Structurile scărilor în spirală

Elementul principal al scării, care vă permite să atingeți obiectivul principal – să vă deplasați pe verticală – este pasul. Forma și poziția treptelor determină două tipuri principale de structuri ale scărilor – scări drepte și spiralate. Pași, a căror lățime crește de la un capăt la altul, montat pe un stâlp central sau altfel și dispus într-un cerc, formând o scară în spirală.

Fig. 1.
Caracteristici comparative ale zonelor scărilor în spirală și drepte cu trepte de 1000 mm lungime (săgețile indică direcția de mișcare):
1 – scara în spirală;
2 – scara dreaptă;
a – platformă intermediară

Designul scării în spirală are atât avantaje, cât și dezavantaje. Avantajul principal al unei scări în spirală este zona mai mică (în comparație cu o scară dreaptă) ocupată de aceasta.

În cele mai multe cazuri, scara spirală se încadrează într-un cerc, al cărui centru este stâlpul de susținere, iar raza este determinată de lungimea treptei. Cu o lungime de pas de 1000 mm și aceeași înălțime de ridicare (chiar și fără a ține cont de o posibilă platformă intermediară), o scară în spirală ocupă de aproximativ o dată și jumătate mai puțin spațiu decât una dreaptă (vezi Fig. 1).

Dar deja cu o lungime de treaptă de 1500 mm, alte caracteristici fiind egale, sunt comparate suprafețele ocupate de o spirală și o scară dreaptă. O creștere suplimentară a lungimii treptei duce la o creștere semnificativă a zonei pe care este amplasată scara spirală.

Fig. 2.
Lățimea benzii de rulare
1 – lățime pe calea de mișcare a piciorului drept;
2 – lățime pe calea de mișcare a piciorului stâng

De asemenea, trebuie reținut faptul că calea optimă de mișcare de-a lungul scării în spirală se desfășoară aproximativ la mijlocul marșului, în timp ce ar trebui să fie posibilă susținerea balustradei. De aici rezultă că lungimea unui pas într-o scară în spirală are dimensiuni finite.

În acest sens, principalul dezavantaj al scării în spirală este dezvăluit – lățimea benzii de rulare este prea mică pe linia de mișcare. Aceasta este ceea ce determină practica obișnuită de a efectua pași fără creștere. Trebuie avut în vedere faptul că lățimea benzii de rulare a unei scări în spirală nu este aceeași în locurile în care picioarele stângi și drepte se sprijină pe ea (vezi Fig. 2).

Fig. 3.
Scara spirală „samba” cu trepte „pas de rață”
1 – banda de rulare;
2 – balustrade

Pentru un picior care este mai aproape de stâlpul central al scării în spirală și, în consecință, se sprijină pe o secțiune mai mică a benzii de rulare, există un risc crescut de alunecare, în special atunci când vă deplasați în jos.

Absența unui înălțător permite poziționarea unei părți a piciorului în spatele marginii interioare a benzii de rulare în sens ascendent. În legătură cu circumstanțele de mai sus, scările în spirală sunt adesea folosite ca adiționale și decorative și mult mai rar ca principale..

Fig. 4.
Scara spirală pe arcuri curbate
1 – arcuri

Designul original al scării în spirală, care elimină problema lățimii insuficiente a benzii de rulare și inconvenientul asociat, este cunoscut sub numele de „samba” (a se vedea Fig. 3). Într-o astfel de scară în spirală, sunt utilizate trepte cu o configurație complexă „pas de rață”. De obicei, aceste trepte sunt utilizate în scări drepte cu un unghi mare de înclinare..

Întrucât, în acest caz, treptele au o lățime inegală de-a lungul lungimii lor, ele sunt într-un fel alergate și direcționate opus. Folosirea treptelor „pas de rață” în construcția unei scări în spirală, unde toate treptele sunt prin definiție curgătoare, necesită o soluție ingenioasă de proiectare.

Fig. cinci.
Scara spirală fără stâlp central și arcuri (faceți clic pentru a mări)
1 – banda de rulare;
2 – balustre;
3 – balustrade;
4 – stâlpi de balustradă

La proiectarea scărilor în spirală, trebuie să pornim de la faptul că lățimea benzii de rulare pe linia de mișcare (adică la mijlocul marșului) nu poate fi mai mică de 200 mm, iar la o distanță de 150 mm față de stâlpul central trebuie să fie de cel puțin 100 mm.

Când se utilizează o scară în spirală ca banda de rulare principală, se realizează o lungime de cel puțin 800 mm, iar deschiderea în tavan trebuie să aibă un diametru de 2000 mm.

Dacă scara în spirală joacă un rol suplimentar, atunci lungimea benzii de rulare de 550–600 mm este suficientă și necesită o deschidere de până la 1400 mm. Acest design al unei scări în spirală este compact, iar principalul său domeniu de aplicare este acela de a oferi acces la mansardă..

În plus, parametrul care determină comoditatea scării în spirală în funcțiune este înălțimea de trecere, care nu poate fi mai mică de 2000 mm..

Există mai multe tipuri de structuri de susținere pentru scările în spirală și, în consecință, modalități de atașare a treptelor la acestea. Puteți realiza o scară în spirală pe bază de arcuri (grinzi de sprijin amplasate pe laturile treptelor).

Fig. 6.
Scara spirală cu stâlp central de sprijin (faceți clic pentru a mări)
1 – flanșă la capătul inferior
rack central;
2 – post de sprijin central;
3 – trepte de înfășurare;
4 – suporturi de sprijin;
5 – balustrade;
6 – posturi de balustradă

În acest caz, arcurile au o formă spiralată curbă și sunt realizate din elemente de lemn lipite (vezi Fig. 4). Trebuie menționat că fabricarea unor astfel de structuri de sprijin este asociată cu mari dificultăți și necesită abilități speciale..

În plus, este posibilă realizarea unei scări în spirală, fără a avea grinzi de sprijin (vezi Fig. 5). Într-un astfel de proiect, treptele de rulare sunt conectate între ele, precum și balustradele, care la rândul lor sunt atașate la balustre (stâlpii de balustradă inițiali și finali).

Fig. 7.
Flanșă pentru fixarea stâlpului B la podea
1 – flanșă;
2 – post central;
3 – mânecă inferioară din lemn;
4 – șaibă de metal;
5 – șuruburi de ancorare

De asemenea, primii și ultimii pași sunt atașați de balustre. Ultimul pas, la rândul său, este fixat pe podea. Sarcinile într-o astfel de scară în spirală sunt distribuite într-un anumit mod în întreaga structură.

Cel mai tradițional și cel mai des utilizat tip de scară în spirală este structura de susținere centrală (vezi fig. 6). Întrucât un astfel de suport este baza structurală de susținere a unei scări în spirală, este mai rațional să fie realizată dintr-o țeavă metalică cu pereți groși cu un diametru de 50 mm.

Fig. 8.
Dispunerea elementelor scării spiralate pe stâlpul central
1 – post central;
2 – banda de rulare;
3 – bucși din lemn;
4 – șaibe metalice intermediare

Postul central al scării în spirală trebuie amplasat strict pe verticală – aceasta este controlată folosind o linie de plumb pentru construcție. O atenție deosebită trebuie acordată fixării stâlpului central pe podea, deoarece punctul de fixare preia sarcina din greutatea scării în spirală și a persoanelor care se deplasează de-a lungul acesteia.

Piciorul de sprijin poate fi betonat în podea (folosind funii tip tip) sau fixat cu șuruburi de ancorare.

Elementele de fixare de ancorare pot fi, de asemenea, utilizate la ancorarea piciorului de sprijin pe o podea din lemn. Pentru a utiliza ancore, capătul inferior al stâlpului trebuie să fie echipat cu o flanșă perforată (vezi Fig. 7). Pe bolțurile de ancorare fixate pe podea este instalată o flanșă, iar piulițele sunt strânse pe șuruburi.

Fig. nouă.
Schema de construcție a treptelor pentru o scară în spirală (faceți clic pentru a mări)

Pentru a așeza treptele scării spiralate pe stâlpul central, sunt găuri pre-găurite în ele, care sunt în partea îngustă a benzii de rulare și au un diametru corespunzător diametrului stâlpului central..

Acum trebuie să așezați pașii la distanța verticală corectă unul de celălalt. Această distanță este determinată de înălțimea ascensorului.

Pentru a rezolva această problemă, se utilizează bucși care au o dimensiune corespunzătoare înălțimii creșterii minus grosimea plăcii din care este făcută banda de rulare (vezi Fig. 8). În plus, o șaibă metalică este amplasată între bucșă și banda de rulare, care servește ca un strat intermediar între părțile de lemn ale scării în spirală și le protejează de deformare în punctele de contact.

Fig. zece.
Interpunerea și fixarea treptelor adiacente ale unei scări în spirală
1 – banda de rulare superioară;
2 – banda de rulare inferioară;
3 – locul de fixare a suportului de sprijin

Grosimea șaibelor trebuie luată în considerare la realizarea bucșelor. Dacă nu se face acest lucru, atunci înălțimea reală a scării în spirală poate depăși proiectul cu câțiva centimetri..

Bucșile sunt din lemn și au găuri interne cu un diametru corespunzător diametrului stâlpului central. Toate bucșele sunt făcute la fel, cu excepția celei inferioare, la fabricarea căreia trebuie să țină seama de particularitățile locului de fixare a stâlpului de sprijin pe podea..

De obicei, înălțimea riderului în construcția unei scări în spirală este de 180-200 mm, care este puțin mai mare decât o dimensiune similară pentru o scară dreaptă. În practică, această valoare poate varia ușor într-o direcție sau alta. Depinde de distanța dintre dale (de la nivelul podelei finisate a unui etaj până la nivelul podelei finisate de la etajul următor) și de numărul de trepte.

Principala dificultate în proiectarea unei scări în spirală este determinarea formei și mărimii treptelor. Spre deosebire de o scară dreaptă, unde treptele au aceeași lățime și sunt dreptunghiulare în plan, o scară în spirală presupune utilizarea unor trepte înfășurate, iar lățimea unor astfel de trepte crește în direcția de la stâlpul central spre conturul exterior..

Fig. unsprezece.
O variantă a designului gardului scării în spirală
1 – banda de rulare;
2 – garduri din bare dreptunghiulare

În primul rând, ar trebui să determinați dimensiunile deschiderii din podea (lungimea benzii de rulare depinde de aceasta) și distanța dintre podele (acest lucru determină numărul de trepte). De asemenea, este necesar să setați unghiul de rotație al scării în spirală.
Să presupunem că proiectăm o scară în spirală cu un unghi de rotație de 360 ​​de grade, adică sfârșitul marșului este paralel cu începutul său.
Definim lungimea benzii de rulare ca 1000 mm. După ce am stabilit numărul de pași (de exemplu, vor fi 16 dintre ei), împărțim cercul din desen după numărul corespunzător de raze (desenul este realizat la scara corespunzătoare). La prima vedere, avem în fața noastră o imagine a scării noastre în spirală de sus, dar nu este așa.

Nu trebuie uitat că în construcția unei scări în spirală, treptele se „suprapun” și se suprapun între ele în plan. Cu indicatorii pe care i-am ales, lățimea benzii de rulare, dacă este determinată în desen de la o rază la alta, va fi mai mică decât 200 mm necesară.

Razele care împart cercul în desen, convențional desemnăm drept linii centrale (axa de simetrie) a benzii de rulare și de la una dintre ele vom construi proiecția acestui element al scării în spirală (vezi Fig. 9). Această linie trebuie împărțită în jumătate (punctul A), iar prin punctul specificat, trasați un segment perpendicular pe linie.

Acest segment centrat în punctul A va marca mijlocul benzii de rulare, unde lățimea sa trebuie să fie de cel puțin 200 mm. Lățimea optimă a benzii de rulare în cazul nostru va fi de 220 mm. Lungimea segmentului trebuie să corespundă scării necesare în acest loc pentru lățimea benzii de rulare. Capetele segmentului sunt notate ca A1 și A2.

Mai departe, din centrul cercului, amânăm pe linia centrală a benzii de rulare, distanța corespunzătoare scării reglate de 150 mm și denotăm acest lucru ca punctul B. În acest loc, lățimea benzii de rulare nu poate fi mai mică de 100 mm.

Să desenăm un segment perpendicular centrat în punctul B. Lungimea acestui segment corespunde scării lățimii benzii de rulare. Capetele segmentului vor fi notate ca B1 și B2. Acum să tragem două linii drepte prin punctele A1, B1 și A2, B2.
Nu trebuie uitat faptul că banda de rulare din partea îngustă trebuie să fie echipată cu un orificiu pentru stâlpul central, iar rezistența treptei nu poate fi redusă. Pentru a face acest lucru, banda de rulare este realizată într-o formă asemănătoare cu o gaură de chei clasică..

În jurul piciorului de sprijin există o secțiune rotundă de rulare, cu o rază de 80–100 mm. Vom construi un desen (la scară) corespunzător în desen, în timp ce centrul său va coincide cu centrul cercului principal. Să denotăm punctele de intersecție ale liniilor care trec prin punctele A1, B1 și A2, B2 și ambele cercuri ca C1, C2, D1, D2.

Astfel, conturul de rulare necesar este format din segmente C1-D1, C2-D2, un arc mic C1-C2 și un arc mare D1-D2. Acum puteți converti dimensiunile rezultate într-o scară reală și puteți realiza o banda de rulare corect construită.
Banda de rulare este realizată din lemn masiv și este de obicei grosime de 50 mm. Există modele cu benzi de rulare, a căror grosime scade odată cu distanța față de stâlpul central, dar implementarea unor astfel de elemente este foarte laborioasă. De obicei, treptele sunt suprapuse și, când sunt privite de sus, se suprapun parțial unele cu altele.

Acest lucru permite montarea parantezelor de susținere între marginea din spate a părții laterale a benzii de rulare inferioare și marginea frontală a părții laterale a benzii de rulare, ceea ce crește fiabilitatea structurii (vezi fig. 10). În plus, găurile sunt pre-găurite la capetele laterale ale benzii de rulare pentru instalarea gardurilor.

Montarea scării în spirală trebuie realizată într-o ordine specifică. După instalarea și fixarea stâlpului central, bucșele și treptele sunt instalate alternativ pe el, alternând cu șaibe metalice. Apoi, treptele înfundate pe suport sunt tăiate și își ocupă locurile în jurul circumferinței.
O scară în spirală poate avea direcții de urcare atât în ​​sens invers acelor de ceasornic, cât și în sensul acelor de ceasornic, dar cea din urmă este cea mai frecventă. O atenție deosebită trebuie acordată orientării corecte în camera primilor și ultimilor pași.
Mai mult, între părțile largi ale benzii de rulare, sunt instalate și fixate suporturi de sprijin. După aceea, ultimul manșon este pus și strâns cu o piuliță pe capătul superior al stâlpului central (echipat cu un fir).
Este recomandabil să suplimentați această piuliță cu un cap decorativ. Ultima treaptă a scării în spirală este fixată pe podea cu elemente de fixare și elemente metalice.

În cele din urmă, sunt instalate stâlpi de balustradă și balustrade pentru scări în spirală. Proiectarea balustradelor poate avea un contur curbat (care este destul de laborios în execuție) sau constă din bare drepte (a se vedea Fig. 11).

Scara spirală rezultată este destul de capabilă să transporte sarcinile corespunzătoare și să-și îndeplinească scopul.