dizainam ir gan priekšrocības, gan trūkumi. Spirālveida kāpņu galvenā priekšrocība ir mazākā (salīdzinājumā ar taisnām kāpnēm) platība, ko tās aizņem.

Vairumā gadījumu spirālveida kāpnes iekļaujas aplī, kura centrā ir atbalsta stabs, un rādiusu nosaka pakāpiena garums. Ar 1000 mm pakāpienu un tādu pašu stāvvada augstumu (pat neņemot vērā iespējamo starpstāvokli) spirālveida kāpnes aizņem apmēram pusotru reizi mazāk vietas nekā taisnas (skat. 1. att.).

Bet jau tad, ja pakāpiena garums ir 1500 mm un citi raksturlielumi ir vienādi, tiek salīdzināti spirāles un taisnu kāpņu aizņemtie laukumi. Turpmāks pakāpiena garuma palielinājums ievērojami palielina laukumu, uz kura atrodas spirālveida kāpnes.

Attēls: 2.
Stieņa protektora platums
1 – platums labās kājas kustības ceļā;
2 – kreisās kājas kustības ceļa platums

Jāpatur prātā arī tas, ka optimālais kustības ceļš pa spirālveida kāpnēm ved aptuveni gājiena vidū, vienlaikus jābūt iespējai atbalstīt margas. No tā izriet, ka pakāpiena garumam spirālveida kāpnēs ir ierobežoti izmēri.

Šajā sakarā tiek atklāts spirālveida kāpņu galvenais trūkums – protektora platums ir pārāk mazs kustības līnijai. Tas ir tas, kas nosaka parasto praksi veikt soļus bez stāvvadiem. Jāpatur prātā, ka spirālveida kāpņu protektora platums vietās, kur uz tā balstās kreisā un labā kāja, nav vienāds (sk. 2. att.).

Attēls: 3.
Spirālveida kāpnes “samba” ar pakāpieniem “pīles solis”
1 – protektors;
2 – margas

Kājai, kas ir tuvāk spirālveida kāpņu centra stabiņam un attiecīgi balstās uz mazāku protektora sekciju, ir paaugstināts slīdēšanas risks, īpaši pārvietojoties uz leju..

Stāvvada neesamība ļauj daļu pēdas novietot aiz protektora iekšējās malas augšupvērstā virzienā. Sakarā ar iepriekšminētajiem apstākļiem spirālveida kāpnes bieži izmanto kā papildu un dekoratīvas, un daudz retāk kā galvenās..

Attēls: 4.
Spirālveida kāpnes uz izliektiem bowstrings
1 – stīgas

Spirālveida kāpņu oriģinālais dizains, kas novērš nepietiekama protektora platuma problēmu un ar to saistītās neērtības, ir pazīstams kā samba (sk. 3. att.). Šādai spirālveida kāpnei tiek izmantoti protektori ar sarežģītas konfigurācijas “pīles soli”. Parasti šos protektorus izmanto taisnās kāpnēs ar lielu slīpuma leņķi..

Tā kā šajā gadījumā protektoriem visā garumā ir nevienmērīgs platums, tie savā ziņā ir iebraukti un pārmaiņus pretēji vērsti. Lai izmantotu protektoru “pīles pakāpienu” spirālveida kāpņu konstrukcijā, kur visi pakāpieni pēc definīcijas ir iestrādāti, ir nepieciešams atjautīgs dizaina risinājums.

Attēls: pieci.
Spirālveida kāpnes bez centrālā balsta un stīgām (noklikšķiniet, lai palielinātu)
1 – protektors;
2 – balustri;
3 – margas;
4 – margu stabi

Projektējot spirālveida kāpnes, jārēķinās ar to, ka protektora platums kustības līnijā (t.i., gājiena vidū) nevar būt mazāks par 200 mm, un 150 mm attālumā no centrālā balsta tam jābūt vismaz 100 mm..

Izmantojot spirālveida kāpnes kā galveno protektoru, tiek izgatavots vismaz 800 mm garums, un atvērumam griestos jābūt ar 2000 mm diametru..

Ja spirālveida kāpnēm ir papildu loma, tad diezgan pietiekami ir protektora garums 550–600 mm, un tam nepieciešama atvēršana līdz 1400 mm. Šis spirālveida kāpņu dizains ir kompakts, un tā galvenā piemērošanas joma ir piekļuves nodrošināšana bēniņiem..

Turklāt parametrs, kas nosaka spirālveida kāpņu ērtības ekspluatācijā, ir caurbraukšanas augstums, kas nevar būt mazāks par 2000 mm..

Ir vairāki spirālveida kāpņu atbalsta konstrukciju veidi un attiecīgi pakāpju piestiprināšanas veidi. Jūs varat izgatavot spirālveida kāpnes, pamatojoties uz stīgu virvēm (atbalsta sijas, kas atrodas pakāpienu sānos).

Attēls: 6.
Spirālveida kāpnes ar centrālo balstu (noklikšķiniet, lai palielinātu)
1 – atloks apakšējā galā
centrālais plaukts;
2 – centrālais atbalsta postenis;
3 – tinēji;
4 – atbalsta kronšteini;
5 – margas;
6 – margu stabi

Šajā gadījumā bantēm ir izliekta spirāles forma un tās ir izgatavotas no līmētiem koka elementiem (sk. 4. att.). Jāatzīmē, ka šādu atbalsta konstrukciju izgatavošana ir saistīta ar lielām grūtībām un prasa īpašas prasmes..

Turklāt ir iespējams izgatavot spirālveida kāpnes bez balsta sijām (sk. 5. att.). Šajā konstrukcijā ieskriešanās pakāpieni ir savienoti viens ar otru, kā arī ar margām, kuras savukārt ir piestiprinātas pie balustroniem (sākotnējie un pēdējie margu stabi).

Attēls: 7.
Atloks B statņa piestiprināšanai pie grīdas
1 – atloks;
2 – centrālais pasts;
3 – apakšējā koka bukse;
4 – metāla mazgātājs;
5 – enkura skrūves

Pirmos un pēdējos soļus piestiprina arī pie balustriem. Pēdējais solis, savukārt, tiek fiksēts uz grīdas. Slodzes šādā spirālveida kāpnēs noteiktā veidā tiek sadalītas visā konstrukcijā.

Tradicionālais un visizplatītākais spirālveida kāpņu veids ir centra atbalsta struktūra (sk. 6. att.). Tā kā šāds statīvs ir spirālveida kāpņu nesošais pamats, visracionālāk to izgatavot no biezu sienu metāla caurules ar diametru 50 mm..

Attēls: 8.
Spirālveida kāpņu elementu izvietojums uz centrālā staba
1 – centrālais pasts;
2 – protektors;
3 – koka bukses;
4 – starpposma metāla paplāksnes

Spirālveida kāpņu centrālajam stabiņam jāatrodas stingri vertikāli – to kontrolē, izmantojot celtniecības svērteni. Īpaša uzmanība jāpievērš centrālā statņa piestiprināšanai pie grīdas, jo stiprinājuma punkts slodzi ņem no pašas spirālveida kāpņu svara un cilvēkiem, kas pārvietojas pa to.

Atbalsta stabu var betonēt grīdā (izmantojot puišu virves) vai piestiprināt ar enkura skrūvēm.

Stiprinājumu stiprinājumus var izmantot arī tad, kad atbalsta kāju noenkuro pie koka grīdas. Lai izmantotu enkurus, staba apakšējā galā jābūt aprīkotam ar perforētu atloku (sk. 7. att.). Uz enkuroša skrūvēm, kas piestiprinātas grīdā, tiek uzstādīts atloks, un pēc tam skrūvēm tiek pievilkti uzgriežņi.

Attēls: deviņi.
Spirālveida kāpņu protektoru veidošanas shēma (noklikšķiniet, lai palielinātu)

Lai pielāgotos spirālveida kāpņu pakāpieniem uz centrālā staba, iepriekš tiek urbti caurumi, kas atrodas protektora šaurā daļā un kuru diametrs atbilst centrālā staba diametram..

Tagad jums ir jānovieto protektori pareizā vertikālā attālumā viens no otra. Šo attālumu nosaka stāvvada augstums.

Lai atrisinātu šo problēmu, tiek izmantotas bukses, kuru izmērs atbilst stāvvada augstumam mīnus tā dēļa biezums, no kura izgatavots protektors (sk. 8. att.). Turklāt starp ieliktni un protektoru atrodas metāla paplāksne, kas kalpo kā starpslānis starp spirālveida kāpņu koka daļām un aizsargā tos no deformācijas saskares vietās..

Attēls: desmit.
Spirālveida kāpņu blakus esošo protektoru izvietojums un piestiprināšana
1 – augšējais protektors;
2 – apakšējais protektors;
3 – atbalsta kronšteina piestiprināšanas vieta

Izgatavojot bukses, jāņem vērā paplāksņu biezums. Ja tas nav izdarīts, tad spirālveida kāpņu reālais augstums var pārsniegt projektēto par vairākiem centimetriem..

Bukses ir izgatavotas no koka, un tām ir iekšējie caurumi ar diametru, kas atbilst centrālā staba diametram. Visas bukses ir vienādas, izņemot apakšējo, kuru ražošanā jāņem vērā atbalsta staba piestiprināšanas vietas īpatnības pie grīdas.

Parasti stāvvada augstums spirālveida kāpņu konstrukcijā ir 180-200 mm, kas ir nedaudz lielāks par līdzīgu izmēru taisnām kāpnēm. Praksē šī vērtība var nedaudz atšķirties vienā vai otrā virzienā. Tas ir atkarīgs no attāluma starp plātnēm (no viena stāva gatavās grīdas līmeņa līdz nākamā stāva gatavās grīdas līmenim) un pakāpienu skaita.

Spirālveida kāpņu projektēšanas galvenās grūtības ir protektoru formas un lieluma noteikšana. Atšķirībā no taisnām kāpnēm, kur pakāpieniem ir vienāds platums un taisnstūra plāns, spirālveida kāpnes nozīmē tinumu pakāpienu izmantošanu, un šādu pakāpienu platums palielinās virzienā no centrālā staba uz ārējo kontūru..

Attēls: vienpadsmit.
Spirālveida kāpņu margu dizaina variants
1 – protektors;
2 – žogi, kas izgatavoti no taisnstūrveida stieņiem

Pirmkārt, jums vajadzētu noteikt atveres izmērus grīdā (protektora garums ir atkarīgs no tā) un attālumu starp grīdām (tas nosaka pakāpju skaitu). Ir arī jānosaka spirālveida kāpņu griešanās leņķis.
Pieņemsim, ka mēs projektējam spirālveida kāpnes ar 360 grādu griešanās leņķi, t.i., gājiena beigas ir paralēlas tā sākumam.
Mēs definējam protektora garumu kā 1000 mm. Pēc tam, kad esam noteikuši soļu skaitu (pieņemsim, ka būs 16 no tiem), zīmējumā apli sadalām ar atbilstošo rādiusu skaitu (zīmējums tiek veikts atbilstošā mērogā). No pirmā acu uzmetiena mums priekšā ir attēls ar spirālveida kāpnēm no augšas, bet tas nav tik.

Nevajadzētu aizmirst, ka, izveidojot spirālveida kāpnes, protektori “pārklājas” un plānā pārklājas viens ar otru. Izmantojot mūsu izvēlētos indikatorus, protektora platums, ja tas tiek noteikts zīmējumā no viena rādiusa uz nākamo, būs mazāks par nepieciešamajiem 200 mm..

Rādiusus, kas zīmējumā izdala apli, mēs parasti apzīmējam kā protektora viduslīnijas (simetrijas asi) un no viena no tiem veidosim spirālveida kāpņu šī elementa projekciju (sk. 9. att.). Šī līnija jāsadala uz pusēm (punkts A) un caur norādīto punktu jānozīmē segments, kas ir perpendikulārs līnijai.

Šis segments, kas atrodas centrā A, iezīmē protektora vidu, kur tā platumam jābūt vismaz 200 mm. Optimālais protektora platums mūsu gadījumā būs 220 mm. Segmenta garumam mērogā jāatbilst nepieciešamajam protektora platumam šajā vietā. Segmenta galus apzīmē ar A1 un A2.

Tālāk no apļa centra mēs atlikām uz protektora centra līnijas attālumu, kas atbilst 150 mm regulētajam mērogam, un apzīmējam to kā punktu B. Šajā vietā protektora platums nedrīkst būt mazāks par 100 mm..

Uzzīmēsim perpendikulāru segmentu, kura centrā ir punkts B. Šī segmenta garums mērogā atbilst protektora platumam. Segmenta galus apzīmē ar B1 un B2. Tagad novilksim divas taisnas līnijas caur punktiem A1, B1 un A2, B2.
Nevajadzētu aizmirst, ka protektors šaurā daļā ir jāaprīko ar caurumu centra stabiņam, un pakāpiena izturību nevar samazināt. Lai to izdarītu, protektors ir izgatavots tādā formā, kas atgādina klasisko atslēgas caurumu..

Ap atbalsta kāju ir apaļa protektora daļa ar rādiusu 80–100 mm. Zīmējumā mēs konstruēsim atbilstošu apli (pēc mēroga), savukārt tā centrs sakrīt ar galvenā apļa centru. Mēs apzīmējam līniju, kas šķērso punktus A1, B1 un A2, B2, un abus apļus krustošanās punktus kā C1, C2, D1, D2.

Tādējādi nepieciešamo protektora kontūru veido segmenti C1-D1, C2-D2, maza loka C1-C2 un liela loka D1-D2. Tagad iegūtos izmērus var pārveidot reālā mērogā un pareizi izgatavot protektora zīmi.
Protektors ir izgatavots no masīvkoka un parasti ir 50 mm biezs. Ir struktūras ar pakāpieniem, kuru biezums samazinās ar attālumu no centrālā staba, taču šādu elementu ieviešana ir ļoti darbietilpīga. Parasti pakāpieni ir pārklājušies un, skatoties no augšas, daļēji pārklājas viens ar otru.

Tas ļauj uzstādīt atbalsta stiprinājumus starp apakšējā protektora plašās daļas aizmugurējo malu un augšējā protektora plašās daļas priekšējo malu, kas palielina konstrukcijas uzticamību (sk. 10. att.). Turklāt žogu uzstādīšanai protektora platajos galos ir iepriekš urbti caurumi.

Spirālveida kāpņu montāža jāveic noteiktā secībā. Pēc centrālā pasta uzstādīšanas un nostiprināšanas uz tā pārmaiņus tiek uzstādītas bukses un protektori, pārmaiņus ar metāla paplāksnēm. Tad uz statīva savērtās protektora daļas tiek izgrieztas, un tās ieņem savas vietas ap apkārtmēru.
Spirālveida kāpnēm var būt gan pretēji pulksteņa rādītāja virzienam, gan pa labi pulksteņa rādītāja virzienā, taču pēdējās ir visizplatītākās. Īpaša uzmanība jāpievērš pareizai orientācijai pirmās un pēdējās darbības telpā.
Turklāt starp protektora plašajām daļām ir uzstādīti un nostiprināti atbalsta kronšteini. Pēc tam tiek uzvilkta pēdējā piedurkne un pievilkta ar uzgriezni centrālā staba augšējā galā (aprīkota ar vītni).
Ieteicams šo riekstu papildināt ar dekoratīvu galvu. Pēdējais spirālveida kāpņu pakāpiens ir piestiprināts pie griestiem ar stiprinājumiem un metāla elementiem.

Visbeidzot, tiek uzstādīti spirālveida kāpņu margu stabi un margas. Margu dizainam var būt izliekts kontūra (kas ir diezgan darbietilpīgs izpildījums) vai arī tas var sastāvēt no taisniem stieņiem (sk. 11. att.).

Iegūtās spirālveida kāpnes diezgan labi spēj pārvadāt atbilstošās kravas un izpildīt savu mērķi.