Рис. 1.
Порівняльні характеристики
площ гвинтовий
і прямий сходів
зі ступенями
довжиною 1000 мм
(стрілками вказано
напрямок руху):

1 – гвинтові сходи;
2 – пряма сходи;
a – проміжний майданчик

Рис. 2.
Ширина проступи
забіжної щаблі

1 – ширина на шляху руху
правої ноги;
2 – ширина на шляху руху
лівої ноги

Рис. 3.
Гвинтові сходи "самба"
з сходами "качиний крок"

1 – проступи;
2 – перила

Рис. 4.
Гвинтові сходи
на вигнутих тятивах

1 – тятиви

Рис. 5.
Гвинтові сходи
без центральної стійки
і тятив
(клікнути для збільшення)

1 – проступи;
2 – балясини;
3 – поручні;
4 – стійки поручнів

Рис. 6.
Гвинтові сходи
з центральною опорною стійкою
(клікнути для збільшення)

1 – фланець на нижньому кінці
центральної стійки;
2 – центральна опорна стійка;
3 – забіжні ступен

Рис. 8.
Розташування елементів
гвинтових сходів
на центральній стійці

1 – центральна стійка;
2 – проступ;
3 – дерев'яні втулки;
4 – проміжні
металеві шайби

ГВИНТОВІ СХОДИ

Головним елементом сходів, який дозволяє досягти основної мети – переміщення по вертикалі, є щабель. Форма і взаєморозташування ступенів обумовлюють два основних типи конструкцій сходів – пряму і гвинтові сходи. Східці, ширина яких збільшується від одного кінця до іншого, встановлені на центральній стійці або іншим способом, розташовані по колу, утворюють гвинтові сходи.

Конструкція гвинтових сходів має як переваги, так і певні недоліки. Основною перевагою гвинтових сходів є менша (порівняно зі сходами прямий) площа, займана нею.

У більшості випадків гвинтові сходи вміщається в коло, центром якої є опорна стійка, а радіус визначається довжиною ступенів. При довжині ступеня 1000 мм і однаковій висоті східця (навіть без урахування можливої проміжної площадки) гвинтові сходи займає місця приблизно в півтора рази менше, ніж пряма (див. рис. 1).

Але вже при довжині ступеня 1500 мм, при інших рівних характеристиках, площі, займані гвинтовий і прямий сходами, порівнюються. Подальше збільшення довжини ступені приводить до значного збільшення площі, на якій розташовується гвинтові сходи.

Слід також враховувати, що оптимальний шлях пересування по гвинтових сходах проходить приблизно по середині маршу, при цьому повинна бути забезпечена можливість опори на перила. З цього випливає, що довжина щабля в гвинтових сходах має кінцеві розміри.

У зв'язку з цим виявляється головний недолік гвинтових сходів – занадто мала ширина проступи на лінії руху. Саме цим визначається поширена практика виконання ступенів без подступенков. Треба враховувати, що ширина проступи гвинтових сходів неоднакова в місцях опори на неї лівої і правої ноги (див. рис. 2).

Для ноги, яка розташована ближче до центральної стійки гвинтових сходів і, відповідно, спирається на ділянку меншої ширини проступи, підвищується небезпека зісковзування, особливо при русі вниз.

Відсутність східця дозволяє частині ступні розміщуватися за внутрішньою кромкою проступи по ходу руху вгору. Саме у зв'язку з вищезазначеними обставинами гвинтові сходи частіше застосовуються в якості додаткових і декоративних і значно рідше – у ролі основних.

Оригінальна конструкція гвинтових сходів, яка дозволяє вирішити проблему недостатньої ширини проступи і пов'язані з цим незручності, відома під назвою «самба»(див. рис. 3). У такий гвинтових сходах використовуються проступи зі складною конфігурацією «качиний крок». Зазвичай ці проступи застосовуються в прямих сходах з великим кутом нахилу.

Оскільки в даному випадку проступи мають неоднакову на своєму протязі ширину, то вони в деякому роді є забіжними, причому по черзі протилежно спрямованими. Використання проступей «качиний крок» в конструкції гвинтових сходів, де всі щаблі за визначенням є забіжними, вимагає дотепного проектного рішення.

При проектуванні гвинтових сходів слід виходити з того, що ширина проступи на лінії руху (тобто по середині маршу) не може становити менше 200 мм, а на відстані 150 мм від центральної стійки повинна бути не менше 100 мм.

При використанні гвинтових сходів в якості основної проступ виконується завдовжки не менше 800 мм, а отвір у перекритті повинен мати діаметр від 2000 мм.

Якщо гвинтові сходи відіграє роль додаткової, то довжина проступи в 550-600 мм цілком достатня і вимагає отвору до 1400 мм. Така конструкція гвинтових сходів є компактною, і основна сфера її застосування – забезпечення доступу у горищне приміщення.

Крім цього, параметром, що визначає зручність гвинтових сходів в експлуатації, є висота проходу, яка не може бути менше 2000 мм.

Існує кілька видів несучих конструкцій для гвинтових сходів і, відповідно, способів кріплення ступенів на них. Можна виконати кручені сходи на основі тетів (опорних балок, розташованих з боків від ступенів).

У цьому випадку тятиви мають вигнуту спіралевидну форму і виконуються із склеєних дерев'яних елементів (див. рис. 4). Треба зауважити, що виготовлення таких опорних конструкцій пов'язано з великими труднощами і вимагає спеціальних навичок.

Крім того, можна виконати гвинтові сходи взагалі без опорних балок (див. рис. 5). У такій конструкції забіжні щаблі з'єднуються один з одним, а також з поручнями, які у свою чергу кріпляться до балясин (початковим і заключним стійок перил).

Також до балясин кріпляться перша і остання сходинки. Остання щабель в свою чергу фіксується на перекритті. Навантаження в такий гвинтових сходах певним чином розподіляються по всій конструкції.

Найбільш традиційний і часто використовуваний тип гвинтових сходів – це конструкція з центральною опорною стійкою(див. рис. 6). Оскільки така стійка є несучою конструктивною основою гвинтових сходів, найбільш раціонально виконати її з товстостінної металевої труби діаметром 50 мм.

Центральна стійка гвинтових сходів повинна розташовуватися строго вертикально – це контролюється за допомогою будівельного рівня. Особливу увагу необхідно приділити кріпленню центральної стійки до підлоги, оскільки місце кріплення сприймає навантаження від ваги самої гвинтових сходів і переміщаються по ній людей.

Опорна стійка може бути забетонована в підлогу (з використанням розтяжок) або зафіксована за допомогою анкерних болтів.

Анкерні кріпильні вироби можна використовувати і у випадку кріплення опорної стійки до дерев'яної підлоги. Для застосування анкерів нижній кінець стійки повинен бути обладнаний фланцем з отворами (див. рис. 7). На укріплені в підлозі анкерні болти встановлюється фланець, і потім на болтах гайки затягуються.

Для розміщення ступенів гвинтових сходів на центральній стійці в них заздалегідь висвердлюються отвори, які знаходяться у вузькій частині проступи і мають діаметр, відповідний діаметру центральної стійки.

Тепер необхідно розмістити проступи на належному відстані один від одного по вертикалі. Ця відстань визначається висотою подступенка.

Для рішення такої задачі застосовуються втулки, які мають розмір, що відповідає висоті східця за винятком товщини дошки, з якої виконується проступь (див. рис. 8). Крім того, між втулкою і проступью розташовується металева шайба, яка служить прошарком між дерев'яними деталями гвинтових сходів і оберігає їх від деформації в місцях дотику.

Товщину шайб слід враховувати при виготовленні втулок. Якщо цього не зробити, то реальна висота гвинтових сходів може перевищити проектну на кілька сантиметрів.

Втулки виконуються з деревини і мають внутрішні отвори діаметром, відповідним діаметру центральної стійки. Всі втулки виконуються однаковими, за винятком нижньої, при виготовленні якої слід враховувати особливості місця кріплення опорної стійки до підлоги.

Зазвичай висота підсходинки в конструкції гвинтових сходів становить 180-200 мм, що дещо перевищує подібний розмір для прямих сходів. На практиці ця величина може дещо змінюватися в ту або іншу сторону. Це залежить від відстані між перекриттями (від рівня чистої підлоги одного поверху до рівня чистої підлоги наступного поверху) і кількості ступенів.

Головна трудність при проектуванні гвинтових сходів полягає у визначенні форми і розмірів проступей. На відміну від прямої сходи, де проступи мають однакову ширину і прямокутні в плані, гвинтові сходи передбачає використання забіжних ступенів, а ширина подібних ступенів збільшується у напрямку від центральної стійки до зовнішнього контуру.

Насамперед слід визначити габарити отвору в перекритті (від цього залежить довжина проступи) і відстань між поверхами (це визначає кількість ступенів). Також необхідно встановити кут повороту гвинтових сходів.

Припустимо, що ми проектуємо гвинтові сходи з кутом повороту 360 градусів, тобто закінчення маршу паралельно його початку.

Довжину проступи визначимо 1000 мм. Визначивши кількість ступенів (припустимо, їх буде 16), ділимо відповідним числом радіусів окружність на кресленні (креслення виконується у відповідному масштабі). На перший погляд ми маємо перед собою зображення нашої гвинтових сходів зверху, проте це не так.

Не слід забувати, що в конструкції гвинтових сходів проступи розташовуються «внахлест» і в плані перекривають один одного. При обраних нами показниках ширина проступи, якщо її визначати на кресленні від одного радіуса до сусіднього, буде менше необхідних 200 мм.