Лестница на металлокаркасе строится по тем же законам геометрии, что и деревянная или бетонная. Стальные косоуры или тетивы дают прочность и позволяют делать открытые ступени без подступенков, но количество ступеней, их высоту и глубину проступи рассчитывают одинаково для любого материала каркаса. Калькулятор помогает получить эти параметры по двум данным: высоте между этажами и длине проёма под марш.
Металлический каркас часто выбирают из-за возможности точно выдержать расчётные размеры. Сварной косоур режется по чертежу с точностью до миллиметра, поэтому ошибка в расчёте ступеней сразу видна и её сложно скрыть подгонкой, как бывает с деревянной конструкцией. Расчёт нужен до заказа металлопроката, чтобы не тратить материал на переделку.
Формула расчёта
Калькулятор использует стандартную методику расчёта маршевой лестницы. Сначала находится число ступеней: высота между этажами в сантиметрах делится на среднюю комфортную высоту подступенка 17 см, а результат округляется до целого числа. Затем эта высота уточняется делением полной высоты этажа на полученное число ступеней - так все подступенки в марше получаются равными.
Глубина проступи определяется через правило удобства шага: из 63 см вычитается удвоенная высота подступенка. Число 63 см берётся из антропометрии среднего шага человека и обеспечивает комфортное соотношение высоты и глубины ступени. После этого можно найти угол наклона марша как арктангенс отношения высоты подступенка к глубине проступи.
Отдельно рассчитывается горизонтальная длина шага - величина, на которую сдвигается каждая следующая ступень по горизонтали. Она получается делением длины проёма на количество ступеней и обычно немного отличается от глубины проступи, потому что проступь может частично нависать над нижней ступенью.
Пример 1
Высота между этажами 280 см, длина проёма под марш 420 см.
Количество ступеней: 280 / 17 = 16,47, округляем до 16.
Высота подступенка: 280 / 16 = 17,5 см.
Глубина проступи: 63 - 2 × 17,5 = 63 - 35 = 28 см.
Горизонтальная длина шага: 420 / 16 = 26,25 см.
Получается марш из 16 ступеней с подступенком 17,5 см и проступью 28 см. Это комфортные пропорции, близкие к строительным нормам для жилых лестниц, где подступенок обычно держат в диапазоне 15-18 см, а проступь - не менее 25 см.
Пример 2
Высота между этажами 320 см, длина проёма 480 см.
Количество ступеней: 320 / 17 = 18,82, округляем до 19.
Высота подступенка: 320 / 19 ≈ 16,84 см.
Глубина проступи: 63 - 2 × 16,84 ≈ 63 - 33,68 ≈ 29,3 см.
Горизонтальная длина шага: 480 / 19 ≈ 25,3 см.
Здесь марш длиннее, ступеней больше, а подступенок ниже, поэтому проступь получилась глубже и удобнее для ходьбы. Такой вариант обычно предпочтительнее первого, если позволяет площадь помещения, потому что более пологий марш безопаснее и легче для подъёма.
Металлокаркас и точность изготовления
Стальной косоур или пара тетив режутся по расчётным отметкам заранее, до монтажа на объекте. Ошибка в высоте подступенка распределяется по всем ступеням сразу, а не компенсируется на месте, как бывает с деревянной тетивой. Поэтому расчёт лучше делать по фактическим замерам чернового пола и потолка, а не по проектным цифрам, которые часто отличаются от реальных на сантиметр-два.
Открытые ступени и безопасность
Металлокаркас позволяет делать ступени без подступенков, с открытым пространством между ними. Здесь нужно проверить, что просвет между соседними ступенями не превышает 10-12 см - это стандартное требование безопасности, особенно если в доме есть маленькие дети. Формула расчёта высоты и глубины ступени от этого не меняется, дополнительно проверяется только просвет по вертикали.
Ширина марша и перила
Ширина марша не входит в формулу расчёта ступеней, но влияет на удобство эксплуатации и стоимость каркаса. Для основной лестницы в доме комфортной считается ширина от 90 до 120 см, для второстепенной или чердачной допустимо сузить до 70-80 см. Перила крепятся к стойкам, приваренным к косоуру, поэтому их положение стоит закладывать в проект на этапе резки металла.
Уклон марша и удобство подъёма
Угол наклона, рассчитанный из соотношения подступенка и проступи, определяет удобство пользования лестницей. Уклон до 35-38 градусов комфортен для повседневного подъёма, от 38 до 45 - уже более крутой, подходящий для вспомогательных лестниц. Если расчётный угол больше 45 градусов, стоит пересмотреть длину проёма или разбить марш на два коротких с площадкой, иначе ходить по лестнице будет неудобно и небезопасно.