Схема лестница: Лестницы на второй этаж в частном доме своими руками. Схема конструкции лестницы

Содержание

Чертежи лестниц на второй этаж

Данная статья представляет собой обзор на наиболее популярные виды лестниц, а также содержит в себе практические советы как сделать и рассчитать лестницы на второй этаж в частном доме своими руками. Схема, расчеты, размеры, а также чертежи прилагаются. В конце каждой главы имеется видео с наглядным отображением процесса возведения конструкции.

Для удобства чтения статья разделена на несколько глав:

  • первая глава содержит в себе общие рекомендации;
  • вторая глава представляет методы создания проекта винтовой лестницы, которые можно применять при работе;
  • третья, четвертая и пятая глава имеют примеры по созданию обычных конструкций из дерева, бетона и металла;
  • последняя предлагает 10 проектов конструкции и отвечает на вопрос об оптимальной ширине.

Для удобства в статье имеется навигационная панель, с помощью которой можно перейти к любому пункту и начать чтение с необходимой главы.

Пример проекта металлической лестницы

Как рассчитать лестницу на второй этаж в частном доме своими руками правильно – общие рекомендации

В данном разделе приведены рекомендации и расчет лестницы на второй этаж в частном доме своими руками. Схема и чертежи разных проектов выложены в конце данного материала.

Лестница служит для комфортного перемещения между этажами. Как правило, данной конструкцией пользуются ежедневно – двухэтажные дома чаще всего строятся с расположением спальных комнат и ванной на втором этаже. Из этого можно получить два наиболее главных правила при проектировании конструкции – безопасность и удобство.

Над стеллажами

Важно: Лестница – это источник повышенной травматичности для людей всех возрастов. Падение может крайне негативно сказаться на здоровье человека, потому, следует делать ее максимально безопасной. Для этого есть несколько способов, которые позволяют полностью минимизировать риски.

В первую очередь, необходимо делать ступеньки оптимальной высоты и ширины. Об слишком высокие ступеньки просто запнуться, а по узким крайне трудно идти, потому можно легко поскользнуться. Необходимо учитывать это при проектировании, закладывая размер заранее в проект.

В большом доме

Наиболее оптимальной высотой ступенек можно считать 150-200мм. Этого достаточно, чтобы совершить уверенный шаг, без страха запнуться или неправильно занести ногу. Глубина, или ширина должна быть не меньше 200мм – это требование нетрудно получить из средней длины ноги человека.

Кроме этого, каждой лестнице необходимы перила. Они позволяют перемещаться с большим комфортом и безопасностью – риск падения значительно снижается.

Важно: Материал должен быть не скользким. Лестницу лучше не делать из кафеля или лакированного дерева – они имеют гладкую поверхность, которая очень неудобна для передвижения. Если все же используется дерево, не лишним является обработка наждачной бумагой или обивка ступеней ковровой дорожкой.

[1]

Над диваном

Удобство зачастую зависит от безопасности. Если ступени будут безопасными, то, одновременно, будут и удобными. Конечно, порой ради удобства можно несколько отступить от стандартных размеров – если их будет использовать только человек большого роста, можно сделать высоту ступенек более 200мм.

График зависимости наклона лестницы к удобству использования

Как сделать винтовую конструкцию самостоятельно

Винтовая лестница имеет свой особенный внешний вид, за счет которого появляется возможность создания совершенно непохожего ни на что дизайна. Кроме этого, винтовая конструкция позволяет сэкономить много места на обоих этажах, сделав помещение более эргономичными.

Винтовая

Расчет винтовой лестницы на второй этаж

В случае создания винтовой лестницы на второй этаж расчет необходимо начинать с количества ступеней и высоты их расположения. Исходя из сказанного в прошлой главе, оптимальная высота между ступенями равна 200мм, а глубина – 200-300мм. Но надо учесть, что у винтовых лестниц ступени имеют вид расширяющихся конусов, потому, и их глубину необходимо рассчитывать особым способом.

С центральной стойкой

Для расчета лучше использовать математические формулы. Для начала, необходимо узнать длину окружности конструкции. Удобнее всего это сделать с помощью формулы 2*3,14*r, где r – ширина пролета. К примеру, при ширине пролета в 1000мм окружность будет равняться 6280мм. Чтобы получить ширину ступени с внешней стороны, достаточно данное расстояние поделить на количестве ступеней в одном пролете. Для примера, при 10 ступенях расстояние будет равняться 628мм, которые позволят создать ровную лестницу без пустот.

Схема расчета винтовой модели

Высота конструкции определяется высотой помещения, также, как и при создании обычной лестницы. Высота между ступенями должна равняться оптимальной – к примеру, обычно хватает 150-250мм. Оптимальную высоту лучше рассчитывать от высоты помещения. Для примера, за высоту потолков в комнате – 2700мм. Ступеньки будут толщиной 20мм, толщина перекрытия – 150мм.

Совет: Расчеты необходимо начинать с пола – пол является нулевой ступенью. Для начала необходимо суммировать высоту помещения и перекрытия, поскольку именно на это расстояние должна идти лестница. В данном случае она равняется 2850мм. Чтобы получить количество ступеней, необходимо поделить его на подходящую высоту одной ступени с ее высотой – к примеру, 220мм. Результатом, с округлением, является 13 ступеней. Последней, 13 ступенью, в данном случае будет служить пол перекрытия второго этажа.

[2]

Графическое построение и размеры

На данном этапе лучше всего создавать проект на бумаге. Не обязательно делать его максимально точным в чертежном плане, но даже простой набросок поможет лучше понимать проект.

Размеры винтовых лестниц на второй этаж

При проведении расчетов размера необходимо отталкиваться от наиболее комфортной ширины лестницы в 800-1000мм. Этого достаточно, чтобы пройти даже с большим грузом на руках, при этом не стесняя себя в движениях (к сожалению, крупногабаритную мебель все равно придется поднимать через окна).

Проект винтовой модели

Винтовая лестница представляет собой круг, потому диаметр равен сложению ширины проходов и, если лестница строится с центральной опорой, размера опоры. В среднем, диаметр подобной конструкции равняется 1600-2000мм, которых хватает для её удобного использования вне зависимости от особенностей. Более подробно в таблице ниже

210 235 9 10 270° 202,5°
235 260 10 11 300° 225°
260 285 11 12 330° 247,5°
285 310 12 13 360° 270°
335 13 14 390° 292,5°
335 360 14 15 420° 315°

Совет: Очень часто размер лестницы зависит от высоты потолка. Для маленького дачного домика нет смысла делать очень широкую лестницу – достаточно будет 700мм для того, чтобы пройти на второй этаж. Для чердачных выполняется точно такое же правило.

[3]

Видео проект лестницы винтового типа

Данное видео показывает как самому сделать лестницы на второй этаж в частном доме своими руками (схема и размеры проекта прилагаются). Показаны основные моменты монтажа, а также все особенности работы с данным видом конструкций.

Деревянная лестница на второй этаж своими руками

Обычная лестница может строится по схожим расчетам и методикам. Деревянная лестница на второй этаж в частном доме своими руками изготавливается намного проще винтовой, но занимает сравнительно больше места. Далее рассмотрим основные моменты расчета и видео-инструкцию.

Из дерева

Расчет деревянной лестницы на второй этаж

Пример расчета

Расчет деревянной лестницы на второй этаж должен учитывать длину – она является сложением глубины всех ступеней. Чем больше их будет, тем больше будет сама длина. Для обычной лестницы в помещении в среднем достаточно 10-12 ступеней, которые суммарно будут равны 2000-2500мм при глубине в 200мм и 2500-3000мм при глубине в 250мм.

Проект лестницы с поворотом на 90 градусов

Совет: Ширина подобной конструкции в среднем должна равняться 800-1000мм. Данный размер должен предоставлять полную свободу действий. Следовательно, если запланированы перила, то для них должно быть дополнительное место на ступенях.

[4]

Проем над конструкцией должен начинаться с того места, на котором от ступени до потолка остается меньше 2000-2200мм – этого хватит для любого по росту человека. Не стоит делать проем слишком коротким – экономия в данном случае может обернуться неудобством и дополнительными трудовыми затратами.

Обозначения

Если планируется создание поворота, то рассчитывать его необходимо с теми же условиями – единственным изменением является ширина ступени – ступени в области поворота рассчитываются аналогично винтовым, но делать их можно с упором в стену.

Видео-инструкция

Данное видео представляет собой инструкцию по проектированию и монтажу деревянной лестницы с поворотом на 90 градусов.

Бетонная лестница на второй этаж своими руками – видео инструкция

Бетон является отличным материалом для лестниц – он очень прочен и позволяет работать с любыми объемами. Часто для такой конструкции достаточно только собрать каркас и залить его.

Опалубка под бетонную конструкцию

Важно: Надо заметить, что создание бетонной лестницы на второй этаж своими руками требует очень больших вложений – на полностью литую конструкцию уходит огромное количество бетона. Скорее всего вам придется заказывать полноценную бетономешалку – обычным ручным методом процесс будет идти крайне долго.

[5]

Отлитая конструкция

Чтобы облегчить данный процесс следует дополнительно укреплять пролет разными блоками. Неплохой идеей является создание каркаса из пеноблоков, на которые впоследствие укладывается опалубка. Это позволяет получить дополнительное пространство под конструкцией и использовать его под хозяйственные нужды.

В видео ниже представлен процесс сборки опалубки и ее залитие с изображением основных моментов работы.

Металлическая лестница на второй этаж своими руками – расчет и видео-инструкция

Металл представляет собой крайне пластичный и при этом прочный материал. Металлическая лестница на второй этаж своими руками, к сожалению, не является самой комфортной – её довольно трудно нагреть, но прочность будет очень высока. Кроме этого, лестница из металла занимает мало места – это актуально для домов с небольшой общей площадью.

Конструкция из железа

К особенностям расчета в данном случае можно отнести тот факт, что металлическая ступень занимает очень мало места. Обычно ее размер равняется 5-10мм, и при всей высоте конструкции их суммарный объем редко превышает 90-100мм.

Расчеты ничем не отличаются от обычных лестниц, но с той разницей, что необходимо учитывать сопротивление материалов. Для конструкции советуем использовать металлические трубы с толщиной стенки не менее 8мм, а для ступеней – арматуру не тоньше 7мм. При этом, при широких ступенях следует использовать утолщенные варианты, которые не будут прогибаться под весом человека.

Одномаршевая железная лестница на второй этаж своими руками

[6]

В видео ниже приведен пример создания металлической лестничной конструкции, которая впоследствии обшивается гипсокартоном. В нем отображены основные моменты работы.

Какая должна быть ширина лестницы на второй этаж в частном доме – правильные размеры?

Данный вопрос является сугубо личным. Не смотря на оптимальную ширину пролета в 800-1000мм, данное значение может серьезно варьироваться в зависимости от личных предпочтений человека. Надо учитывать, что чем шире будет проем, то тем больше потребуется затрат ресурсов.

Примеры ширины разных видов лестниц

Стоит отдельно установить минимальную границу в 500мм – более узкая конструкция будет полностью неудобной для использования, да и какие-то вещи или мебель по ней переместить будет довольно проблематично. Максимальная граница зависит исключительно от помещения, но все же, не стоит делать ширину больше 2000-2500мм, особенно в тех случаях, если лестница не является главной в холле.

Далее предлагаем вам изучить проекты лестниц на второй этаж – в заключительном разделе представлено 10 чертежей с размерами. Надеемся, один из них подойдет для закрытия вашей потребности.[7]

Лестницы на второй этаж в частном доме своими руками – схема и чертеж 10 проектов

Схема лестниц с прямыми маршамиУгловая на 90 градусовЧертеж П-образной лестницы с поворотной площадкойПлан деревянной моделиПодробный чертежРасчетПростая лестницаС поворотом на 180 градусовПроект прямой маршевой лестницыПрямая двухмаршевая

Один из серьезных этапов внутреннего обустройства двухэтажного частного дома – строительство лестничного марша, предназначенного для подъема наверх. Здесь домовладелец оказывается перед выбором: нанять на эту работу опытных мастеров или взяться за изготовление самому. В пользу второго варианта говорит экономия средств и добросовестность, с которой хозяин примется за дело в собственном жилище. Остается лишь восполнить пробел в знаниях и понять, как сделать лестницу на второй этаж своими руками, внимательно изучив наши рекомендации.

Схемы лестниц для подъема на второй этаж

Чтобы самостоятельно построить межэтажный переход, нужно выбрать подходящую конструкцию, которая поместится на выделенной площади и при этом будет безопасной в эксплуатации. Но сначала стоит разобраться в названиях элементов и деталей лестниц:

  • тетива (иначе – косоур) – продольная балка, служащая опорой для ступеней;
  • проступь – верхняя плоскость ступеньки;
  • подступенок – проем между двумя проступями;
  • опорный столб применяется в некоторых конструкциях для монтажа косоуров или ступеней;
  • балясина – вертикальная опора для перил.

Прямая лестница на 1 пролет

Для организации подъема на верхний этаж частного дома принято строить лестницы 4 видов:

  1. Прямая маршевая с переходной площадкой или без нее.
  2. Поворотная на 90 или 180° с забежными ступенями.
  3. Винтовая.
  4. Компактная лесенка «гусиный шаг».

Справка. Ради экономии полезной площади и строительных материалов перечисленные сооружения размещаются вдоль стен. Исключение – винтовая конструкция, располагаемая в любом удобном месте, хоть посередине прихожей или зала.

[8]

Простая лестница на второй этаж состоит из одного марша с перильным ограждением. Изготовить ее несложно, но при высоте потолков больше 2,5 м постройка займет значительную площадь. Чтобы сэкономить место, правильнее будет сделать подъем по схеме с двумя маршами и переходной площадкой, как это показано выше на фото.

Устройство поворотных (забежных) ступеней позволяет эффективно использовать всю длину лестницы и таким образом уменьшить размеры пролета. Сборка подобного сооружения несколько усложняется за счет установки опорного столба и изготовления фигурных ступенек клиновидной формы.

Чертеж поворотной лестницы

Если места в доме или на даче совсем мало, то есть смысл построить винтовую лесенку либо сооружение типа «гусиный шаг», изображенную на фото. В первом случае все ступени являются забежными и крепятся одним концом к опорному столбу, а во втором они обрезаны по ширине таким образом, чтобы можно было поставить ногу только с одной стороны. Изготовить винтовую конструкцию с нуля достаточно сложно, а вот лесенка «гусиный шаг» строится по той же технологии, что и обычные маршевые подъемы.

Примечание. Обычно домовладельцы покупают винтовые лестницы из металла, дерева и стекла в виде готовых комплектов, монтируемых на месте. Сейчас в продаже нетрудно найти красивые изделия, гармонирующие с любым интерьером, но подобное удовольствие дешевым не назовешь.

Так выглядит крутой лестничный пролет типа гусиный шаг

Чтобы окончательно выбрать подходящую схему лестницы на второй этаж, следует выполнить расчет размеров и числа ступенек.

Расчет межэтажной лестницы

Для вычислений необходимо знать перепад высот между чистыми полами первого и второго этажа, а также размеры участка, который вы готовы выделить под условную лестничную клетку. Методика расчета не зависит от выбранной конструкции и основывается на следующих требованиях, обеспечивающих удобство и безопасность при ее эксплуатации:

  • ширина проступи — не менее 26 см;
  • высота ступеньки – не более 20 см;
  • уклон лестничного марша должен укладываться в диапазон от 27 до 42°;
  • высота перил – от 900 мм;
  • минимальная ширина пролета – 90 см.

Совет. Чтобы правильно посчитать параметры лестничного марша и определиться с его дизайном, рекомендуется решать задачу графическим способом. Сделайте собственный мини-проект, нарисовав от руки или в компьютере чертежи с изображением лестницы в плане и сбоку.

  1. Чтобы подъем не вышел крутым, возьмем самую удобную высоту подступенка – 15 см. Число ступеней вычисляется путем деления общей высоты на это значение: 300 см / 15 см = 20 шт.
  2. Приняв ширину проступи равной 30 см, посчитаем длину пролета: 30 см х 20 = 600 см или 6 м.
  3. Начертив эскиз такой лестницы из дерева с боковым видом, мы определим угол уклона – 27°.

Расчетная схема прямого марша с небольшим уклоном

Сооружение длиной 6 м, показанное на картинке, влезет далеко не в каждый дом, поэтому его дизайн придется подкорректировать. Вариант первый: разбить подъем на 2 марша одинаковой длины и сделать переходную площадку. С учетом ее размера, равного минимальной ширине пролета, длина лесенки выйдет 3,9 м, что тоже немало. В какой-то степени пожертвовав удобствами, габариты лестницы можно оптимизировать так:

  • ширину ступени уменьшить до 26 см;
  • высоту увеличить до 18 см;
  • выдвинуть проступь вперед на 3 см.

Схема оптимизированной лестницы

Пользуясь инструкцией, приведенной выше, рассчитываем новые параметры лестничного марша и получаем число ступеней 17 шт., угол наклона 37°, а общая длина равна 3,7 м. Если организовать поворот пролета на 90° с тремя забежными ступеньками вместо площадки, то протяженность подъема удастся сократить до 3 м, а это вполне приемлемо. Больше наглядной информации о расчете лестничных маршей вы получите, просмотрев видео:

Важный момент. Все домашние постройки, в том числе и межэтажная лестница, должны быть безопасны для маленьких детей. Предусмотрите просветы между балясинами соответственно возрасту ребенка, дабы он не смог протиснуться между ними и упасть.

Материалы для строительства

Наилучший материал для изготовления лестницы своими руками – дерево. Оно не только легко обрабатывается, но и хорошо вписывается в любой интерьер. Металлические сооружения долговечнее, но при этом тяжелее и сложнее в сборке, не говоря о стоимости железных элементов. На постройку годится просушенная древесина следующих пород:

  • дуб;
  • бук;
  • ясень;
  • осина;
  • хвойные породы: ель, сосна, лиственница.

Совет. Для строительства внутри дома не стоит применять березу, поскольку она быстро рассыхается и теряет внешний вид.

Для изготовления косоуров потребуется доска толщиной от 40 мм необходимой длины (сращивать тетиву из кусков недопустимо). Ширина доски должна быть на 25—30% больше расчетной ширины проступи. На крайние и промежуточные столбы для перил сгодится деревянный брус сечением 10 х 10 см или больше, в зависимости от длины опирающейся части и веса конструкции.

Внешний вид деревянной лестницы во многом зависит от дизайна балясин. Чтобы красиво оформить перильное ограждение, изготовление балясин лучше заказать где-нибудь на производстве, там по вашему чертежу их выточат на токарном станке. Если же вы владеете резьбой по дереву, то оформление стоек сможете выполнить самостоятельно. Также не забудьте приобрести крепеж – саморезы, шпильки из металла или шканты для установки балясин, гвозди.

Руководство по монтажу

В последнее время обрели популярность деревянные лестницы на второй этаж, снабженные поворотными ступенями. Они отнимают немного комнатного пространства и относительно просты в сборке, поэтому мы дадим пошаговую инструкцию по монтажу такого сооружения. Первым делом приготовьте необходимый инструментарий и стремянку либо простую лесенку для временного доступа на второй этаж. Дальше действуйте в таком порядке:

  1. Выполните разметку заготовок согласно вашему чертежу. Для удобства можете смастерить деревянный шаблон, чтобы по одному образцу расчертить линии отрезов по косоурам. Вырежьте детали электрическим лобзиком.
  2. Установите опорный столб и прикрепите, как это показано ниже на картинке. Проделайте в нем пазы для крепления забежных ступенек и тетивы.
  3. Закрепите оба косоура – первый прикрутите к стене, а второй – к вертикальному столбу и торцу межэтажного перекрытия.
  4. Для опирания забежных ступенек установите на стене горизонтальные бруски. Смонтируйте 2 тетивы для короткого марша – входа на лестницу.
  5. Смонтируйте все ступеньки, двигаясь снизу вверх. Разметьте на них точки крепления балясин.
  6. Закрепите балясины на шкантах или шпильках, поставьте перила.

Схема крепления центральной опоры и сборки лестничного пролета

Совет. Не вырезайте 3 поворотные ступени из одного массива. Получится, что волокна первой из них будут располагаться поперек длины проступи, отчего ступенька проломится при малейшей нагрузке.

Подступенки самодельной лестницы имеет смысл делать закрытыми, если вы планируете зашивать пространство под маршем (например, для кладовой). В остальных случаях проемы между ступенями заделывать не обязательно. Для продления срока службы выполните отделку лестничного пролета – обработайте древесину антисептическим составом и покройте лаком. Как правильно собрать поворотную лесенку самому, рассказано в очередном видео:

Заключение

При строительстве деревянной лестницы уделите особое внимание предварительным этапам – расчету, разметке и вырезке деталей. Если здесь вы допустите ошибку, то при сборке устранить ее бывает сложно, вплоть до переделки косоуров. Подумайте над оформлением балясин и перил, изучите существующие варианты по фотографиям и выберите самые интересные и подходящие к интерьеру вашего жилища.

Нередко в целях сложно-объяснимой экономии будущие владельцы загородной собственности нанимают разных исполнителей. Дом возводится одним подрядчиком, а внутреннее обустройство доверено абсолютно другой компании. В результате чего проектирование лестниц нужно «приспосабливать» к заданным условиям, тем более что зачастую архитектором данные конструкции прорисовываются лишь абстрактно.

Знать о том, как проектируются лестницы, необходимо и тем, кто самостоятельно строит дачный домик. Ведь, несмотря на кажущуюся простоту, предназначенную для комфортного безопасного перемещения конструкцию нельзя отнести к списку простейших.

Видео (кликните для воспроизведения).

Какой тип лестницы выбрать? ↑

Выбор материала для лестницы определяет капитальность дома и степень огнестойкости строения. На выбор формы влияет площадь, выделяемого под строительство лестницы пространства, высота потолков, архитектурный стиль. Самой удобной, обеспечивающей максимально безопасный подъем и движение в обратном направлении признают пологую конструкцию с одним маршем и 15ю ступенями.

Проектирование лестниц: типы конструкций, чаще всего применяемые в загородном строительстве

Однако ограниченность пространства зачастую заставляет искать альтернативные компактные в площади варианты, устанавливать сложные винтовые лестницы: чертежи их с забежными ступенями можно «вписать» практически в любой проект. Сооружение с двумя маршами займет больше пространства, чем винтовой вариант, но меньше, чем простой пологий аналог. В его проекте могут быть, как забежные ступени, так и площадка между маршами.

[/stextbox]

Если предполагается проектирование и изготовление лестниц выполнять полностью самостоятельно, то обратить пристальное внимание желательно на древесину в качестве стройматериала. Она проще в обработке, незначительные ошибки можно будет исправить и переделки не будут излишне дорогостоящими. В отличие от монолитных сооружений, залитых из бетона, все составляющие будущей конструкции не нужно делать на объекте. Собирается она из отдельных элементов, как и лестница металлическая: чертеж может быть рассчитан на строительство любого из существующих типов (винтового, двухмаршевого, пологого, П-образного, полукруглого и др.).

Чертеж простой одномаршевой лестницы на второй этаж

Параметры, необходимые для проектирования ↑

Предваряют проектные работы замеры, нужно точно измерить площадь в плане, размеры проема, высоту от нижнего перекрытия до потолка и мощность верхнего перекрытия с толщиной напольного покрытия. Если замеры выполняются с наличием только черновых полов на обоих этажах, нужно учесть предполагаемую высоту будущего пола.

При недостаточно широком проеме придется увеличивать отверстие, прорубать бетон или отпиливать излишки деревянных балок.

Зачастую для проектируемой лестницы приходится увеличивать проем

Внимание. В проемах для лестниц не должно быть никаких коммуникаций.

Чтобы сделать грамотный чертеж лестницы на второй этаж, потребуется точный план помещения на первом. На нем должны быть точно указаны ниши, выступы, окна и двери, если они будут примыкать к лестнице. Замеры дверей выполняются по наличникам, для точного обозначения окна потребуется еще и расположение его относительно пола и габариты подоконника.

Чертеж лестницы с забежными ступенями: ширина в самом узком месте забежной ступени не должна быть меньше 10 см

Необходимые для дальнейших расчетов характеристики:

  • ширина марша;
  • крутизна;
  • число ступеней.

Все указанные параметры зависимы друг от друга, нельзя ни один из них просто назначить произвольно.

Подбираем удобную и безопасную ширину ↑

При перемещении по лестнице в любом из направлений пользователи не должны испытывать дискомфорт с ощущением слишком узкого пространства и опасности. Под шириной понимают расстояние между двумя поручнями или расстояние между поручнем и ограждающей стеной. Осуществляется ли проектирование винтовых лестниц или элементарных одномаршевых конструкций, для определения данного параметра используются равнозначные строительные стандарты:

  • 125 см закладывают в проект при желании добиться повышенной комфортности;
  • 110 см, если сооружение будет расположено между двумя стенами;
  • 90 см, если конструкция имеет два ограждения либо примыкает одной стороной к стене;
  • 80 см с одним ограждением допустимы, если не предполагается использовать лестницу для переноски крупногабаритных предметов;
  • 70 см уместны в садовых домиках и в бытовых помещениях.

Ширина лестницы должна обеспечивать свободный проход, не создавать дискомфорта и не внушать ощущение опасности

Следует знать, что под винтовые лестницы чертежи должны выполняться с учетом минимальной ширины в 110 см, оптимальный размер 140 см. Шириной винтовых конструкций является расстояние от края ступени до опорной центральной стойки. Если марши лестниц будут направлены друг другу «навстречу», между ними должно быть расстояние минимум в 10 см.

Крутизна или проще – уклон лестницы ↑

Параметр взаимосвязанный с габаритами ступеней и с площадью проектируемого сооружения. Крутые лестницы занимают мало места, но не отличаются комфортом, пологие варианты удобны, но полезной площади отнимут немало. Желающие совместить комфорт и безопасность перемещения с минимальной потерей площади выбирают двухмаршевые типы, сами выполняют или заказывают чертеж лестницы с забежными ступенями или проект конструкции с лестничной площадкой.

  • Вместо лестницы с уклоном 23º можно устроить пологий пандус.
  • Наиболее комфортабельный уклон свыше 23º, меньше 37º.
  • Уклон в 45º переводит конструкцию в разряд сооружений, спускаться по которым можно, только повернувшись лицом к лестнице.

Свыше 50º уклон может быть только у приставной лестницы.

Расчеты габаритов ступени ↑

g + 2 h = от 62 до 64 см (стандартный шаг взрослого человека по прямой траектории)

Любые вариации со значениями высоты и ширины ступени должны отвечать данному требованию. В зависимости от крутизны будущего сооружения и личных предпочтений расчетным образом подбирают размеры ступеней.

Проектирование и изготовление лестниц: расчет ширины проступи и высоты проступенка зависит от крутизны сооружения и личных предпочтений

Ногу удобно поднимать на высоту не более 32 см, но максимально комфортной высотой ступени считают 15 см. Делать подступенок выше 17 см не рекомендовано. Если выполняется проектирование деревянных лестниц, конструкций из бетона или металла с двумя и более маршами, следует помнить, что удобней всего, чтобы в одном марше было 10-15 ступеней.

В зависимости от назначения лестницы выбирается ширина проступи. Минимум ее 20 см, стандарт 32 см, рекомендованный предел 40 см. Допустимо нависание проступи над подступенком, если габариты конструкции не позволяют сделать достаточно широкую проступь. При проектировании забежных ступеней следует учесть, что меньше 10 см ширины их в узкой части быть не должно.

Максимальное допустимое отклонение высоты подступенка последней ступени в марше

Обратите внимание. Все ступени лестницы должны быть конгруэнтны: с равной шириной и высотой. Максимальное отклонение 0,5 см.

Количество проступей в маршевых лестницах с площадками всегда на одну единицу меньше, чем количество подступенков, так как одна из проступей располагается на площадке.

Воображаемая средняя линия ↑

Проектировщик лестницы с прямым маршем традиционно прокладывает ее посредине. А вот в криволинейных конструкциях среднюю линию маршей мысленно проводят в 0,4-0,5 м от стойки или края пролета. Ширина забежных ступеней вдоль средней линии должна быть равнозначна ширине ступеней простых прямых маршей.

Средняя линия в проектах с забежными ступенями проходит в 40-50 см от внутреннего ограждения, вдоль средней линии ширина проступи должна быть равна ширине ступени с прямым маршем

Расчет высоты прохода ↑

Просвет – характеристика, которой стоит уделить внимание, если самостоятельный проектировщик заинтересован в обеспечении комфорта.

Замечено, что при высоте прохода, превышающей рост идущего по лестнице человека на 5 см, он инстинктивно будет пригибаться и втягивать голову.  Потому нормой просвета признана высота от 1,9м до 2,0м. Высота прохода по всей протяженности лестницы должна быть равнозначной.

Разобравшись с нюансами проектирования, с задачей расчета и построения лестницы без проблем справится каждый желающий обеспечить свой дом надежной удобной конструкцией. Сведения об особенностях проектирования помогут владельцам загородных особняков, доверившим строительство лестницы сторонним исполнителям, грамотно отслеживать выполнение.

Нередко в целях сложно-объяснимой экономии будущие владельцы загородной собственности нанимают разных исполнителей. Дом возводится одним подрядчиком, а внутреннее обустройство доверено абсолютно другой компании. В результате чего проектирование лестниц нужно «приспосабливать» к заданным условиям, тем более что зачастую архитектором данные конструкции прорисовываются лишь абстрактно.

Знать о том, как проектируются лестницы, необходимо и тем, кто самостоятельно строит дачный домик. Ведь, несмотря на кажущуюся простоту, предназначенную для комфортного безопасного перемещения конструкцию нельзя отнести к списку простейших.

Какой тип лестницы выбрать? ↑

Выбор материала для лестницы определяет капитальность дома и степень огнестойкости строения. На выбор формы влияет площадь, выделяемого под строительство лестницы пространства, высота потолков, архитектурный стиль. Самой удобной, обеспечивающей максимально безопасный подъем и движение в обратном направлении признают пологую конструкцию с одним маршем и 15ю ступенями.

Проектирование лестниц: типы конструкций, чаще всего применяемые в загородном строительстве

Однако ограниченность пространства зачастую заставляет искать альтернативные компактные в площади варианты, устанавливать сложные винтовые лестницы: чертежи их с забежными ступенями можно «вписать» практически в любой проект. Сооружение с двумя маршами займет больше пространства, чем винтовой вариант, но меньше, чем простой пологий аналог. В его проекте могут быть, как забежные ступени, так и площадка между маршами.

[/stextbox]

Если предполагается проектирование и изготовление лестниц выполнять полностью самостоятельно, то обратить пристальное внимание желательно на древесину в качестве стройматериала. Она проще в обработке, незначительные ошибки можно будет исправить и переделки не будут излишне дорогостоящими. В отличие от монолитных сооружений, залитых из бетона, все составляющие будущей конструкции не нужно делать на объекте. Собирается она из отдельных элементов, как и лестница металлическая: чертеж может быть рассчитан на строительство любого из существующих типов (винтового, двухмаршевого, пологого, П-образного, полукруглого и др.).

Чертеж простой одномаршевой лестницы на второй этаж

Параметры, необходимые для проектирования ↑

Предваряют проектные работы замеры, нужно точно измерить площадь в плане, размеры проема, высоту от нижнего перекрытия до потолка и мощность верхнего перекрытия с толщиной напольного покрытия. Если замеры выполняются с наличием только черновых полов на обоих этажах, нужно учесть предполагаемую высоту будущего пола.

При недостаточно широком проеме придется увеличивать отверстие, прорубать бетон или отпиливать излишки деревянных балок.

Зачастую для проектируемой лестницы приходится увеличивать проем

Внимание. В проемах для лестниц не должно быть никаких коммуникаций.

Чтобы сделать грамотный чертеж лестницы на второй этаж, потребуется точный план помещения на первом. На нем должны быть точно указаны ниши, выступы, окна и двери, если они будут примыкать к лестнице. Замеры дверей выполняются по наличникам, для точного обозначения окна потребуется еще и расположение его относительно пола и габариты подоконника.

Чертеж лестницы с забежными ступенями: ширина в самом узком месте забежной ступени не должна быть меньше 10 см

Необходимые для дальнейших расчетов характеристики:

  • ширина марша;
  • крутизна;
  • число ступеней.

Все указанные параметры зависимы друг от друга, нельзя ни один из них просто назначить произвольно.

Подбираем удобную и безопасную ширину ↑

При перемещении по лестнице в любом из направлений пользователи не должны испытывать дискомфорт с ощущением слишком узкого пространства и опасности. Под шириной понимают расстояние между двумя поручнями или расстояние между поручнем и ограждающей стеной. Осуществляется ли проектирование винтовых лестниц или элементарных одномаршевых конструкций, для определения данного параметра используются равнозначные строительные стандарты:

  • 125 см закладывают в проект при желании добиться повышенной комфортности;
  • 110 см, если сооружение будет расположено между двумя стенами;
  • 90 см, если конструкция имеет два ограждения либо примыкает одной стороной к стене;
  • 80 см с одним ограждением допустимы, если не предполагается использовать лестницу для переноски крупногабаритных предметов;
  • 70 см уместны в садовых домиках и в бытовых помещениях.

Ширина лестницы должна обеспечивать свободный проход, не создавать дискомфорта и не внушать ощущение опасности

Следует знать, что под винтовые лестницы чертежи должны выполняться с учетом минимальной ширины в 110 см, оптимальный размер 140 см. Шириной винтовых конструкций является расстояние от края ступени до опорной центральной стойки. Если марши лестниц будут направлены друг другу «навстречу», между ними должно быть расстояние минимум в 10 см.

Крутизна или проще – уклон лестницы ↑

Параметр взаимосвязанный с габаритами ступеней и с площадью проектируемого сооружения. Крутые лестницы занимают мало места, но не отличаются комфортом, пологие варианты удобны, но полезной площади отнимут немало. Желающие совместить комфорт и безопасность перемещения с минимальной потерей площади выбирают двухмаршевые типы, сами выполняют или заказывают чертеж лестницы с забежными ступенями или проект конструкции с лестничной площадкой.

  • Вместо лестницы с уклоном 23º можно устроить пологий пандус.
  • Наиболее комфортабельный уклон свыше 23º, меньше 37º.
  • Уклон в 45º переводит конструкцию в разряд сооружений, спускаться по которым можно, только повернувшись лицом к лестнице.

Свыше 50º уклон может быть только у приставной лестницы.

Расчеты габаритов ступени ↑

g + 2 h = от 62 до 64 см (стандартный шаг взрослого человека по прямой траектории)

Любые вариации со значениями высоты и ширины ступени должны отвечать данному требованию. В зависимости от крутизны будущего сооружения и личных предпочтений расчетным образом подбирают размеры ступеней.

Проектирование и изготовление лестниц: расчет ширины проступи и высоты проступенка зависит от крутизны сооружения и личных предпочтений

Ногу удобно поднимать на высоту не более 32 см, но максимально комфортной высотой ступени считают 15 см. Делать подступенок выше 17 см не рекомендовано. Если выполняется проектирование деревянных лестниц, конструкций из бетона или металла с двумя и более маршами, следует помнить, что удобней всего, чтобы в одном марше было 10-15 ступеней.

В зависимости от назначения лестницы выбирается ширина проступи. Минимум ее 20 см, стандарт 32 см, рекомендованный предел 40 см. Допустимо нависание проступи над подступенком, если габариты конструкции не позволяют сделать достаточно широкую проступь. При проектировании забежных ступеней следует учесть, что меньше 10 см ширины их в узкой части быть не должно.

Максимальное допустимое отклонение высоты подступенка последней ступени в марше

Обратите внимание. Все ступени лестницы должны быть конгруэнтны: с равной шириной и высотой. Максимальное отклонение 0,5 см.

Количество проступей в маршевых лестницах с площадками всегда на одну единицу меньше, чем количество подступенков, так как одна из проступей располагается на площадке.

Воображаемая средняя линия ↑

Проектировщик лестницы с прямым маршем традиционно прокладывает ее посредине. А вот в криволинейных конструкциях среднюю линию маршей мысленно проводят в 0,4-0,5 м от стойки или края пролета. Ширина забежных ступеней вдоль средней линии должна быть равнозначна ширине ступеней простых прямых маршей.

Средняя линия в проектах с забежными ступенями проходит в 40-50 см от внутреннего ограждения, вдоль средней линии ширина проступи должна быть равна ширине ступени с прямым маршем

Расчет высоты прохода ↑

Просвет – характеристика, которой стоит уделить внимание, если самостоятельный проектировщик заинтересован в обеспечении комфорта.

Замечено, что при высоте прохода, превышающей рост идущего по лестнице человека на 5 см, он инстинктивно будет пригибаться и втягивать голову.  Потому нормой просвета признана высота от 1,9м до 2,0м. Высота прохода по всей протяженности лестницы должна быть равнозначной.

Разобравшись с нюансами проектирования, с задачей расчета и построения лестницы без проблем справится каждый желающий обеспечить свой дом надежной удобной конструкцией. Сведения об особенностях проектирования помогут владельцам загородных особняков, доверившим строительство лестницы сторонним исполнителям, грамотно отслеживать выполнение.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источники:

  1. Ильинский, В.М. Проектирование ограждающих конструкций зданий / В.М. Ильинский. — М.: Стройиздат, 2007. — 295 c.
  2. Трушкевич, А. И. Организация проектирования и строительства / А.И. Трушкевич. — М.: Вышэйшая школа, 2016. — 480 c.
  3. Лобанов, Ю.Н. Отдых и архитектура. Будущее и настоящее / Ю.Н. Лобанов. — М.: Стройиздат, 1982. — 200 c.
  4. Лившиц, Я.Д. Статика сооружений / Я.Д. Лившиц, Е.П. Вериженко. — М.: Киев: Гостехиздат Украины, 2017. — 352 c.
  5. Бурлаков И. Р., Неминущий Г. П. Специальные сооружения для игровых видов спорта; СпортАкадемПресс — М., 2013. — 184 c.
  6. Мороз, И. И. Технология строительной керамики / И.И. Мороз. — М.: ЭКОЛИТ, 2013. — 384 c.
  7. Олейник, П. П. Организация строительной площадки. Учебное пособие / П.П. Олейник, В.И. Бродский. — М.: МГСУ, 2014. — 80 c.
  8. Волженский А. В., Буров Ю. С., Колокольников В. С. Минеральные вяжущие вещества. Технология и свойства. Учебник; Транспортная компания — М., 2016. — 480 c.

Чертежи лестниц на второй этаж

Оценка 5 проголосовавших: 1

Здравствуйте! Представляюсь на нашем ресурсе. Меня зовут Максим Буров. В настоящее время я уже более 12 лет занимаюсь застройкой и планировкой помещений. В настоящее время являюсь специалистом в этом направлении, хочу помочь всем посетителям сайта решать разнообразные задачи.
Все данные для сайта собраны и тщательно переработаны для того чтобы донести как можно доступнее всю нужную информацию. Перед применением описанного на сайте всегда необходима обязательная консультация с профессионалами.

Лестница на второй этаж своими руками: схемы, чертежи, примеры.

Содержание:

В настоящее время при строительстве загородного дома, дачи владельцы редко ограничиваются одним этажом. В большинстве случаев возводят двухэтажные, а иногда - трехэтажные дома. Чтобы доступ на второй этаж был возможен, необходимо возвести лестницу. Конечно, ее проектирование, изготовление и установку можно заказать у специалистов. Однако конструкцию можно изготовить самостоятельно. Монтаж лестницы на второй этаж своими руками, без привлечения специалистов осуществляется  достаточно часто. Это неудивительно, поскольку выполнение работ своими руками позволяет экономить значительные средства при отделке частного дома. Не менее выгодный вариант - купить готовую деревянную лестницу на второй этаж и собрать ее самостоятельно.

Проект, разработанный своими руками, позволяет создать лестницу с учетом архитектурных особенностей здания. Изобилие материалов позволяет выполнить лестницу на второй этаж в подходящем стиле. Конструкция, изготовленная своими руками, в обязательном порядке будет соответствовать интерьеру, а также потребностям владельцев. Перед тем, как приступить к работе, необходимо ознакомиться с некоторыми правилами.

Выбор правильного материала

После выбора места расположения конструкции многие задаются вопросом, какой материал выбрать. К этому вопросу нужно подходить с максимальной ответственностью. Ведь от качества материала зависит надежность, внешний вид возведенной лестницы.

Деревянная лестница на второй этаж своими руками - это классический вариант, поскольку деревянные конструкции всегда смотрятся аккуратно, красиво, они наполняют дом уютом, невероятным теплом. Можно выделить следующие преимущества деревянной лестницы:

  • экологичность: лестницы на второй этаж из натурального дерева совершенно безвредны для окружающих;
  • доступность: дерево - относительно недорогой и распространенный материал;
  • универсальность: дерево прекрасно сочетается практически с любой отделкой;
  • небольшим весом: сооружая крупную конструкцию, можно не беспокоиться о значительных нагрузках на фундамент.

Для изготовления лестниц используются следующие виды дерева: сосна- самый востребованный и недорогой материал, ясень, клен, дуб, лиственница, а также бук.

К выбору древесины для лестницы на второй этаж своими руками необходимо относиться с максимальной ответственностью. Неправильно подобранный материал способен привести к тому, что изделие в конечном итоге прослужит совсем непродолжительный срок.

Достоинства лестниц из сосны

Огромную популярность имеет такой материал как сосна. Сосна отличается невысокой стоимостью, а также универсальностью. Если говорить о сосновых лестницах на второй этаж, чаще всего они отличаются светлым оттенком, достойным внешним видом. Еще один немаловажный плюс - удивительный аромат. Примечательно, он держится даже после нескольких месяцев эксплуатации лестницы.

Сосна - очень легкий материал, который не создает значительных нагрузок на стены, пол. Из этих характеристик следует простота в использовании. Благодаря особенной структуре сосна просто распиливается, легко шлифуется. Эти свойства позволяют осуществлять художественную отделку по сосне.

Для создания элементов лестниц можно использовать клеёную продукцию. Лучше выбирать древесину с небольшими сучками, категории А. Можно использовать бессучковый массив, категории Экстра.

Основные элементы лестницы

  Можно выделить следующие элементы, которые используются для возведения деревянных лестниц на второй этаж:
Любая лестница состоит из следующих компонентов:
1. Ступени и подступенники. Подступенники устанавливают вертикально к основным ступеням.

2. Опоры – в данном случае, имеется в виду так называемая тетива, которая фиксирует ступени с торцов. Кроме того, иногда в сборке лестниц используется косоур – балка, которая фиксирует ступени снизу.

Все остальные элементы могут и не быть представлены в структуре лестнице, однако они имеют очень большое значение:
  1. Перила устанавливают не на всех видах лестниц, но для удобства и безопасности мы рекомендуем все-таки установить.
  2. Балясины – вертикальные опоры для перил. Имеют не только структурное, но и декоративное значение.
  3. Столбы представляют собой вертикальные конструкции, которые устанавливают на опорные балки. Основная функция столбов - удерживать перила;
  4. Одним из важных структурных компонентов винтовой лестницы является стойка – опорный элемент, к которому производится крепление ступенек с определенным шагом.
    Помимо этого, для сооружения лестницы на второй этаж своими руками требуются площадки. Для изготовления лестницы выше перечисленные элементы можно приобрести в готовом виде. 

Расчетные данные, чертежи для возведения деревянной лестницы

Маршевые конструкции считаются наиболее популярными моделями лестниц на второй этаж. Для правильного возведения необходимо провести расчеты:

  1. Для начала необходимо измерить точное расстояние от пола до потолка по стене («плюс» толщина перекрытия).
  2. Рассчитываем количество ступеней. Расстояние от потолка до пола с учетом толщины перекрытия лестницы делим на высоту ступеней. Практикой доказано, что оптимальная высота ступени 150 – 200 мм. Толщина, как правило составляет 40 мм. Пусть расстояние от пола до потолка 2800 мм, при высоте ступени 200 мм, потребуется 14 ступеней (2800 мм / 200 мм= 14 шт)
  3. Длина марша лестницы = количество ступеней умножаем на предварительно принятую ширину ступени. 14 шт * 270 мм=3780 мм
  4. Расчёт высоты прохода, ее ещё называют точкой «удара головой». Рассчитываем на какую ступень попадает окончание пролёта проёма (на рисунке, это 3-я). Необходимо учитывать рост человека плюс запас, 20-25 см, это расстояние должно быть не менее 2 метров. Лучше рассчитывать габариты лестницы так, Длина лестницы = Длина проёма, в этом случае высота прохода будет всегда оптимальной.
  5. Вычисляем длину косоура (тетивы). По теореме Пифагора, длина равна квадратному корню, взятому из суммы квадратов катетов прямоугольного треугольника. =4,70м
  6. Ограждения. Балясины желательно располагать друг от друга на расстоянии 10-12 см, высота ограждения: 0,9 м – стандарт для жилых домов, 1.2 метра рекомендуется, для помещений с детьми.

Для комфортного передвижения угол наклона лестницы должны быть не более 35-40 градусов. Для расчёта оптимального угла наклона и количества ступеней используют таблицу.

Маршевые лестницы на второй этаж состоят из маршей (в каждом должно присутствовать не более 15, не менее 3 ступеней). Маршевый тип различают по виду крепления, их монтируют при помощи тетив и косоуров. Косоурная конструкция основывается на закладке ступеней в специальные ячейки.

Изготовление деталей лестницы

Чтобы изготовить элементы для лестницы на второй этаж своими руками, необходимо создать чертеж будущей и размеры всех элементов перенести на материал. Подбор качественной древесины - не менее важный этап. Изготовление (выпиливание) деталей лестницы - сложный процесс, он включает:

  • аккуратное выпиливание косоуров: от этой работы зависит надежность, внешний вид конструкции. Для таких несущих элементов необходимо отобрать ровные доски без смоляных карманов, сучков. Толщина заготовок должна быть не менее 4,5 – 5 см. Внимание ширина от «нижнего зуба» косоура должна быть не менее 20 см. При увеличении глубины ступени ширина от «нижнего зуба» должна быть увеличена.
 
               
  • для изготовления ступени необходимо взять доску, предпочтительнее клееную толщиной минимум 40 мм. Выпиливаются шириной на 1- 2 см больше, чем место, которое предусмотрено для них на косоурах. По длинному краю снимается фаска.
  • при возведении лестницы на второй этаж с подступенниками, для изготовления подступенников необходимо взять материал толщиной 18-20 мм.

Что касается поручней, балясин, их целесообразнее всего приобрести в готовом виде со всеми необходимыми креплениями. Если в семье присутствуют дети, на каждую ступеньку лучше установить по 2 балясины.

Процесс монтажа

Несмотря на то, что монтаж лестницы на второй этаж - это завершающий этап, к его выполнению необходимо подойти с максимальной ответственностью. Работы по установке требуют определенных навыков. Монтаж не отнимет значительных сил, если следовать некоторым советам:


  1. По разметке монтируют косоуры. На полу их закрепляют на опорный брус, в верхней части - в созданные ранее отверстия (в балке перекрытия). Для фиксирования косоуров необходимо использовать анкерные болты;
  2. Если лестница на второй этаж своими руками возводится с подступенниками, их прикручивают перед укладкой полотен ступеней;
  3. Сверху косоуров, подступенников при помощи саморезов закрепляются ступени;
  4. Когда ступени установлены, можно приступать к монтажу балясин. У основания и в верхней части лестницы устанавливают опорные стойки, которые служат в качестве границы для перил. От вида конструкции, балясины могут просто устанавливаться в подготовленные отверстия в поручнях, ступенях. Некоторые элементы прикручиваются при помощи саморезов;
  5. После установки балясин фиксируют поручень, который закрепляют на крайних опорных стойках;
 

Удобная, надежная лестница на второй этаж - обязательный атрибут многоэтажного дома. Теперь, когда вы знаете как самостоятельно делать лестницы на второй этаж то стоит набраться терпения и запастись временем. Тут важно помнить, что это не только красивый элемент в доме, но и конструкция, выполняющая вполне определённую функцию - ПО НЕЙ ХОДЯТ ЛЮДИ.


Чертежи различных видов лестниц: правила и примеры схем

Для того чтобы сделать чертежи лестницы с промежуточной площадкой, которая является наиболее популярным видом конструкций, следует предварительно собрать все необходимые данные. Подготовить это своими руками можно, если знать какие именно параметры нужны при проектировании и как правильно их определить. Для того чтобы разобраться в этом непростом деле, необходимо предварительно ознакомиться с особенностями разных видов конструкций и базовыми формулами расчетов.

Особенности лестниц

Для обустройства входа на второй этаж предусматривается строительство лестницы. Для частных домов и общественных зданий самым популярным видом является маршевая конструкция. Также для экономии места можно использовать винтовые разновидности, например, для чердачной лестницы.

Неким промежуточным вариантом можно назвать сложные маршевые конструкции. Их особенности заключаются в том, что помимо последовательного набора ступеней используются также более широкие площадки, разделяющие отдельные секции маршей.

Преимуществом таких конструкций является то, что можно сделать удобный разворот марша. К тому же площадка позволяет передохнуть во время подъема. Для разработки схемы данной лестницы на второй этаж, необходимо учитывать все доступные вариации:

  • Прямой марш. Это стандартная лестница, которая состоит из тетивы и проступей, одинаковых по размерам. При дополнении промежуточной площадкой последняя располагается между двумя прямо расположенными лестничными секциями.
  • Г-образный. Этот вариант часто используется в частных домах. В этом случае схема конструкции содержит поворот под 90 градусов. Разделительный элемент также представлен площадкой.
  • П-образный. Здесь есть три варианта исполнения. Для двухмаршевых конструкций площадка может строиться широкой, занимая всю площадь выхода на неё параллельно расположенных ступеней. Второй вариант – комбинирование с забежными ступенями. В таком случае выходы на площадку будут плавно подводиться с помощью поворотных элементов. Третий вариант – это обустройство тройного лестничного марша. Иными словами, комбинируется две Г-образные конструкции.
  • С произвольным поворотом. Для таких лестниц характерно наличие площадки нестандартной формы, например, треугольной или трапециевидной. Этот вид также может дополняться забежными ступенями. Разворот осуществляется на любой градус, будь то 30 или 120.

Примеры чертежей лестниц на второй этаж различной конфигурации

В качестве материалов для строительства таких изделий в многоэтажных зданиях зачастую используются железобетонные конструкции. В частных домах своими руками создать такую массивную модель не всегда удается. Здесь используются более простые в обращении материалы, такие как металл и древесина. Оптимальный вариант для внутренних работ – дерево. Именно поэтому наибольшей популярностью пользуются чертежи деревянной лестницы. Кроме того, подобным образом можно своими руками обустроить подъем по чердачной конструкции.

Вычисление основных параметров

Для того чтобы в процессе строительства не возникло проблем и несовпадений, используются заранее разработанные чертежи лестниц. Несмотря на то что для каждой модели марша используется своя схема, базовые параметры остаются общими для всех. Именно их нужно выяснить до начала проектных работ на бумаге.

В первую очередь нужно определить следующие данные:

  • Высота пролета. Это расстояние от пола до верхних перекрытий, которое планируется занять лестницей.
  • Длина лестницы. В эту категорию попадает расстояние от начала марша до его завершения по маршруту движения. Также учитывается количество ступеней. Так как планируется проект с площадкой, их количество должно быть не меньше трех для каждой секции, но не более 16. Оптимальное разделение – по 10 ступеней.
  • Глубина проступи. Это основная часть ступени, берется в пределах 25-30 см. Конструкции с забежными ступенями рассчитываются индивидуально, но стандарт берется примерно на середину такой проступи.
  • Высота ступени. Это размер подступенка. Для оптимального соотношения берется 15-20 см. Для чердачной модели можно взять соотношение с проступью 1:1.
  • Размер площадки. Если подъем на второй этаж содержит площадку, выход на неё должен быть не меньшим по ширине, чем размер прилегающего марша.
  • Уклон. Угол между конструкцией и полом не должен превышать 45 градусов. Оптимальное значение 30-35 градусов. Для чердачной модели допускается 50.
  • Ширина лестницы. Минимальное значение – 70 см для стандартной модели и 60 см для чердачной. Если лестница с забежными ступенями, добавьте еще минимум 10 см для компенсации разницы в ширине проступи.

Схематическое изображение необходимых параметров для правильного расчета лестницы

Чтобы составить чертеж для чердачной лестницы или подъема на жилой этаж, можно использовать специальные программы, которые анализируют введенные данные для расчетов и выдают готовый проект. Однако, бесплатные приложения содержат множество неточностей, что может повлиять на результат проектирования. Именно поэтому рекомендуется все делать своими руками.

Если вы сомневаетесь, что ваш план является правильным, подыщите в интернете подходящий для вас, готовый вариант или закажите чертеж у профессионала.

Правила составления чертежей своими руками

Для того чтобы разработать для лестницы чертежный план на второй этаж, необходимо знать определенные нюансы. В первую очередь, обратите внимание на то, что чертеж для лестничного марша составляется в нескольких перспективах с указанием размеров всех деталей.

Примеры чертежей лестницы в горизонтальной и вертикальной проекции с указанием всех необходимых размеров

Чтобы сделать чертеж своими руками, используйте следующий алгоритм: для начала определяются параметры лестничной клетки, то есть пространства для подъема на второй этаж. После этого прорисовывается схема новой лестницы, ведущей на второй этаж, в вертикальном сечении. Эти чертежи составляются на основании определения положения начальной и конечной ступеней. На рисунке отмечается угол уклона, расстояние до перекрытий и пола верхнего яруса, габариты проема. Также указывается количество и расположение ступеней с их параметрами, рисуется площадка. Если имеется выступ над подступенком, все это в масштабе отмечается на плане.

Вторая часть работы – вид сверху. Если выполнять чертеж лестницы с поворотными забежными ступенями, за основу графического построения нужно взять центральную линию. По её расположению устанавливаются оптимальные параметры конструкции с забежными ступенями. На такой схеме четко видно ширину ступеней и их расположение относительно площадки и друг друга.

Выполнить чертеж обычной чердачной лестницы или модели на второй этаж с забежными ступенями своими руками будет одинаково непросто. Прежде чем начинать изготовление конструкции, перепроверьте план и при возможности сверьте его у профессионала.

Как сделать чертеж лестницы на второй этаж дома своими руками

Лестницы в домах бывают очень разными. Обычная лестница с этажа на этаж выкладывается из готовых ступеней, отливается из бетона или изготавливается своими руками из досок, укладываемых на направляющие брусья. Иногда лестницы делают в виде сборных или готовых элементов.

Чертеж с размерами простой классической лестницы

Они проще в монтаже и установки, так как рассчитываются под определённые габариты и изготавливаются на месте или при помощи привлечённой фирмы, специализирующейся на такой продукции. В качестве примера можно вспомнить о винтовых лестницах, как правило, поставляющихся в готовом виде.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Лестница из металла

Сталь является очень технологичным материалом, дающим возможность создания любых изделий. Для работы со сталью требуется квалификация и специализированное оборудование. Если говорить о винтовых лестницах из металла, то они являются очень сложной конструкцией.

Подробный чертеж винтовой лестницы из металла

Лестничные ступени должны выдерживать значительную нагрузку, что предъявляет к ним повышенные требования. Использование слишком толстого металла очень усложнит работу. Для создания элементов коробчатого сечения сложной конфигурации потребуется специальное оборудование. Изготовить её своими руками может только истинный мастер.

Лестница на чердак или мансарду обычно гораздо проще. Она может свободно устанавливаться на верхний этаж, подвешиваться или закрепляться на шарнирах. Изготовление такой лестницы следует начать с чертежа, на котором отображаются все необходимые размеры. Элементы конструкции из металла придётся резать и сваривать, поэтому все габариты следует рассчитать заранее.

Чертеж и схема металлической лестницы на второй этаж

Для начала нужно уточнить высоту, которую имеет этаж здания от верха пола нижнего уровня до верха пола чердачного помещения. Длина лестницы должна быть несколько больше этой цифры.

Лестница устанавливается под наклоном к вертикали и составляет гипотенузу прямоугольного треугольника. Несущие прогоны лестницы из металла должны выдерживать вес человека, не поддаваясь деформации. Чем больше наклон лестницы, тем большая изгибающая нагрузка на них действует.

Обычно лестницу стараются установить в очень маленькую площадь. Приставная или навесная лестница применяется тогда, когда свободного места практически нет.

Пример металлической лестницы на второй этаж

Тем не менее некоторый наклон при установке лестницы на этаж следует предусмотреть. Определившись с уклоном и высотой помещения, можно легко рассчитать длину прогонов лестницы. Учитывая уклон, следует подобрать сечение прогона, обеспечивающее необходимую жёсткость.

В качестве прогона можно использовать заготовки из листового металла или профиля прямоугольного сечения. Труба имеет наименьшую жёсткость, поэтому применять её не нужно. Боковые элементы из листовой стали нужно детально вычертить на бумаге или в компьютере, чтобы потом перенести на сам материал.

Вернуться к оглавлению

Чертёж бокового прогона

Нижние опорные поверхности лестницы должны иметь скос, позволяющий надёжно установить её на пол под требуемым углом. Расчёты угла и скоса легко выполнить своими руками, нарисовав чертёж этой детали в разрезе или на виде сбоку. В чертеже указываются расстояния между ступенями и места закрепления ступеней на основании. Лестница из металла обычно собирается на сварных соединениях, которые на чертеже лестницы можно не указывать в том случае, если сварка будет производиться своими руками.

При сборке конструкции на болтах или саморезах желательно рассчитать места предполагаемых отверстий и отобразить их на чертеже.

Если боковины лестницы решено делать из стального профиля, опорные грани также должны срезаться под необходимым углом. В дальнейшем этот чертёж пригодится для проектирования ступеней. Определение габаритов и направления ступеней относительно боковых элементов является очень важным этапом создания лестницы.

Кроме эстетической функции, удобства пользования, от размещения ступеней зависит безопасность людей, которые станут пользоваться лестницей. Неправильно спроектированное и изготовленное изделие может привести к травмам из-за вызванного ошибкой неудобства. Вернуться к оглавлению

Расчёт ширины ступени

Лестничные ступени должны располагаться строго горизонтально и быть параллельными полу. Это требование не относится к лестницам типа стремянки, но для всех остальных оно обязательно. Ширина ступени должна быть достаточной для устойчивой фиксации на ней ноги. В обычных лестничных маршах это расстояние составляет, как правило, 27 сантиметров.

Если лестница соединяет верхний этаж и мансарду, жёстко придерживаться этого размера не нужно. Но учитывать этот габарит желательно. Уменьшение его до пятнадцати-двадцати сантиметров незначительно ухудшит эксплуатационные характеристики.

Схема и чертеж с размерами ступеней лестницы

Очень важно учитывать, что ступени не должны перекрывать друг друга по ширине. Иначе возникнет реальная угроза того, что человек запнётся за ступень, находящуюся выше той, на которой стоит его нога. Это реальная опасность, которой нельзя пренебрегать.

Вернуться к оглавлению

Высота ступени

Под этим термином понимают расстояние между верхними плоскостями ступеней. Оно тоже является важным параметром, обеспечивающим удобство и безопасность эксплуатации изделия. Высота ступеней может варьироваться от 13 до 17 сантиметров. Оптимальной высотой считают 15 сантиметров для лестниц из металла, дерева и других материалов.

Сложность проектирования лестниц заключается в том, что уменьшение высоты ступеней приводит к увеличению их количества. Большее число ступеней делает лестницу длиннее, что иногда нежелательно.

Когда лестница связывает верхний и мансардный этаж, условия не позволяют увеличивать её длину. Поэтому приходится увеличивать высоту ступени или уменьшать их ширину. Обычно увеличивают высоту ступеней примерно до 20 сантиметров. Это уменьшает комфортность эксплуатации, но позволяет вписаться в ограниченный габарит. Вернуться к оглавлению

Чертёж лестницы

Определив все необходимые размеры, можно закончить чертёж, изобразив лестницу на бумаге в соответствии с масштабом. Лучше чертёж выполнять в конструкторской или графической программах, которые сегодня обычно используются для таких целей. Электронную версию чертежа легче корректировать и редактировать.

При необходимости внести изменения в свою схему, преимущество компьютерного формата станет очевидным.

Сделанная своими руками работа, поможет воплотить идею в настоящее изделие. Даже элементарна лестница, чуть сложнее стремянки из металла или дерева, требует довольно сложных расчётов и перебора вариантов решений. Проектирование винтовых лестниц гораздо труднее, поскольку она меняет конфигурацию в трёх измерениях. Для этого обычно применяют специальные конструкторские программы, позволяющие сэкономить много усилий и времени, избежав при этом ошибок.

Вернуться к оглавлению

Деревянные лестницы

Чертёж лестниц из дерева выполняется точно так же, как и металлических. Никаких принципиальных различий между ними не существует. Характер материала вносит небольшие коррективы в процесс разработки. В чертеже следует учитывать толщину дерева, используемого для устройства лестницы.

Необходимо предусмотреть способы крепления ступеней к боковым прогонам и нарисовать необходимые пазы в масштабе и с размерами. Деревянная лестница может скрепляться шурупами или гвоздями. Нужно учесть расстояния от края элементов до точки крепежа, чтобы избежать растрескивания и порчи изделия при установке шурупа.

Чертеж лестницы из дерева на два пролета

Изготовление деревянной лестницы своими руками гораздо проще, чем металлической. Материал дешевле, доступней и легче в обработке. Поэтому обычно чертёж для них не делают, предпочитая подбирать размеры по месту и оценивать уже собранную конструкцию.

Это не совсем правильно, поскольку может привести к ошибочному выбору высоты и ширины ступеньки, неверному расчёту количества ступеней.

Приступая к изготовлению лестницы своими руками, лучше всё рассчитать на бумаге и нарисовать чертёж и продумать расположение лестницы в доме, чтобы не потерять плоды своих размышлений. Если в процессе подготовки к работе вы сочтёте задачу слишком сложной, чертёж пригодится для мастера, который возьмётся выполнить эту работу. Более сложные лестницы следует рисовать в общих чертах, без лишней детализации.

Процесс сборки деревянной лестницы

Необходимо указывать габариты лестничной клетки, высоту, которую имеет этаж и желаемое количество ступеней. Эта информация послужит основой для конструкторов фирмы-производителя, которая возьмётся изготовить лестницу. Детальные чертежи они изготовят сами в соответствии со стандартом фирмы и представят вам вместе с готовым изделием при выполнении заказа.

Винтовая лестница своими руками - из металла, из дерева +фото

Не в каждом загородном доме или даче можно соорудить полноразмерную межэтажную лестницу. Отличным выходом из такой ситуации является винтовая лестница. Она менее комфортна для передвижения, но выбрав приемлемый вариант, вы обеспечите удобство перемещения по ней. Винтовые лестницы отличаются оригинальным, красивым и запоминающимся внешним видом.

В статье мы расскажем как сделать винтовую лестницу своими руками на второй этаж из металла и дерева, продемонстрируем схемы и чертежи, а также фото и видео инструкции.

Как выбрать конструкцию

Возможные конструкции

Приступая к выбору варианта лестницы, сразу отбросьте идеи новомодных конструкций. Они не очень пригодны для постоянной, интенсивной эксплуатации, и построить их самостоятельно сможет только опытный мастер, обладающий множеством специальных навыков и инструментов, финансовыми возможностями.

Выбранная вами конструкция винтовой лестницы должна отвечать всем правилам безопасности и отличаться простотой монтажа. Стоит запомнить, что вероятность травматизма во многом зависит от ширины ступенек.

Схематичное изображение винтовой лестницы

Составьте чертеж винтовой лестницы и укажите в нем все параметры конструкции, это позволит вам избежать многих проблем, возникающих при неправильном монтаже.

Схема лестницы
Обратите внимание! Интенсивно используемые лестницы изготавливаются шириной не менее одного метра.

Типы креплений

Лестница на больцах

У винтовых конструкций отсутствуют площадки, они состоят из забежных ступеней. Наиболее востребованные методы соединения:

  • Радиальное, ступени располагаются в виде лестничного винта. Основанием конструкции являются косоуры, опорная стойка.
  • Лучшей и надежной конструкцией является лестница с опорой на стены или стойку.
  • Винтовая лестница на больцах избавит вас от скрипа ступеней, в такой конструкции отсутствует соединение между деревянными деталями.
  • Ступени, крепящиеся к центральному столбу и винтовым перилам, являются самым доступным и легко выполняемым методом самостоятельного монтажа лестницы.

Материал

Деревянно-металлические лестницы

Металл и дерево остаются самыми популярными материалами для постройки конструкции винтовой лестницы. Декор лестницы вы можете сделать оригинальным настолько, насколько позволит вам фантазия. Покрытая лаком деревянная конструкция приумножит красоту фактуры живого материала.

Расчет винтовой лестницы

Деревянная лестница принесет в ваше помещение тепло и домашний уют. Для изготовления деревянной конструкции можно использовать любые породы древесины. Все будет зависеть от ваших финансовых возможностей.

Обратите внимание! Ступени лучше изготавливать из твердых пород дерева, а поручни из металла или комбинации дерева с металлом. Помимо древесины для изготовления ступеней можно использовать мрамор, металл, стекло.
Разметка проема

Металлические трубы отлично подойдут для изготовления центральной стойки. Ступени в ней закрепляйте сваркой, муфтами, болтовыми соединениями. Хорошо подходят для постройки центральной стойки бетон, кирпич, древесина. Главное, чтобы стойка, сделанная из выбранного вами материала, могла выдержать предполагаемую нагрузку.

Этапы строительства

Сборка и монтаж
Обратите внимание! Самым лучшим вариантом для постройки винтовой лестницы является конструкция, в которой ступени крепятся на столбе. Для этого подойдет труба из металла диаметром в 50 мм.
Облицовка проема

Монтируйте ее с помощью отвеса вертикально. На деревянный пол она крепится при помощи болтов и крепежных изделий. На бетонное основание стойка крепится растяжками, забетонированными в нее. Такие способы крепления обеспечат надежность всей конструкции. Установив стойку, выполняйте следующие работы.

Изготовление ступеней

Берете заготовки, придаете им нужную форму, начисто обрабатываете их.

  1. Для соединения ступеней со стойкой на них нужно установить специальные втулки.
  2. Ступени покрывайте лаком или краской;
  3. На стойку монтируйте втулки и проступи, разверните их веером, придайте конструкции правильное положение
  4. Кронштейны установите между широкими элементами проступей;
  5. После установки последней втулки украсьте ее красивым декоративным оголовком;
  6. Установите все ступени с помощью крепежа;
  7. Закрепите балясины, они могут быть прямыми или фигурного очертания;
  8. Осуществите монтаж поручней, заранее изготовленных из пластика или древесины.
  9. Завершающая работа — финишная отделка винтовой лестницы. Деревянную лестницу лучше всего покрасить. Если вы использовали древесину с ярко выраженной структурой, то лучше всего покрыть конструкцию лаком, через него будет хорошо видна природная красота дерева.
Покрытая лаком

Перед началом отделки все деревянные элементы тщательно зачистите, затем покройте их морилкой и несколькими слоями прозрачного лака.

Деревянные детали, не отличающие хорошей структурой, просто покрасьте масляной краской или воспользуйтесь нитроэмалью. После выполнения всех вышеперечисленных работ у вас в доме появится отличная винтовая лестница.

Видео

Пример монтажа винтовой лестницы можно увидеть здесь:

Чертежи и схемы

Предоставленные ниже чертежи и схемы помогут вам самостоятельно сделать винтовую лестницу в своем доме:

Вид винтовой лестницы сбоку Схемы сборки Виды лестниц в разрезе Схема линии лестницы по центру марша Схема графического расчета Разрез лестницы Разметка стоек перил Разметка проема Чертеж модульной лестницы Оптимальные размеры ступеней Чертеж винтовой лестницы Чертеж для лестницы

Фото

Винтовая лестница с минимальным проемом Винтовая лестница из дерева Винтовая лестница в интерьере Винтовая лестница гусиные лапки Вид сверху Необычная винтовая лестница Наружная лестница с ковкой Монолитная винтовая лестница Межетажная лестница Лестница в стиле хай-тэк Лестница на больцах Лестница со стеклянными ступеньками Двухцветная винтовая лестница Черно-белый дизайн лестницы

изготовление и расчет деревянной, как сделать на второй этаж, калькулятор

Конструкция должна отвечать всем требованиям, где главное — лестница должна быть комфортной и безопаснойСегодня частные загородные дома строят в основном в два или три этажа. И чтобы подняться наверх, необходима лестница. Изготовление межэтажной лестницы задача не простая, требующая особых знаний и навыков. Нам нужна, не просто любая лестница, а конструкция, которая будет и красивой, и прочной, и безопасной. Такая лестница прослужит довольно долгое время.

Изготовление своими руками деревянных лестниц: чертежи и виды конструкций

Зачастую в загородных домах и на дачах лестницы делают из дерева. Древесина является экологически чистым продуктом и поэтому имеет широкое распространение в строительстве. Так же применяют металл, бетон, оргстекло, керамику и их всевозможные комбинации.

Изготовление своими руками деревянных лестниц, чертежи которых вы будете разрабатывать, требуют наличия определенных навыков.

Существует много видов и вариаций деревянных лестниц, причем каждая имеет свои особенности. Так же и учитывается пространство, где будет установлена лестница, оно может быть ограниченным или просторным. 

Лестница может быть прямой или поворотной, а также сооружение может быть расположено возле стены или просто посредине комнаты

Виды лестниц, которые существуют в архитектуре:

  • Маршевые лестницы, наверно, самый распространенный вид, они могут быт одно или двух пролетными;
  • Лестницы винтовые – этот вариант удобным является в том случае, когда пространство ограничено;
  • Комбинированные лестницы – они состоят из двух или нескольких типов лестниц.

Перед тем, как выбрать ту или иную лестницу, нужно оценить свои возможности. Лучше всего для начала выбрать простую прямую лестницу, но из качественного и надежного материала. Определенную роль имеет пространство дома, чтобы после реконструкции, лестница не заняла большую половину дома. Для этого нужна своя схема. Нужно сначала сделать замеры и расчеты. А также, для изготовления лестничных конструкций самостоятельно, нужно иметь соответствующие инструменты, пиломатериал и опыт работы с деревом.

Как сделать деревянную лестницу: чертеж маршевой разновидности

Значительно проще своими руками смонтировать маршевую лестницу, чем винтовую или спиральную. Это простая прямая лестница, имеющая ступеньки, ведущие на второй этаж. Количество ступеней не должно превышать 10. Если это произошло, то лестницу разделяют и устанавливают между собой площадку. Она может быт: одномаршевая, двухмаршевая, трехмаршевая или многомаршевая. Такая лестница занимает большое пространство в доме. Чтобы сэкономить место сооружают изделие поворотного типа. Они могут быть с углом поворота на 90 градусов и называться четвертьоборотными, или же полуоборотными с поворотом на 180 градусов.

Как сделать лестницу деревянную, чертеж к ней, и проект? Это вопрос, который требует грамотного расчета количества ступеней, маршей, самой лестницы и занимающего ею пространства. Так же необходимо за ранее продумать дизайн и освещение лестницы.

Без чертежа выполнить построение лестницы не возможно, поскольку требуется знать все размеры конструкции: угол наклона, ширину, высоту изделия и количество ступеней

Это все возможно сделать при наличии материалов, из которого будет состоять ваша лестница и необходимого для работы инструмента. Но самое главное – это из каких деталей ваша лестница будет состоять.

Основные элементы, из которых состоит лестница:

  • Ступеньки;
  • Подступенки;
  • Косоур или тетива;
  • Перила;
  • Балясины;
  • Крепежные детали.

Нужно правильно рассчитать длину тетивы и косоура. Косоур или тетива – это наклонная несущая балка, на которую крепятся ступени.

Расчет деревянной лестницы с помощью онлайн-калькулятора

Все дома отличаются один от другого своей архитектурой, размером, планировкой. Поэтому одного шаблона для всех домов не может быть.

Расчет лестницы деревянной складывается из нескольких этапов, соединив которые воедино можно сделать необходимый чертеж с размерами. Чертеж к каждой лестнице составляется индивидуально.

Сделать безошибочный расчет лестницы, можно использовав уникальную программу – онлайн калькулятор. Эта программа, обрабатывая введенные данные, может предоставить любой проект лестницы и его 3D dwg модели. Чтобы лестница была комфортной, красивой и практичной в эксплуатации, а так же не была причиной травм, нужно соблюдать основные стандарты и правила.

Используя онлайн-калькулятор, можно получить чертеж, а с ним – точное количество материала, необходимое для строительства лестницы

Основные параметры при расчете:

  • Количество ступеней должно быть от 3 до 16 и оно должно быт нечетным;
  • Высота ступеней – от 12 до 20см., ширина – 23 – 25см.;
  • Уклон лестницы составляет 30 – 35 градусов, можно увеличить до 45 градусов;
  • Перила должны быть высотой не ниже 90см., а если у вас есть дети, то можно и увеличить высоту до 150см.

Многие владельцы хотят построить своими руками лестницу, чтобы при этом она соответствовала их вкусу, и была безопасна. И сделать это без лишней траты драгоценного времени. Для этого и существует такая программа, как калькулятор. 

Разрабатываем чертеж деревянной лестницы на второй этаж

Сделать чертеж своими руками деревянной лестницы – это одно из самых разумных решений. Лестница должна использоваться как для хождения по ней, так и для переноса различных предметов. А для этого конструкция должна быть удобной и прочной.

Чертеж на второй этаж деревянной лестницы можно сделать, определив параметры лестничной клетки. То есть, пространство, которое вы сможете выделить под лестницу, ведущую на второй этаж.

Значительно облегчить работу при построении лестницы и не наделать грубых ошибок позволит наличие чертежа

Затем рисуем схему лестницы в разрезе. По этому чертежу определяется положение верхней и нижней ступени.

Главное, что нужно отметить на чертеже:

  • Угол уклона;
  • Расстояние верхнего яруса до перекрытий и пола;
  • Размеры проема;
  • Количество ступеней со всеми параметрами;
  • Количество маршей и размер площадки между ними.

Расчеты лестницы из дерева своими руками (видео)

Разрабатывать чертеж лестницы, которая ведет на второй этаж, необходимо вместе с составлением проекта и планировкой самого дома. Тогда ваша лестница отлично впишется в интерьер помещения, и будет соответствовать всем необходимым требованиям безопасности.

Винтовая лестница: как сделать своими руками, чертежи

Не в каждом загородном доме или даче можно соорудить полноразмерную межэтажную лестницу. Отличным выходом из такой ситуации является винтовая лестница. Она менее комфортна для передвижения, но выбрав приемлемый вариант, вы обеспечите удобство перемещения по ней. Винтовые лестницы отличаются оригинальным, красивым и запоминающимся внешним видом.

В статье мы расскажем как сделать винтовую лестницу своими руками на второй этаж из металла и дерева, продемонстрируем схемы и чертежи, а также фото и видео инструкции.

Как выбрать конструкцию

Возможные конструкции

Приступая к выбору варианта лестницы, сразу отбросьте идеи новомодных конструкций. Они не очень пригодны для постоянной, интенсивной эксплуатации, и построить их самостоятельно сможет только опытный мастер, обладающий множеством специальных навыков и инструментов, финансовыми возможностями.

Выбранная вами конструкция винтовой лестницы должна отвечать всем правилам безопасности и отличаться простотой монтажа. Стоит запомнить, что вероятность травматизма во многом зависит от ширины ступенек.

Схематичное изображение винтовой лестницы

Составьте чертеж винтовой лестницы и укажите в нем все параметры конструкции, это позволит вам избежать многих проблем, возникающих при неправильном монтаже.

Схема лестницы
Обратите внимание! Интенсивно используемые лестницы изготавливаются шириной не менее одного метра.

Типы креплений

Лестница на больцах

У винтовых конструкций отсутствуют площадки, они состоят из забежных ступеней. Наиболее востребованные методы соединения:

  • Радиальное, ступени располагаются в виде лестничного винта. Основанием конструкции являются косоуры, опорная стойка.
  • Лучшей и надежной конструкцией является лестница с опорой на стены или стойку.
  • Винтовая лестница на больцах избавит вас от скрипа ступеней, в такой конструкции отсутствует соединение между деревянными деталями.
  • Ступени, крепящиеся к центральному столбу и винтовым перилам, являются самым доступным и легко выполняемым методом самостоятельного монтажа лестницы.

Материал

Деревянно-металлические лестницы

Металл и дерево остаются самыми популярными материалами для постройки конструкции винтовой лестницы. Декор лестницы вы можете сделать оригинальным настолько, насколько позволит вам фантазия. Покрытая лаком деревянная конструкция приумножит красоту фактуры живого материала.

Расчет винтовой лестницы

Деревянная лестница принесет в ваше помещение тепло и домашний уют. Для изготовления деревянной конструкции можно использовать любые породы древесины. Все будет зависеть от ваших финансовых возможностей.

Обратите внимание! Ступени лучше изготавливать из твердых пород дерева, а поручни из металла или комбинации дерева с металлом. Помимо древесины для изготовления ступеней можно использовать мрамор, металл, стекло.
Разметка проема

Металлические трубы отлично подойдут для изготовления центральной стойки. Ступени в ней закрепляйте сваркой, муфтами, болтовыми соединениями. Хорошо подходят для постройки центральной стойки бетон, кирпич, древесина. Главное, чтобы стойка, сделанная из выбранного вами материала, могла выдержать предполагаемую нагрузку.

Этапы строительства

Сборка и монтаж
Обратите внимание! Самым лучшим вариантом для постройки винтовой лестницы является конструкция, в которой ступени крепятся на столбе. Для этого подойдет труба из металла диаметром в 50 мм.
Облицовка проема

Монтируйте ее с помощью отвеса вертикально. На деревянный пол она крепится при помощи болтов и крепежных изделий. На бетонное основание стойка крепится растяжками, забетонированными в нее. Такие способы крепления обеспечат надежность всей конструкции. Установив стойку, выполняйте следующие работы.

Изготовление ступеней

Берете заготовки, придаете им нужную форму, начисто обрабатываете их.

  1. Для соединения ступеней со стойкой на них нужно установить специальные втулки.
  2. Ступени покрывайте лаком или краской;
  3. На стойку монтируйте втулки и проступи, разверните их веером, придайте конструкции правильное положение
  4. Кронштейны установите между широкими элементами проступей;
  5. После установки последней втулки украсьте ее красивым декоративным оголовком;
  6. Установите все ступени с помощью крепежа;
  7. Закрепите балясины, они могут быть прямыми или фигурного очертания;
  8. Осуществите монтаж поручней, заранее изготовленных из пластика или древесины.
  9. Завершающая работа — финишная отделка винтовой лестницы. Деревянную лестницу лучше всего покрасить. Если вы использовали древесину с ярко выраженной структурой, то лучше всего покрыть конструкцию лаком, через него будет хорошо видна природная красота дерева.

Покрытая лаком

Перед началом отделки все деревянные элементы тщательно зачистите, затем покройте их морилкой и несколькими слоями прозрачного лака.

Деревянные детали, не отличающие хорошей структурой, просто покрасьте масляной краской или воспользуйтесь нитроэмалью. После выполнения всех вышеперечисленных работ у вас в доме появится отличная винтовая лестница.

Видео

Пример монтажа винтовой лестницы можно увидеть здесь:

Чертежи и схемы

Предоставленные ниже чертежи и схемы помогут вам самостоятельно сделать винтовую лестницу в своем доме:

Вид винтовой лестницы сбоку

Схемы сборки

Виды лестниц в разрезе

Схема линии лестницы по центру марша

Схема графического расчета

Разрез лестницы

Разметка стоек перил

Разметка проема

Чертеж модульной лестницы

Оптимальные размеры ступеней

Чертеж винтовой лестницы

Чертеж для лестницы

Фото

Винтовая лестница с минимальным проемом

Винтовая лестница из дерева

Винтовая лестница в интерьере

Винтовая лестница гусиные лапки

Вид сверху

Необычная винтовая лестница

Наружная лестница с ковкой

Монолитная винтовая лестница

Межетажная лестница

Лестница в стиле хай-тэк

Лестница на больцах

Лестница со стеклянными ступеньками

Двухцветная винтовая лестница

Черно-белый дизайн лестницы

Источник: http://StroySvoimiRukami.ru/vintovaya-lestnica-svoimi-rukami/

Винтовая лестница своими руками из дерева чертежи

Компактная конструкция винтовой лестницы идеально сочетает в себе легкость и прочность, вносит в интерьер элемент оригинальности и необычности, вместе с тем имеет ряд других, практичных и прикладных преимуществ.

Рассмотрим технологию устройства винтовой лестницы, какой материал использовать, как рассчитать и как изготовить элементы конструкции.

Плюсы винтовых лестниц

  • Во-первых, винтовая лестница не занимает много места, поскольку она располагается вокруг специальной опоры и как бы «висит» в воздухе. В случае ограниченной площади, это весомый аргумент. Достаточно 1,5 кв. м для устройства такой конструкции.
  • Во-вторых, стоимость винтовой лестницы несколько меньше цены на сооружение привычных маршевых лестниц .
  • В-третьих, довольно несложный принцип изготовления, конечно, нужно обладать определенными навыками и инструментом, но вполне можно сделать своими силами.
  • В-четвертых, эффективность использования в собственных домах или квартирах, где нет интенсивного движения людей и можно спокойно подняться на второй этаж.

Важно при этом помнить, что ступени винтовой конструкции не очень широкие и при достаточно крутом подъеме, это становится источником повышенной опасности. Следовательно, по такому сооружению рекомендуется ходить не очень быстро и соблюдать правила осторожности. Компенсировать этот недостаток можно, устроив надежные поручни.

Еще важнее точный расчет размеров лестницы и в частности, забежных ступеней и ширины проступи (горизонтальной поверхности).

Деревянная винтовая лестница своими руками

По сути, сделать винтовую лестницу для дома, которая станет изысканным компонентом помещения, можно и самостоятельно, помня о нюансах, имеющих принципиальное значение:

  1. Профессионалы советуют для комфортного движения делать ширину пролета не меньше 100 см, тогда ширина конструкции получается чуть более двух метров, при условии, что несущая опора будет иметь диаметр 20-50 мм.
  2. Недорогим и в то же время надежным вариантом, который является одним из самых распространенных, считается конструкция, когда ступени закреплены на несущей опоре и винтовых поручнях с балясинами.
  3. Другая конструкция, с гнуто-клееными поручнями, с закрепленными на них ступенями и подступнями без сооружения опоры в центре, значительно дороже и требует больше трудозатрат.

Взятый в горизонтальной плоскости лестничный винт может иметь форму круга или многоугольника (когда конструкция находится около стен). Чтобы установить ступеньки, делаются углубления в стене, где готовят закладки для последующего монтажа.

Какие материалы использовать для изготовления винтовых лестниц?

От выбранного материала зависит прочность и долговечность лестницы. В качестве главного несущего элемента конструкции подойдет асбоцементная или металлическая труба, на которую способом сварки, болтового или муфтового соединения крепятся ступени. Иногда при изготовлении опоры применяют кирпич, бетон, камень или дерево.

Перила делают из дерева твердых пород, металла, возможно их комбинированное применение. Помимо традиционных буковых, дубовых, ясеневых и металлических ступеней сегодня нередко встречаются стеклянные или пластмассовые ступени.

Как сделать винтовую лестницу своими руками

В целях достижения долговечности, надежности и повышения безопасности следует придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Винтовая конструкция, у которой внутренняя кромка горизонтальной плоскости является свободной, уменьшает опасность соскальзывания при подъеме и спуске по узкой части степеней. Подобный вариант называют лестницей без вертикальной плоскости, и она имеет более высокие показатели безопасности.
  2. Передвижение по лестнице обычно происходит по середине ступеней, поэтому рекомендуется делать их шириной около 20 сантиметров. Уже в 15-ти см от центральной опоры ширина ступеней должны быть не меньше 10-ти см.
  3. Длина ступеней зависит от назначения лестницы. В случае редкого использования можно ограничиться размером в 0,6 м при диаметре 1,4 м. Оптимальный размер несколько больше: ступени – 0,8 м, диаметр – около 2 м.
  4. При расчете проектных данных следует предусмотреть, чтобы высота для прохода человека обеспечивала возможность передвижения по следующему витку, что составляет около двух метров.
  5. Для центральной опоры оптимальным представляется использование толстостенной металлической трубы (диаметром около 50 мм), что придает всей конструкции необходимую крепость. Опора должна устанавливаться точно вертикально, а точка, на которую она опирается, должна обладать способностью нести всю нагрузку.
  6. При деревянном покрытии вертикальная стойка монтируется с помощью анкерных болтов и необходимого крепежа. Возможен вариант крепления путем заливки бетоном с применением растяжек.
  7. Чтобы закрепить ступени на центральной стойке, с узкой стороны ступени сверлят отверстия с диаметром, который равен диаметру стойки. Ступеньки устанавливаются посредством втулок, их высота должна быть такой же как высота вертикальной плоскости. Горизонтальные плоскости и втулки необходимо проложить шайбами, предохраняющими дерево от деформации. Размер втулок следует рассчитывать, прибавляя размер всех шайб, иначе высота всего сооружения получится больше предварительных данных.
  8. Длина ступеней прямо соотносится с размером проема в перекрытии, а их число получим, разделив высоту лестницы на 18-20 см (расстояние между ступнями), не забывая прибавить толщину ступенек.
  9. Для придания конструкции прочности последующие ступени укладывается с небольшим нахлёстом на предыдущие и закрепляются кронштейном, который ставится между смежными краями ступеней в их широкой части.

Монтаж винтовой лестницы

Сборка винтовой лестницы ведется в следующей последовательности: установка несущей стойки, установка в нужном порядке проступей и втулок. Далее следует монтаж ступеней, учитывая их точное начальное и конечное положение, в конце выполняется закрепление кронштейнов. Завершается монтаж крепежом верхней ступени к перекрытию. Остается только поставить перила и сделать поручни.

Расчет винтовой лестницы – чертежи и схемы

Типы винтовой лестницы – схема Расчет винтовой лестницы – чертеж и схема Конструкция (узлы) винтовой лестницы на обсадной трубе Устройство винтовой лестницы в круглом и квадратном лестничном проеме Конструкция винтовой лестницы — чертеж и схема Монтаж деревянной винтовой лестницы — чертеж и схема Многоугольная винтовая лестница – чертеж и схема

Винтовая лестница своими руками – видео инструкция по сборке

Деревянные винтовые лестницы — фото

Как сделать винтовую лестницу своими руками Деревянная винтовая лестница со сплошным ограждением Металлическая винтовая лестница со сплошным ограждением Деревянная винтовая лестница с подступенком Оригинальная спиральная лестница из дерева Площадка с ограждением для винтовой лестницы Пролет винтовой лестницы квадратной формы Деревянная винтовая лестница в доме Винтовая лестница с площадкой в гостиной Винтовая лестница с металлическим ограждением Винтовая лестница с горкой

Источник: http://lestnica-mpl.ru/vintovaya-lestnitsa-svoimi-rukami-iz-dereva-chertezhi.html

Как сделать винтовую лестницу своими руками

При выборе лестничного перехода с одного этажа на другой, следует помнить, что лестница должна быть не только практичной, надёжной и долговечной конструкцией, но и иметь привлекательный внешний вид.

Красивая винтовая лестница своими руками станет эстетичным дополнением к любому частному дому, а также к некоторым разновидностям квартир.

Помимо всех своих положительных качеств, винтовая лестница также экономит свободное место, что позволяет занять его более необходимыми вещами.

Плюсы и минусы спиральных конструкций

Не стоит спешить и закупать все строительные материалы для создания винтовой лестницы, сначала следует ознакомиться с преимуществами и недостатками таких конструкций. К сожалению, идеальных вещей практически не бывает, и даже зная, как сделать винтовую лестницу, хозяин дома или квартир должен узнать все плюсы и минусы таких конструкций.

Плюсы:

  • Небольшие размеры. Что наиболее удобно, например, при малой площади частного дома. При этом, установив требуемое количество ступеней и правильно рассчитав все размеры, винтовая лестница, смонтированная своими руками, станет намного практичнее в эксплуатации, чем обыкновенная маршевая конструкция. Также упрощается расчёт.
  • Привлекательный дизайн, который позволяет пробудить в себе дизайнера любому хозяину частного дома. При создании винтовых конструкций, можно подобрать настолько необычайный внешний вид, что станет настоящим произведением искусства.
  • Доступная стоимость. Конечно, если не делать ступеньки из морёного дума или красного дерева, то стоимость стандартной винтовой лестницы может «приятно» удивить хозяина дома. Самым дорогим элементом станет металлический каркас и его сварка, весь остальной расчёт (расходные материалы, дерево для ступеней и т.д.) имеет среднюю стоимость.

Минусы:

  • После окончания постройки по винтовой лестнице достаточно проблематично поднять или опустить какой-либо груз (это может быть мебель, бытовые устройства, другие объёмные вещи). Поэтому следует заранее все вещи, обладающие крупными габаритами, перенести на второй этаж или спустить с него.
  • Недостаточное удобство. Необходимо обладать некоторыми навыками, чтобы быстро подняться или спуститься с винтовой конструкции. Особенно это становится затруднительными, если неправильно рассчитано количество ступеней и их размеры.
  • В остальном винтовые лестницы на второй этаж пользуются не меньшей популярностью, чем маршевые конструкции, для того, чтобы изготовить их своими руками, не потребуется много времени.
  • Видео с YouTube:

Чертёж простой винтовой лестницы

Конечно, можно не терять времени на расчёт, а также чертёж, и приобрести готовую конструкцию, которую необходимо только собрать.

Но стоимость готовой винтовой лестницы (чертёж которой будет представлен далее) будет гораздо выше, чем её самостоятельное изготовление и монтаж. Также нельзя доверять качеству материала, из которого конструкция изготовлена.

При недостаточном качестве даже древесины для ступеней, возникает высокий риск получения травмы членами семьи, например, когда ступень переломится.

Чертёж винтовой лестницы без опоры

Началом составления чертежа является выделение свободного пространства, площадь которого должна быть не менее двух квадратных метров. Такие размеры рассчитаны на максимальный комфорт как при подъёме человека, так и при его спуске.

Также важным фактором является свободный доступ к верхней и нижней части лестницы. Это очень правильно и практично с точки зрения пожарной безопасности, и при возникновении ситуации, когда необходима быстрая эвакуация всех людей в доме.

Стандартная винтовая лестница

Следующим конструктивным элементом каждой винтовой конструкции являются ступени. Необходимо правильно подобрать не только их количество, но и размеры, которые указывают на чертеже. В среднем, для большего удобства количество ступеней варьируется от 11 до 13 штук. При большем количестве ступеней, поднимающемуся или спускающемуся человеку будет проблематично сделать полноценный шаг.

Также, делая расчёт, следует обратить внимание на градус уклона винтовой лестницы, не следует его делать слишком острым или тупым, идеальное значение – 45 градусов. Тогда при подъёме и спуске со ступеней, они не будут слишком подняты вверх или опущены вниз.

Чертёж с описанием сборки

И последнее – ширина лестницы на второй этаж, которая по общепринятым нормам составляет 120 см. Некоторые хозяева домов стараются сделать винтовую лестницу как можно уже, но это только приводит к лишнему неудобству.

Последовательность монтажа деревянной винтовой лестницы

Следует знать, что монтаж и расчёт деревянной и металлической винтовой конструкции отличается только другими составляющими конструкции, а также способом крепления всех основных её элементов.

Основным элементом такой лестницы является несущая опора, на которую впоследствии будет устанавливаться общее количество ступеней.

При металлическом каркасе, для ступеней не требуется дополнительная фиксация, а при использовании деревянных материалов, одну их сторону крепят на стене с помощью анкерных болтов.

Видео с YouTube:

Монтаж несущей опоры

Опорная стойка – основной элемент винтовой лестницы на второй этаж, который требует не только правильного и точного монтажа, но также использования надёжных строительных материалов и точно отмеренной высоты. Поэтому при выборе деревянных составляющих, необходимо обратить особое внимание на обработку древесины.

Пример монтажа несущей опоры

Как было указано выше, для деревянной винтовой лестницы потребуется свободное пространство, площадью не менее 2 м2. Опорная стойка устанавливается точно посередине этого пространства. Чтобы отмерить центр площадки, необходимо соединить углы прямоугольника и на этом месте производить монтаж опоры.

Как производить монтаж несущей опоры:

  • Деревянная стойка обыкновенно состоит из нескольких частей определённой высоты, поэтому изначально её нижнюю часть необходимо надёжно закрепить на полу. Делают это с помощью анкерных болтов. Для лучшей фиксации понадобится 6-8 анкерных болтов. Для этой работы лучше всего подходит перфоратор, но также можно использовать менее мощную перфорированную дрель.
  • Далее на деревянную стойку устанавливают остальные её части, для их крепления используются металлические полосы. Следует помнить, что для лучшей фиксации, в частях опоры должны быть предусмотрены пазы. Тогда после окончания работы, конструкция получится более монолитной.
  • После того, как деревянная опора будет установлена, следует произвести монтаж дополнительных крепления на стенах, к которым впоследствии будут фиксироваться ступени. Для монтажа крепления, как и для стойки, используют анкерные болты.

Компактная деревянная опора

Установка ступеней

Монтаж ступеней на деревянную винтовую лестницу — не менее ответственное занятие, чем установка центральной опоры. Ведь от их правильного расположения зависит удобство передвижения по лестнице на второй этаж. Чтобы ступени точно подошли к опоре, на ней следует закрепить отрезки металлического уголка, которые перед этим точно отмерить с помощью строительного уровня.

Правильное крепление ступеней

В отрезках металлического уголка просверливают отверстия, с помощью которых потом будут зафиксированы ступени. Следует помнить, что для лучшей фиксации дерева, помимо болтов также следует приобрести широкие металлические шайбы. В уголке достаточно будет двух отверстий, для большей надёжности их можно сделать три.

Сейчас можно приобрести специально предусмотренные для такой разновидности фиксации уже готовые небольшие уголки. В них просверлены отверстия, достаточно только закрепить такие изделия внизу ступеней, а с другой стороны притянуть к центральной опоре.

Более трудоёмким является вариант изготовления ступеней специально конструкции, при которой они просто одеваются на центральную опору. Обычно такая форма ступеней предусмотрена в винтовых лестницах, изготавливаемых на заказ, если делать их своими руками, то это займёт слишком много времени. Установив ступени с одной стороны на опору, с другой стороны их всё же необходимо закрепить к стене.

Перила – безопасность превыше всего

Перила – это неотъемлемая часть любой винтовой лестницы, особенно если она имеет винтовую конструкцию. Для более гармоничного вида, перила или поручни необходимо делать средней высоты, и из того же материала, что и остальная винтовая лестница, сделанная своими руками.

Надёжные и качественные перила

Конечно, многие домашние мастера стараются сочетать тщательно обработанный металл и качественные породы деревьев, но это приводит к дополнительным затратам. Поэтому на деревянной винтовой лестнице следует сделать такие же перила.

Крепить стойки перил к ступеням можно с помощью саморезов, углубляя шляпки в древесину, а потом вскрывая их специальным древесным герметиком.

Более старым (но очень надёжным и проверенным) является способ крепления деревянной конструкции с помощью деревянных гвоздей или говоря простым языком – чопиков. Чопик выстругивают из бруска, его диаметр составляет не более 0.8 см.

Потом в нижней части стоек для перил высверливают отверстие, которое также необходимо и для ступеней. Далее стойка и ступеньки соединяются с помощью чопика, который необходимо вбить.

Крепить перила к стойкам можно также с помощью саморезов или деревянных гвоздей среднего диаметра. После того как конструкция будет готова, её можно вскрыть лаком, предварительно придав необходимый цвет мастикой или марилкой.

Как сделать винтовую лестницу из металла. Плюсы и минусы конструкции

Металлическая винтовая лестница своими руками обладает рядом преимуществ, которые не могут сравниться с деревянными конструкциями.

Например, это более длительный эксплуатационный срок, менее длительная и затратная обработка, а также высокая надёжность изделий, смонтированных из металла.

Но если пропустить все плюсы металлических лестниц, то остаётся ряд недостатков, на которые также следует обратить внимание:

  • Высокая стоимость. Металл для лестницы (даже не первого качества) является достаточно дорогостоящей разновидностью материалов. Помимо его покупки, также следует потратить средства на транспортировку и разгрузку.
  • Необходимость использования сварки. Конечно, можно не нанимать сварщиков или не приобретать сварочный аппарат, а просто воспользоваться дрелью, набором свёрл по металлу и большим количеством болтов с гайками, шайбами и гроверами. Но при этом не только нарушается эстетика всей конструкции, а также существенно снижается надёжность самой лестницы.
  • Для металлической лестницы необходима площадка из бетона, иначе пол дома может просто не выдержать веса всей конструкции.

Винтовая лестница из металла простого дизайна

Монтаж винтовой лестницы из металла происходит в точно таком же порядке, как и деревянной конструкции. Основным отличием является соединение всех элементов. Если для деревянной лестницы используют саморезы, деревянные гвозди и иногда болты, то в металлических лучше всего применять сварочный аппарат.

Красивые винтовые лестницы на второй этаж, фотогалерея:

Источник: https://viascio.ru/lestnitsy/kak-sdelat-vintovuyu-lestnitsu

Винтовая лестница своими руками: плюсы и минусы, схемы, формулы, чертежи

Если бюджет строительства ограничен также, как и жилая площадь, наилучшим выходом станет установленная винтовая лестница своими руками. Она занимает минимум места, при этом гораздо удобнее складной чердачной лестницы.

Преимущества и недостатки изготовления винтовых лестниц своими руками

Перед началом строительства все же лучше еще раз сравнить все плюсы и минусы винтовой лестницы, особенно если планируется ее самостоятельный монтаж. Иначе можно потратиться на закупку материалов и инструментов, не получив в итоге желаемого результата.

Плюсы винтовой лестницы

Итак, почему же винтовая лестница может стать удачным решением:

  • экономия места – для лестницы понадобится всего лишь окружность диаметром 2 м;
  • экономия материалов – ступеней нужно меньше, чем для угловой лестницы;
  • экономия сил – сократив число элементов, можно существенно уменьшить время на монтаж.

Таким образом, винтовая лестница подойдет людям, желающим максимально увеличить жилое пространство за счет уменьшения лестничного пролета. Оригинальный внешний вид придаст небольшому жилью уникальный шарм.

Если же правильно подобрать и рассчитать конструкцию, удастся еще и хорошо сэкономить.

Винтовые лестницы пользовались огромной популярностью в Англии в середине ХХ века. Даже многоэтажные дома были оборудованы такими лестницами – для экономии пространства. При этом жители не испытывают неудобств даже сейчас – все габаритные грузы поднимаются через окна или в разобранном виде.

Минусы винтовой лестницы

Недостатки есть у любой конструкции. Не исключение и винтовые лестницы, которые часто подвергаются критике:

  • неудобная эксплуатация – придется предусмотреть запасной вариант поднятия на верхний этаж габаритной мебели;
  • сложность в изготовлении – чтобы построить действительно красивую винтовую лестницу, нужно обладать отличными столярными и токарными навыками;
  • недостаточная безопасность – при неправильном расчете и подборе ступенек, по лестнице крайне неудобно ходить.

Поэтому, если через окна поднимать диван или двуспальный матрас нельзя, придется отказаться от спирального варианта расположения ступенек.

Если же строительные навыки находятся на начальном уровне, лучше заказывать готовые элементы, а это увеличит стоимость строительства.

Да и для расчета безопасной и удобной конструкции желательно привлечь профессионала, чтобы не пришлось годами мучиться из-за узких и коротких ступенек.

Для пожилых людей винтовая лестница может стать непреодолимым препятствием – отсутствие двух перил и высокие ступеньки не очень удобны. Так что, если в доме живет несколько поколений, лучше пожертвовать драгоценным пространством, но подумать об удобстве передвижения старших.

Выбор конструкции и материала

От выбранной формы и размера лестницы будет зависеть ее комфорт и безопасность. Например, при сооружении узкой винтовой лестницы стоит оказаться от установки подступенков.

Это позволит становиться всей ступней на ступеньку не только в самом широком месте, что увеличивает комфорт и безопасность лестницы.

Дерево, металл или бетон?

Кроме эстетических предпочтений, выбирая тот или иной материал, нужно руководствоваться еще и практическими соображениями. Ведь переделывать лестницу уже никто не будет и служить она должна столько же, сколько и весь дом.

Для больших загородных коттеджей, построенных из кирпича или бетонных блоков, подойдет бетонная же лестница. Конечно, компактной она не будет, зато придаст интерьеру оригинальность. А чтобы пользоваться ею было приятно, желательно делать ее не больше одного витка и с шириной ступеней не меньше 1,2 метра – так, чтобы на лестнице спокойно разминулись два человека.

Лестницы на металлическом каркасе универсальны и долговечны. Их можно устанавливать как в деревянных, так и кирпичных домах и даже в легких каркасниках. Используя деревянные ступеньки и перила в сочетании с кованными элементами ограждения, вся конструкция получит надежный, но легкий и ажурный вид.

Полностью деревянные лестницы отличаются простотой возведения – для работы с деревом не нужны навыки сварщика, а из инструментов понадобятся только электролобзик, шлифмашинка и ручная пила по дереву. Правильно обработав древесину антисептиками и регулярно подновляя декоративное покрытие, можно добиться долгого срока службы. К тому же, натуральное дерево добавит больше уюта в интерьер.

Лестница на тетивах или косоурах

Это наиболее простой вариант для сооружения в небольшом дачном домике. Тетива – это глухой боковой элемент с выбранными пазами под ступеньки, а косоур имеет форму гребенки, на ребра которой и кладутся ступеньки. Зачастую косоуры монтируются непосредственно на стену, благодаря чему ступеньки винтовой лестницы получают две точки опоры – на центральный столб и на косоур.

  • При этом нет нужды в дополнительных подпорках или укосинах.
  • Еще один вариант простой опоры винтовой лестницы на стену – монтаж планок под ступеньки.

Совместно с врезанием пазов в центральный столб это позволяет добиться высокой надежности конструкции с минимумом затрат на материалы. Этот вариант подойдет даже для начинающего плотника.

Лестница на больцах

Больцевые лестницы получают все большую популярность. Все благодаря безопорной конструкции, которая позволяет размещать лестницы в любом месте, делать их визуально более легкими и освобождать максимум пространства. Больцы связывают ступеньки и перила, которые являются несущим элементом.

Благодаря этому создается жесткий каркас, а за счет отсутствия контакта между ступеньками, лестницы на больцах не скрипят и не шатаются.

Конечно, такой вариант является самым сложным для самостоятельного осуществления, ведь требуется предельно точно рассчитать форму перила и правильно зафиксировать его. В противном случае ступеньки со временем начнут изгибаться вниз по наружному краю.

Расчет винтовой лестницы

Ни в коем случае не стоит пропускать этот этап и строить винтовую лестницу «на глаз». Даже натренированная рука мастера может не справиться, что приведет к печальным последствиям. Так, необходимо учитывать:

  • расчет комфортной высоты подступенка винтовой лестницы отличается от маршевой – чем меньше высота, тем уже ступени по средней линии;
  • количество ступеней рассчитывается исходя из высоты витка, равному 2 м;
  • минимальная ширина ступеней винтовой лестницы – 90 см, при этом площадь всей лестницы равна удвоенному значению ширины ступеней плюс диаметр центрального столба.

Все остальные требования к винтовым лестницам такие же, как и к маршевым. Не следует делать ступеньки слишком узкими или прибегать к «утиному шагу» для экономии места. Если же в доме есть дети, стойки перил нужно ставить по две на одну ступень.

Схемы, формулы и чертежи

Для примера можно рассчитать параметры лестницы с шириной ступеней 90 см и круглым центральным столбом 20 см. Диаметр всей лестницы (Дл) равен:
Дл = 90 см *2 + 20 см = 200 см.
Выбранная высота подступенка 21 см. Высота лестницы – 290 см. Таким образом, количество ступеней (Кс) равно:
Кс = 290 см / 21 см = 13,8.

Округлив получившееся число до 14 ступеней, следует уменьшить высоту первой или последней ступеньки до 17 см, чтобы не пришлось делать верхнюю площадку приподнятой над уровнем пола. Комфортная глубина ступеньки по средней линии должна составлять 20 см при спуске с учетом нахлеста и 30 см при подъеме.

Источник: https://SvoimiRukami.lesstroy.net/doma/vintovaya-lestnitsa-svoimi-rukami/

Винтовая лестница своими руками + фото, чертежи, видео

Любая лестничная конструкция выполняет не только эстетическую функцию, она должна быть удобной и многофункциональной. Сложно представить себе, что в двухэтажном доме не будет установлена винтовая лестница либо иной вариант подъемной системы.

Существует множество вариантов оформления лестничных проемов, декорирования ступеней. Да и самих лестничных конструкций с необычными дизайнерскими решениями довольно много.

Деревянная винтовая лестница своими руками должна гармонично подходить к общему интерьеру дома, к тому же в полной мере удовлетворять всем правилам безопасности, особенно если в доме есть маленькие дети и люди пожилого возраста.

Выбираем лестничную конструкцию

Для того чтобы правильно выбрать лестничную систему, необходимо знать об их разновидностях.

Существует подразделение лестничных конструкций по следующим параметрам:

  • материалу, используемому для строительства системы;
  • эстетическим характеристикам;
  • форме;
  • месту установки;
  • конструкции перил;
  • размерам;
  • стилевому оформлению.

По своему непосредственному предназначению существуют лестничные системы:

  • входные;
  • межэтажные;
  • подсобные;
  • подвальные;
  • мансардные.

Среди распространенных вариантов лестничных систем, используемых в частных домах, выделим:

  • поворотные либо прямые маршевые системы, например, спиральная винтовая лестница на фото. Материал в основном – дерево либо металл.
  • модульные либо сборные конструкции;
  • системы на кронштейнах, больцах, косоурах;
  • трансформеры и переносные конструкции;
  • внутренние либо наружные системы;
  • прикрученные к стене лестничные марши либо отдельно расположенные;
  • со ступенями открытого или закрытого типа;
  • с перилами либо без таковых.

Сделать винтовые лестницы на второй этаж экономкласса можно и самостоятельно, имея чертежи, инструменты, и желание.

СОВЕТЫ! Красивая винтовая лестница на второй этаж своими руками должна быть, прежде всего, безопасной, сделанной из нетоксичных материалов.

Деревянные маршевые конструкции

Маршевая система является самой простой и популярной, подобные винтовые лестницы своими руками с чертежами, можно найти на многих сайтах строительных компаний или заказать в дизайнерской студии.

Подобная конструкция предполагает изготовление двух и более маршей, разделенных поворотными площадками либо ступенями.

СОВЕТ! Подобные системы являются сложными инженерными сооружениями, требующими предварительного расчета. Идеальный вариант – обратиться за помощью к профессионалам.

Алгоритм действий

Сначала необходимо выбрать вариант лестничной конструкции, чтобы проводить расчеты. Для варианта с боковой опорой, потребуется «колодец», в его стены встраивают ступени. Сделать своими силами «колодец» теоретические возможно, но лучше винтовые лестницы на второй этаж фото выбрать с главной балкой на обсадную опору.

Видео:

Расчеты

Проведем расчет винтовой лестницы, в которой опорой будет стальная трубка толщиной 5 мм, диаметром 6-8 см. Стальной уголок используем для сварки консолей, а для обустройства ступеней воспользуемся деревянным массивом.

  • Вы должны понимать, что винтовая лестница на второй этаж является правильной окружностью, ее диаметр соответствует размеру проема.
  • R –внешний радиус консоли (окружности).
  • R1-внутренний радиус проема (диаметр толщина опорной трубы).
  • γ – оборот конструкции, угловая величина, демонстрирующая разницу в высоте между ступенями.
  • L –длина окружности.
  1. Формула для расчета окружности:
  2. L=2πR*n или L=2πR* (γ/360).
  3. На практике этого недостаточно для нормального передвижения по ступеням, а потому за радиус движения берется 2R/3.  В итоге формула принимает следующий вид:
  4. l=2π*2R/3*n=4πR/3*n

Рассчитываем ступени

Основным отличием является то, что винтовые лестницы в Леруа Мерлен имеют специфическую форму ступеней. Консоль подобной системы является лепестком, у которого закруглен край. Для консоли характерны следующие параметры:

  • h – длина ступеньки. Она составляет разницу между радиусом проема и внешнего радиуса опорной трубы. При выборе длины ступени до метра, консоль вполне можно делать из твердой древесины, каркас не требуется;
  • W1- ширина проступи;
  • W2-ширина заготовки;
  • α-угол ступеньки.

Для определения числа ступеней высоту проема делим на подъем ступеньки. Удобной для передвижения будут винтовые лестницы размеры подъема ступеней, у которых 15-20 см.

  • Рассчитываем угол ступеньки по формуле:
  • α= γ: число ступеней.
  • Зная ширину и угол ступени, рассчитываем наибольшую ширину проступи:
  • W1=R*sinα
  • Ширину проступи рассчитываем по формуле:
  • w= r* sinα= (2R*sinα)/3
  • Удобными являются деревянные винтовые лестницы, у которых ширина проступни находится в диапазоне 20-30 см.

СОВЕТЫ! Чертежи делайте в горизонтальной и вертикальной проекции, лучше всего в двух развертках: по линии пути и внешнему краю. Интереснее деревянная винтовая лестница на фото смотрится на косоурах, но выбор за владельцем загородного особняка.

Разновидности винтовых конструкций

При недостаточной площади для размещения маршей, выполняется монтаж спиральных конструкций. Кованая винтовая лестница впишется в любой интерьер, если отделка выполнена натуральными материалами. Спиралевидные системы используют для подъема на чердак, то есть в виде вспомогательных конструкций.

О минусах винтовых систем.

  1. По спиралевидной конструкции неудобно подниматься, высок риск получения травмы детьми, пожилыми людьми.
  2. Неудобство подъема мебели.
  3. Трапециевидная форма ступеней мешает нормально двигаться, ступени для правой и левой ноги разные по размеру.

Эстетически винтовая лестница из дерева сделанная своими руками выглядит очень красиво, кажется «воздушной», вносит дополнительный шарм в дизайн дома.

Деревянные поворотные конструкции

Подобные системы – разновидность лестничных винтовых конструкций. Они частично либо полностью состоят из забежных ступенек. Выделяют следующие модификации:

  • криволинейные;
  • полуоборотные;
  • четверть оборотные;
  • изогнутые.

Монтаж поворотных деревянных конструкций часто выполняют вдоль несущей стены, поручень ставят с внешней стороны. В некоторых домах можно увидеть стоящие отдельно (без крепления к стене) лестничные конструкции. Недостаток изготовления винтовых лестниц подобного вида – неудобство передвижения по ступенькам, сама же система выглядит вполне оригинально и эстетично.

Установка винтовой лестничной системы

Существует определенная последовательность сборки лестничной спиралевидной конструкции:

  • сначала нужно рассчитать винтовую лестницу, убедиться в ее «жизнеспособности» в данных условиях;
  • выбирается место размещения основного стержня, крепится нижний опорный фланец;
  • первая ступень крепится к полу, она входит во фланец;
  • строительным уровнем выполняется проверка вертикальности крепления опорного стержня;
  • на центральную стойку сверху накладываются втулки, ступени, крепятся согласно инструкции, представленной производителем;
  • комфортная винтовая деревянная лестница своими руками на втором этаже крепится к стенкам проема либо с помощью верхней ступени;
  • вверху закрепляют опорный стержень;
  • подбирают и устанавливают поручни и защитные ограждения.

Внимание! Для каждого конкретного случая деревянные винтовые лестницы на второй этаж монтируются с учетом различных нюансов.

Нюансы монтажа

Помните, что для получения желаемого результата, важно полностью соблюдать ту инструкцию, которая предложена изготовителем.

  1. Для определения места нахождения главного стержня, на втором этаже нужно натянуть перпендикулярно друг другу по диагонали два шнура. В точке их пересечения закрепите отвес, чтобы на полу первого этажа поставить точку. Именно в полученном месте и нужно ставить стержень, тогда кованые винтовые лестницы будут не только красивыми, но и прочными, и безопасными.
  2. Для изготовления центральной опоры подойдет труба, диаметр которой больше 50 мм.
  3. Чтобы новая винтовая лестница на чердак была безопасной, опорный стержень ставят на бетонную отдельную подушку. Крепежом для такой системы могут стать анкерные болты.
  4. Крепление на основном стержне ступеней выполняется с узкой стороны. Высота гильзы аналогична параметрам подступенки, уступает ему на размер той шайбы, что вставляется между проступями и втулками. Самодельные кованые винтовые лестницы на фото имеют элегантный и неповторимый вид.

Шайбы делают из прочных материалов, чтобы защитить конструкцию от механических деформаций, например, можно изготовить чугунные винтовые лестницы по индивидуальным размерам:

Часто деревянные конструкции комбинируют с иными материалами, поэтому сборная лестница винтовая может состоять из камня, дерева, металла. На протяжении многих веков именно древесина считалась основным материалом для сооружения лестничных маршей, не потеряли своей актуальности они и в настоящее время.

Постепенно вытесняют классические деревянные системы оригинальные готовые винтовые лестницы из чугуна и стали. Задумались об установке винтовой конструкции? Посоветуйтесь с профессионалами, изучите особенности сборки, не забудьте о расчетах.

Только соблюдение всех нюансов позволит вам создать настоящий шедевр в своем доме.

Источник: https://bouw.ru/article/kak-sdelaty-vintovuyu-lestnitsu-na-vtoroy-etazh-cherdak

Что такое лестничная диаграмма | EdrawMax Интернет

Что такое лестничная диаграмма?

Лестничные диаграммы - это сложные схемы, широко используемые для записи логических структур промышленных систем управления. Они называются лестничными диаграммами, потому что они имитируют лестницу с двумя вертикальными направляющими (питание) и таким количеством «ступенек» (горизонтальных линий), сколько имеется для представления цепей управления.

Нагрузочное устройство (лампа, катушка реле, катушка соленоида и т. Д.) почти всегда рисуется с правой стороны ступеньки в лестничных диаграммах. Хотя электрически не имеет значения, где находится катушка реле внутри ступени, для стабильной работы важно, чтобы конец источника питания лестницы был заземлен.

Сценарии применения лестничных диаграмм

  • Каждая система в релейной стойке будет обозначена символом на диаграмме лестницы, указывающим отношения между такими устройствами.Кроме того, на схеме лестницы также будут показаны другие объекты, помимо релейной стойки, такие как насосы, нагреватели и т. Д.
  • Релейная логика превратилась в язык программирования, описывающий систему с помощью графической схемы, основанной на схемах аппаратных схем релейной логики.
  • Релейная логика используется для создания программного обеспечения программируемого логического контроллера (ПЛК) и используется в приложениях промышленного управления.
  • Для основных, но важных систем управления или для переделки старых проводных релейных схем полезна лестничная логика.
  • Это также использовалось в очень продвинутых системах автоматизации, поскольку программируемые логические контроллеры стали более сложными.
  • Релейную логику следует описывать как язык, ориентированный на правила, а не как язык процедур. Ступенька лестницы представляет собой правило.

Преимущества использования лестничной диаграммы

  • Интуитивно понятный и самодокументирующийся. Релейная диаграмма обеспечивает превосходную схематическую интерпретацию, основанную на хорошо понятных принципах схемной архитектуры.
  • Кривая обучения работе с лестничной диаграммой очень мала из-за доступности среды; навыки простого программирования быстро растут.
  • Это сделало лестничную диаграмму особенно распространенной для приложений, в которых задействован персонал без технического опыта для ремонта или управления, например, некоторые электрики или заводские техники.
  • Релейная диаграмма предназначена для воспроизведения электрических цепей, это, конечно, идеальный способ отразить абстрактную логику.Релейная диаграмма довольно интуитивно понятна для цифровой логики.

Почему для программирования ПЛК используется релейная диаграмма?

Релейная логика - это язык программирования, используемый для программирования ПЛК (программируемого логического контроллера). Это графический язык программирования ПЛК, который использует релейные диаграммы для выражения логических операций с помощью символической нотации, во многом аналогично направляющим и ступеням типичной схемы релейной логики.

В приложениях промышленной автоматизации инженеры и электрики используют его для выполнения математических, линейных, измерительных, регулирующих и арифметических функций.Это обычный процесс программирования ПЛК. Программирование релейной логики все еще используется сейчас, поскольку основные концепции управления системой и процессом остались прежними.

Как читать лестничную диаграмму?

Микропроцессоры, подобные тем, которые используются в ПЛК и персональных компьютерах, работают на уровне двоичного кода. Вы, вероятно, читали слово «нейтральный». Это относится к идее, что в одном из двух состояний следует задуматься о вещах.Можно описать состояния как:

  • 1 или 0
  • Реальный или отрицательный
  • Высокий или низкий
  • Вкл. Или Выкл.
  • Да или нет

Релейная логика использует символьные выражения и графический редактор для написания и чтения релейных диаграмм, которые упрощают понимание людьми.Если мы переведем реальный случай на язык лестницы, мы символически сформулируем его в форме типично открытого общения (НЕТ). Это может быть что угодно, например нажатие кнопки или запуск сдвига предела.

Как создать лестничную диаграмму?

Направляющие на лестничной диаграмме изображают провода питания логической схемы регулирующего реле. На левой линии находится дорожка питания положительного напряжения, а на правой стороне - дорожка отрицательного напряжения.

В релейной диаграмме логический поток идет от левой направляющей к правой. Существует семь основных аспектов релейной диаграммы, которые важно изучить при применении системы релейной логики в ПЛК. Это имена и утверждения, касающиеся строк, звеньев, входов, выходов, логических выражений, обозначений адресов / имен тегов. Некоторые из них необходимы, а некоторые - необязательны.

  • Рельсы На лестничной диаграмме есть две рельсы, которые изображены в виде вертикальных линий, спускающихся по передним концам.
  • Ступени Ступени нарисованы горизонтально и связывают рельсы с логическими утверждениями.
  • Входы Входы представляют собой фактические управляющие действия, такие как нажатие кнопки или активация переключателя крышки.
  • Выходы Выходы - это электронные устройства, которые включаются и выключаются как электродвигатель или соленоидный рычаг.
  • Логические выражения Логические выражения используются для формулирования желаемых операций управления в сочетании с входами и выходами.

Пример лестничной диаграммы

На приведенной выше диаграмме показан пример программирования релейной логики, иллюстрирующий схему ввода / вывода.

Ключевые выводы

Лестничные диаграммы (иногда называемые «лестничной логикой») - это разновидность электрических обозначений. Эта символика иногда используется для демонстрации взаимосвязи электромеханических переключателей и реле. Цифровое изображение функций программы.

EdrawMax - это программа концептуального построения диаграмм, которая помогает создавать блок-схемы, иерархические диаграммы, интеллектуальные карты, сетевые диаграммы, планы этажей и лестничные диаграммы. Все формы и клипарт имеют векторный формат, что означает, что ваша лестничная диаграмма никогда не будет размытой, независимо от того, на какой размер вы ее измените.

Лестничная диаграмма

| Принципиальная схема | Схема подключения

Определение схемы подключения Схема подключения

Схема подключения, показанная на рисунке 1, представляет собой распечатку электрических соединений, на которой показаны соединения всех компонентов в единице оборудования.

На электрических схемах показано точное внутреннее положение электрических компонентов в шкафу управления и / или цепи. Иногда схемы проводов могут точно представлять картинку. Единственное различие заключается в том, что компоненты представлены электрическими символами, независимо от того, являются ли они стандартными символами NEMA или IEC , тогда как графическое изображение будет иметь более реалистичное представление электрического компонента.

Схемы подключения могут очень точно отображать расположение оборудования.Все соединительные провода показаны и подключены от одного компонента к другому. Электрические схемы широко используются электриками при подключении электрического или электронного оборудования и техническими специалистами при обслуживании оборудования.

Рисунок 1. Схема подключения вентилятора

Определение принципиальной схемы Принципиальная схема

Принципиальная схема, показанная на рисунке 2, представляет собой тип чертежа, который иллюстрирует электрические соединения и функции конкретных схем с графическими символами.

Принципиальные схемы не часто показывают физическое соотношение или расположение компонентов в цепи; однако принципиальные схемы полезны для понимания последовательности операций или работы схемы.

Принципиальные схемы не предназначены для иллюстрации физического размера или внешнего вида устройства, а также его местоположения. При поиске и устранении неисправностей принципиальное значение имеют электрические схемы, поскольку они позволяют техническому специалисту отслеживать цепь и ее функции независимо от фактического местоположения или физического размера компонента.

Рисунок 2. Схематическое изображение простой схемы

Определение лестничной диаграммы Релейная диаграмма

Релейная диаграмма, показанная на рисунке 3, представляет собой схему, которая объясняет логику электрической схемы или системы с использованием стандартных NEMA или Символы IEC.

Релейная диаграмма используется для обозначения взаимосвязей между компонентами схемы, а не фактического расположения компонентов. Лестничные диаграммы обеспечивают быстрое и легкое понимание соединения электрических компонентов в цепи или операции.

Рисунок 3. Релейная диаграмма

Расположение символов в релейной диаграмме должно способствовать ясности и пониманию. Графические символы, сокращения и обозначения устройств нарисованы в соответствии с отраслевыми стандартами. Схема должна указывать наиболее прямой путь логической последовательности. Линии между символами могут быть горизонтальными или вертикальными, но их следует рисовать так, чтобы линии не пересекались друг с другом.

Релейные диаграммы не следует путать с однолинейной схемой.На однолинейной схеме есть только одна линия между отдельными компонентами. Лестничные диаграммы; однако часто показывают несколько линий, ведущих к компонентам и от них, независимо от того, являются ли они последовательными или параллельными соединениями.

ЛЕСТНИЧНЫЕ СХЕМЫ ПРАВИЛА

Лестничную схему, показанную на рисунке 4, легко читать, поскольку есть только две основные части - рельсы и перекладины . Рельсы - это две темные вертикальные линии, которые представляют источник питания для схемы управления.Напряжение цепи управления обычно составляет 12–120 В в зависимости от номинальных значений нагрузки, подключенной к цепи. Ступени - это горизонтальные линии, которые иллюстрируют, как управляющие устройства и нагрузки соединяются между собой, образуя цепь управления.

1 . Лестничная диаграмма переводится аналогично книге. Прочтите лестничную диаграмму слева направо, затем вверх вниз, чтобы понять последовательность операции.
2 . Нагрузки на лестничной диаграмме всегда подключаются параллельно на перекладинах.
3 . Нагрузка является последним компонентом, подключенным к правой стороне рельса, если нет защитного контакта, размыкающего цепь в случае перегрузки.
4 . Устройства управления подключаются между левой стороной рельса и нагрузкой или другими устройствами управления и нагрузкой. Запрещается подключать устройства управления с левой шины к правой. Результатом такого подключения станет короткое замыкание.

Рисунок 4.Релейная диаграмма

Учебное пособие по релейной логике с символами и диаграммами релейной логики

ПЛК

быстро завоевали популярность на рынке средств управления и используются во всем мире. Со временем они стали более удобными, эффективными, компактными и менее дорогими. Для ПЛК также были разработаны различные типы языков программирования, но наиболее часто используемым остается лестничная логика.

Истоки лестничной логики - релейная логика

Представьте на секунду 1980 год.Вы путешествуете в своем новеньком Ford Pinto по пути на работу на местный завод по производству кубика Рубика. У вас впереди напряженный день, так как завод модернизируется для новой модели Rubik’s Revenge, которая должна выйти в следующем году. Релейные панели, над которыми вы работаете, необходимо перемонтировать, чтобы приспособиться к изменению производственных размеров, с исходного размера 3x3x3 на новую модель 4x4x4.

Эти релейные панели состоят из множества электромеханических реле, которые соединены вместе для выполнения определенной функции на предприятии.Простое размыкание и замыкание контактов реле на панели дает системе управление ВКЛ / ВЫКЛ, которое ей необходимо в производственном процессе. Например, когда форма куба находится в нужном положении, переключатель замыкается. Этот переключатель включает катушку реле, которая, в свою очередь, замыкает нормально разомкнутый контакт топливного насоса. Насос заполняет форму расплавленным пластиком, и куб начинает принимать форму.

Использование этой комбинации переключателей, реле, катушек и контактов называется релейной логикой.Релейная логика - это надежный метод управления, который до сих пор используется ограниченно. Но связанные с этим затраты с точки зрения затратных по времени изменений логики, механических отказов с течением времени, а также обширных требований к проводке и пространству вынудили многие отрасли пересмотреть свои потребности в управлении. Они обнаружили ПЛК.

Структура релейной логики / Как читать релейную логику

Структура релейной логики основана на электрических релейных диаграммах, которые использовались с релейной логикой.Эти схемы документировали, как соединения между устройствами выполнялись на релейных панелях; их называют «лестничными» диаграммами, потому что они построены по форме, напоминающей лестницу с двумя вертикальными направляющими и ступеньками между ними. Положительная шина питания (слева) течет к отрицательной шине питания (справа) через физические устройства, подключенные к звену. В приведенном ниже примере показана лестничная диаграмма с кнопками (PB), реле управления (CR), двигателем (M) и индикатором (L).

Сходства с лестничными диаграммами

Релейная логика была разработана так, чтобы иметь тот же внешний вид, что и электрические лестничные диаграммы, но с релейной логикой физические контакты и катушки заменяются битами памяти.Давайте взглянем.

Для этой программы релейная логика дублируется релейной логикой; больше никакой жесткой логики, а вместо этого места в памяти. Некоторые из этих ячеек памяти используются внутри, а другие - с внешними входами и выходами. Для мониторинга и управления устройствами реального мира их необходимо подключить к модулям ввода-вывода.

Для этого конкретного ПЛК эти входы и выходы назначаются адресам памяти X и Y, как X001, замеченный с PB1.Состояние этого нормально разомкнутого контакта считывается со входа модуля ввода / вывода, к которому подключена физическая кнопка. С другой стороны, каждый бит Y будет иметь выходное устройство, подключенное к нему, как видно с помощью света, управляемого Y001. Все остальные места назначены внутренним битам, которые мы можем использовать по мере необходимости.

С одной стороны, современные процессоры ПЛК предлагают множество типов функций, а не только простые контакты и катушки. Математика, регистры сдвига, секвенсоры ударных и т. Д. Доступны для помощи в программировании.

Выполнение релейной логики

Обычно перед запуском логики ЦП считывает физические входы, привязанные к модулям ввода-вывода, чтобы обновить их статус в таблице памяти ЦП. Затем, начиная с левого верхнего угла программы, ЦП продвигается вниз по направляющей, выполняя каждую ступень или подчиненную ступень слева направо. Таким образом, если нажать PB1, CPU включит CR1. Поскольку состояние CR1 изменилось, на ступени 3 ЦП активирует CR3. Нормально замкнутое состояние CR3 используется в ступени 4, поэтому ЦП затем выключит L1.

Несмотря на то, что мы все еще ссылаемся на катушки и контакты в релейной логике, помните, что они являются представлениями памяти, а не фактическими устройствами. Как только ЦП достигнет последней ступени, он обновит выходные данные реального мира, затем вернется в цикл и запустит все снова. Этот процесс будет продолжаться, пока ЦП включен и находится в режиме RUN.

Время, необходимое ЦП для выполнения одного прохода и возврата к началу, называется временем сканирования. Время сканирования может быть важным для приложений, в которых время имеет решающее значение.При необходимости можно использовать подпрограммы и специальные модули ввода-вывода, чтобы сократить время сканирования.

Логика за лестницей

Так какую же логику действительно может выполнять релейная логика? В связи с растущим спросом на функциональность и простоту использования многие современные ПЛК включают функциональные блоки с релейной логикой. Структура программы по-прежнему является лестничной, причем более сложные инструкции являются функциональными блоками. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим несколько примеров:

  1. Логическая логика: Алгебра двоичных систем ВКЛ / ВЫКЛ, ИСТИНА / ЛОЖЬ, в основе которой лежат операторы И, ИЛИ и НЕ.Проще говоря, звено 5 в нашем коде требует CR1 (C1) И CR2 (C2), чтобы включить двигатель M1 (Y002).
  2. Время: Доступны инструкции таймера, позволяющие учитывать события с задержкой включения или выключения. После срабатывания таймер включит соответствующий выход (задержка включения) или выключит (задержка выключения) по истечении установленного времени.
  3. Подсчет: Функции обратного и обратного отсчета увеличивают или уменьшают значение счетчика при каждом переходе входа.
  4. Сравнения: Доступны инструкции сравнения, чтобы определить, являются ли значения меньше, равны или больше друг друга.
  5. Math: Эти инструкции позволяют не только выполнять простое сложение и вычитание, но и выполнять более сложные операции, такие как касательные, квадратные корни и т. Д.
  6. Специальные функции: Сюда входят циклы ПИД-регулирования, инструкции связи, регистры сдвига, барабанные секвенсоры, генераторы линейного изменения и т. Д.

Попробуйте упражнение

Если вы хотите попробовать упражнение по релейной логике, AutomationDirect создала упражнение по программированию для начинающих.Это упражнение было создано для бойскаутов Америки, чтобы помочь обучить лестничной логике будущих программистов PLC. Он использует симулятор, входящий в состав программного обеспечения Do-more Designer для нашей серии ПЛК Do-more.

Программное обеспечение бесплатное, и вам не нужно никакого оборудования, попробуйте его. Загрузите программное обеспечение здесь.

Подробнее о релейной логике

Есть еще много чему поучиться; мы только начали царапать поверхность. Узнайте, как мы можем вам помочь. Узнайте больше о ПЛК и пройдите обучение по ПЛК!

Программирование ПЛК | Как читать лестничную логику

Что такое лестничная логика?

Релейная логика входит в пятерку самых популярных языков программирования ПЛК, используемых в производственных средах.До появления программируемых логических контроллеров заводы-производители использовали релейные схемы для питания различных нагрузок в зависимости от того, как реле были соединены вместе. Реле были дорогостоящими, требовали постоянного обслуживания и не могли быть легко перенастроены. Поскольку ПЛК взяли на себя этот процесс, было важно сохранить сходство со старой системой; таким образом, релейная логика была создана как первый язык программирования ПЛК .

Релейная логика обозначена как таковая, потому что программное обеспечение имеет форму лестницы.С левой стороны инструкции релейной логики задаются как условия, а те, что с правой стороны, - это инструкции, которые запускаются, если условия выполняются. Каждая ступенька лестницы проходит слева направо и выполняется ПЛК сверху вниз.

Как упоминалось выше, релейная логика чрезвычайно популярна среди программистов ПЛК. прост в освоении, имитирует электрические цепи и легко устраняет неисправности после развертывания .

Изучение релейной логики обычно является отправной точкой в ​​карьере программиста ПЛК в системах управления.В этом посте мы рассмотрим компоненты релейной логики, рассмотрим основные принципы и опишем, что нужно для овладения этим языком программирования.

Основы релейной логики

Как и компьютеры, ПЛК работают с двоичными сигналами; каждый может быть установлен на ноль или на единицу. В мире программирования этот тип данных называется логическим. Логическое значение занимает один бит в памяти, может иметь значение 0 или 1 и используется в большинстве основных инструкций ПЛК.

ПЛК выполняет загруженную в него программу по очереди.Когда ПЛК начинает обрабатывать цепочку, он читает инструкции слева и определяет, установлена ​​ли логика на этой стороне цепочки в значение ИСТИНА. Логика принимает значение ИСТИНА, когда гипотетический ток может проходить через инструкции. Каждая инструкция имеет набор условий, которые делают ее ИСТИННОЙ или ЛОЖНОЙ.

В рамках этого руководства мы начнем с двух самых основных инструкций в программировании ПЛК с релейной логикой: Проверить, замкнут ли и Выход активирован.

Проверить, если закрыт [XIC] - Эта инструкция ввода будет смотреть на указанный логический бит и оценивать условие как ИСТИНА, когда бит установлен в 1 (или ВЫСОКИЙ).Пока бит установлен в 0 (или LOW), инструкция будет иметь значение FALSE.

Активизация выхода [OTE] - Эта команда вывода установит указанный бит в 1 (или HIGH), если условия входной инструкции - ИСТИНА. Если они имеют значение FALSE, инструкция Output Energize установит бит в 0 (или LOW).

Анализ звеньев базовой лестничной логики

  • Шаг 1 - Гипотетический ток начинает двигаться слева направо.
  • Шаг 2 - Когда гипотетический текущий встречает инструкцию XIC, он проверяет, является ли условие ИСТИНА или ЛОЖЬ.Если XIC имеет значение False, ПЛК прерывает эту цепочку.
  • Шаг 3 - Гипотетический ток переходит к следующей инструкции. Повторяет шаг 2, пока цепочка не будет завершена.
  • Шаг 4 - ПЛК переходит на ступеньку ниже.
Релейная логика Программирование ПЛК XIC = OFF Пример

В приведенном выше примере инструкция XIC привязана к биту «Condition1». Поскольку бит выключен (или 0), гипотетический ток останавливается на команде.

Релейная логика Программирование ПЛК XIC = ON Пример

В приведенном выше примере инструкция XIC привязана к биту «Condition1».Поскольку бит установлен в состояние ON (или 1), гипотетическому току разрешается проходить и он переходит к инструкции OTE. Инструкция OTE устанавливает бит «Energize1» в HIGH (или 1).

Структура релейной логики | Ответвления схемы


Теперь, когда мы рассмотрели базовый пример, иллюстрирующий выполнение одной ступени релейной логики, пришло время обсудить ответвления схемы. Ответвления цепи создают путь для прохождения тока по другому пути при выполнении звена.Инструкции выполняются таким же образом, но теперь нам нужно проанализировать различные пути, по которым может идти ток.

Пример ветви схемы программирования ПЛК с релейной логикой

Цепочка выше имеет первичную цепочку и ветвь, которая переходит от первых двух условий к третьему. Давайте проанализируем, что происходит с выполнением Логики.

  • Шаг 1 - Гипотетический ток запускается на главной ветви ступени. Когда он достигает «Condition1», он оценивает инструкцию XIC.Инструкция XIC - ИСТИНА и позволяет току течь.
  • Шаг 2 - Гипотетический ток течет к следующей инструкции XIC и пытается ее оценить. Поскольку «Condition2» установлено в 0, инструкция XIC принимает значение FALSE. Течение остановлено.
  • Шаг 3 - Гипотетический ток возвращается к первой ветви. Выполняется инструкция XIC, привязанная к биту «Condition3». Поскольку бит «Condition3» имеет высокий уровень, XIC принимает значение ИСТИНА. Текущие доходы.
  • Шаг 4 - Ток достигает инструкции OTE и устанавливает бит «Energize1» в положение ON (или HIGH).

Вот вам гораздо более сложный пример. Наличие нескольких разветвленных цепей в релейной логике не является ненормальным.

Релейная логика Программирование ПЛК Расширенный пример цепи

Расширенное разветвление цепи Практика релейной логики

Теперь, когда вы знакомы с тем, как ветви схемы работают в релейной логике, важно попрактиковаться в отслеживании логики , как в полевых условиях.Большая часть вашей работы в качестве программиста ПЛК будет связана с рассмотрением звеньев логики и выяснением того, почему на выход подается питание или что мешает ему включиться.
Рассмотрим следующую ситуацию: ваш руководитель звонит вам из-за проблемы на производственной линии. По какой-то причине насос, который будет перекачивать сырье в конкретный резервуар, не включается. Когда вы подходите к месту оператора, он показывает вам, что, когда он нажимает кнопку, насос ничего не делает.
Разрешение: вы смотрите на панель, сами нажимаете кнопку и подтверждаете, что она не запускается.Этот насос работал в прошлом, поэтому вы решаете посмотреть, что происходит в логике ПЛК. Когда вы отслеживаете выход, связанный с насосом, вы замечаете сложную ступеньку с несколькими ответвлениями цепи. Причина в том, что существует множество условий для запуска этого насоса. Поскольку вы знакомы с описанным выше подходом, вы можете быстро понять, что насос не смог запустить, потому что одним из условий запуска было то, что резервуар должен быть пуст. Когда вы поняли, что резервуар на самом деле пустой, пришли к выводу, что датчик уровня сломан.Вы заменили датчик, и насос возобновил нормальную работу.

Релейная логика Компоненты RSLogix 5000

Теперь, когда мы немного знакомы с тем, как устроена базовая структура ступеней, давайте обсудим другие компоненты лестничной логики.

Компоненты релейной логики

1 - Входы релейной логики

Как мы обсуждали выше, инструкции релейной логики слева называются входами. Их состояние оценивается по верному или ложному принципу. Если оценка завершена с TRUE, выполняется вывод ступени релейной логики.Если он оценивается как ЛОЖЬ, ПЛК переходит к следующей цепочке.

2 - Комментарии к цепочке релейной логики

Каждый язык программирования позволяет пользователю добавлять документацию к своему программному обеспечению. В релейной логике эта возможность предоставляется с каждой ступенью, инструкцией и структурой данных. Добавляя комментарий над цепочкой, вы облегчаете человеку, который после вас понимает ход ваших мыслей, и устраняет логику по мере необходимости. Кроме того, комментарии могут использоваться для обозначения изменения или временного исправления определенной проблемы, с которой столкнулся программист ПЛК.

3 - Выходы релейной логики

Есть много инструкций, которые будут выполняться на стороне выхода. В рассмотренном выше примере наше внимание было сосредоточено на инструкции OTE. Однако приведенный выше снимок экрана также включает инструкции TON или Timer On Delay. По мере того, как вы приобретете опыт программирования ПЛК, вы столкнетесь с дополнительными инструкциями и усвоите их.

4 - Направляющие лестничной логики

Каждая ступенька лестничной логики находится между двумя боковыми направляющими (как обычная лестница).Эти рельсы - это то, что возбуждает каждую ступеньку при выполнении. На скриншоте выше вы можете увидеть две направляющие в среде RSLogix / Studio 5000. Рейки остаются серыми до тех пор, пока основная процедура не вызовет программу. На скриншоте рельсы зеленые, что означает, что эта конкретная логика выполняется.

5 - Имена тегов

Каждая инструкция будет привязана к одному или нескольким тегам. Для каждого тега требуется элемент структуры данных, а также имя или метка. В примерах, которые мы рассмотрели выше, теги были помечены как «Условие1», «Условие2», «Условие3» и т. Д. В производственных условиях теги обычно отражают физический элемент, которым они управляют. или набор тегов на основе ПЛК. Например, теги, управляющие двигателями, могут иметь метку MTR1_Start, MTR2_Stop, MTR2_Status и т. Д. Кроме того, теги могут также иметь описание, которое позволяет пользователю давать тегу текстовое описание.

Программирование релейной логики в RSLogix 5000: основы

По мере того, как вы инвестируете в программирование ПЛК, вы быстро поймете, что список различных доступных вам инструкций обширен .Кроме того, по мере того, как вы продвигаетесь в ремесле, вы можете создавать свои инструкции с помощью дополнительных инструкций или AOI. Однако, предполагая, что вы здесь из-за основ, давайте обсудим наиболее полезные инструкции, с которыми вы должны начать работать, когда будете заниматься промышленной автоматизацией.

Проверить, если закрыто [XIC]

Мы рассмотрели эти инструкции в начале руководства. Это важная проверка ввода, которую вы можете сделать для своих данных. Короче говоря, если логическое значение, назначенное XIC, имеет значение ИСТИНА, вывод будет выполнен.Если это ЛОЖЬ, не будет. Хотя может показаться, что это будет иметь ограниченную полезность , многие из расширенных конструкций в ПЛК имеют логическое состояние . Например, частотно-регулируемый привод может иметь массив логических структур, связанных с различными неисправностями. Следовательно, вы можете создать такое же количество инструкций XIC, чтобы проверить, какой сбой присутствует на диске.

Проверить, если открыт [XIO]

XIO активирует выход, если верно противоположное XIC.Другими словами, выход будет активирован, если логическое значение - ЛОЖЬ.

Output Energize [OTE]

OTE - это команда вывода, которая устанавливает логическое значение в ИСТИНА, если все предшествующие условия ИСТИНА, ведущие к нему. OTE также установит логическое значение в FALSE, если нет пути TRUE для входов, ведущих к нему. Команда Output Energize используется для настройки цифровых выходов на полевых устройствах, таких как клапаны, контакторы двигателя, реле, соленоиды и т. Д.

Таймер ВКЛ [TON]

Таймеры - это основная структура данных ПЛК.Они позволяют пользователю создать условие, которое запустит внутренний таймер и выполнит действие, основанное на том, что пользователь запрограммировал.

Команда таймера TON в RSLogix 5000 Пример релейной логики

Самая простая инструкция таймера - Timer ON или TON. Эта команда начнет отсчет, как только на вход будет подано напряжение. Таймер будет продолжать отсчет времени, пока не достигнет значения, указанного пользователем. Программист ПЛК может использовать логические биты состояния таймера, чтобы выполнять логику на основе битов состояния работающего, завершенного или неработающего таймера.Эта инструкция является фундаментальной в программировании ПЛК и часто встречается в базовых последовательностях, логике устранения дребезга и любых других программах, требующих выполнения релейной логики по времени.

Базовая схема управления двигателем - пример лестничной логики программирования ПЛК

Одной из наиболее характерных первых схем, которые должен освоить программист ПЛК, является пускатель двигателя. Хотя можно подключить пускатель двигателя к работе без использования ПЛК. Подключение входов и выходов к контроллеру дает много преимуществ.После того, как входы и выходы установлены, программист ПЛК создаст программу на основе релейной логики, которая будет выполнять то, что следующая схема была предназначена для создания в оборудовании. Цепь стартера трехфазного двигателя

с кнопками и контактором

Перед тем, как погрузиться в программирование, важно понять работу схемы, приведенной выше. Вот основные компоненты и этапы работы:

  • Перегрузка трехфазной цепи - Каждая фаза защищена от перегрузки, которая срабатывает при протекании высокого тока из-за неисправности двигателя или цепи.
  • Контактор двигателя - Контактор действует как мост между цепями высокого напряжения (двигатель) и низкого напряжения (управление (24 В постоянного тока)). Когда цепь управления находится под напряжением, силовая цепь может проводить необходимый ток.
  • Кнопка пуска - При нажатии контактор может включиться. Ток протекает, и двигатель начинает работать.
  • Кнопка останова - При нажатии контактор размыкается и перестает проводить ток, который останавливает двигатель.

Хотя схема проста, есть одна ключевая особенность: кнопки мгновенного действия, используемые для пуска и останова защелки двигателя в контакторе. Другими словами, как только будет нажата кнопка мгновенного пуска, двигатель будет продолжать работать до тех пор, пока не будет подана команда останова. В промышленности это называется схемой защелки. Эта схема используется во многих приложениях , включая пускатели оборудования, конвейеры, запуск процесса и многое другое.

Кнопки мгновенного действия подключены к цифровым входам ПЛК.При нажатии любой кнопки соответствующие входные биты устанавливаются на ВЫСОКИЙ (1). Когда кнопки отпускаются, те же входные биты устанавливаются на НИЗКИЙ (0).

Двигатель связан с выходом, когда установлен на ВЫСОКИЙ (1), возбуждает катушку в контакторе и позволяет току течь.

Основываясь на вышеизложенном, мы начинаем с построения схемы, которая будет запускать двигатель при нажатии кнопки «Пуск».

Пример лестничной логики - пускатель двигателя, часть 1

Приведенная выше лестничная логика принимает вход через инструкцию XIC и активизирует выход через инструкцию OTE.Однако главная проблема заключается в том, что пользователь должен удерживать кнопку нажатой, чтобы двигатель заработал. Обычно мы хотим, чтобы двигатель продолжал работать после того, как кнопка была отпущена. Давайте посмотрим на вторую итерацию нашей схемы релейной логики.

Пример лестничной логики - пускатель двигателя, часть 2

Вторая итерация пускателя двигателя лестничной логики позволяет запускать двигатель и поддерживать его в рабочем состоянии. Однако теперь мы столкнулись с другой проблемой: невозможно остановить двигатель.

Кнопка остановки должна быть интегрирована в логику.Однако давайте поймем момент, чтобы понять, как работает эта кнопка. Он должен выполнять две функции:

  1. Кнопка остановки должна препятствовать запуску двигателя.
  2. Кнопка остановки должна останавливать двигатель, когда он работает.

Исходя из двух вышеуказанных требований, можно добавить инструкцию XIO в каждую ветвь схемы. Однако релейная логика такова, что пользователь может использовать одну инструкцию для охвата обоих этих сценариев после перехода.

Пример функционально исправной ступени, основанной на вышеуказанных требованиях.

Пример лестничной логики - пускатель двигателя, часть 3 (не оптимизирован)

Цепь, указанная выше, будет работать, как ожидалось. Однако важно создать эффективную релейную логику и использовать инструкции в сочетании с структурами ветвления, которые мы рассмотрели выше.

Пример лестничной логики - пускатель двигателя, часть 3

Цепочка выше работает следующим образом:

Этап 1 - Нажат Start_PB, а контактор двигателя находится под напряжением, пока Stop_PB не нажат.

Этап 2 - Бит MotorContactor используется для удержания двигателя под напряжением, пока Start_PB отпущен.

Этап 3 - Контактор двигателя обесточивается при нажатии Stop_PB.

Пример цепной логики пускателя двигателя прост. Однако, , по мере того, как вы расширяете свои знания о принципах релейной логики, вы будете создавать сложные ветви вокруг аналогичных схем . Нередко имеется несколько условий остановки, которые устанавливаются последовательно с битом «Stop_PB».Точно так же часто можно увидеть другие источники запуска двигателя. Например, последовательность может использоваться для запуска определенного программного обеспечения насоса.

Заключение

Релейная логика - наиболее распространенный язык программирования ПЛК. Его легко изучить, легко использовать, и он был принят с первых дней создания программируемых логических контроллеров. Знаковое сходство с лестницей и дало название этому типу логики. Такие диаграммы использовались для определения электрических чертежей, которые использовались во многих промышленных средах.С тех пор релейная логика значительно задействована, но при этом сохраняет некоторые из основных элементов: направляющие, ступени, условия ввода, инструкции вывода, комментарии и т. Д.

Чтобы изучить релейную логику, вам нужно начать с понимания текущего потока из левая рейка к правой. Таким образом, ток будет пытаться течь через одну ступеньку за раз. Когда он встречает входное условие, он оценивает результат как ИСТИНА или ЛОЖЬ. Если условие - ЛОЖЬ, ток будет пытаться использовать вторичный путь, который может проходить через ответвление цепи.Если результат ИСТИНА, ток будет проходить через инструкцию. Когда он достигает инструкции вывода, он выполняет указанную логику.

Учебное пособие по программированию релейной логики ПЛК (основы)

Одним из лучших языков визуального программирования является язык программирования ПЛК, называемый релейной логикой или релейной диаграммой (LD) .

Самое замечательное в релейной логике состоит в том, что она намного нагляднее, чем большинство языков программирования, поэтому людям часто оказывается намного проще ее изучить.

Прелесть релейной логики заключается в том, что она очень похожа на электрические схемы реле. Так что, если вы уже немного знакомы с релейным управлением и электрическими схемами, вы сможете изучить лестничную логику еще быстрее.

Но это определенно не требование, и я сам не понимал реле, когда впервые изучал релейную логику.

В этом руководстве по релейной логике вы узнаете все, что вам нужно знать о языке программирования ПЛК для релейных диаграмм. Вы сможете начать создавать настоящие программы ПЛК с релейной логикой практически в любом программном обеспечении для программирования ПЛК.

После прочтения этого руководства я настоятельно рекомендую вам продолжить с части 2 курса. Если вы хотите еще больше углубить свое понимание, вы также можете пройти онлайн-курсы по программированию ПЛК.

Приступим!

ПЕРЕЙДИТЕ К ЧАСТИ 2 РУКОВОДСТВА ПО ЛЕСТНИЧНОЙ ЛОГИКЕ ->

Учебник по программированию ПЛК с лестничной логикой

Что такое лестничная логика?

Релейная логика (также известная как релейная диаграмма или LD) - это язык программирования, используемый для программирования ПЛК (программируемого логического контроллера).Это графический язык программирования ПЛК, который выражает логические операции в символической нотации. Лестничная логика состоит из ступеней логики, образующих нечто похожее на лестницу - отсюда и название «лестничная логика».

Релейная логика в основном предназначена для операций с битовой логикой, хотя аналоговый вход ПЛК можно масштабировать. Даже простые битовые логические операции могут быть полезны в более сложных программах ПЛК и системном программировании SCADA.

PLCOpen - это люди или организация, которые устанавливают стандарты для релейной логики.Релейная логика - это не только язык программирования для ПЛК. Это один из стандартизированных языков программирования ПЛК. Это просто означает, что релейная логика описана в стандарте. Этот стандарт называется IEC 61131-3. Но пока единственное, что вам нужно знать, это то, что существует стандарт, описывающий этот язык программирования.

Введение в релейную логику

Чтобы начать работу с релейной логикой, вам следует знать несколько вещей о языке программирования. Вы должны знать, зачем была изобретена лестничная логика, потому что тогда вам будет намного легче ее понять.Особенно, если у вас есть опыт работы с электрическими цепями и реле или какой-либо логической логикой.

Изобретено для технических специалистов

Релейная логика - это графический язык программирования, который означает, что вместо текста, программирование выполняется путем комбинирования различных графических элементов. Эти графические элементы называются символами.

Одна из замечательных особенностей символов релейной логики заключается в том, что они сделаны в виде электрических символов. Изначально лестничная логика была создана для техников, электриков и людей с электротехническим образованием.Люди, привыкшие смотреть на электрические схемы и схемы.

Взгляните на символы и посмотрите, кажутся ли они вам знакомыми.

Как и в электрических схемах, в релейной логике есть символы для контактов и реле (которые в релейной логике называются катушками). Обозначения могут немного отличаться от тех, которые вы найдете на электрических схемах, но они имеют почти те же функции.

Если вы технический специалист, который много работает с ПЛК (или начинающий технический специалист, будет много работать с ПЛК ), я настоятельно рекомендую Техническое руководство по программируемым контроллерам.Это отличное чтение, чтобы улучшить ваше понимание ПЛК. Знание - сила.

Как читать релейную логику

Еще одно различие между диаграммами релейной логики и электрическими схемами заключается в том, как они нарисованы. Если электрические схемы часто рисуются горизонтально, то схемы релейной логики рисуются вертикально.

Лучшие объяснения для рисования лестничной логики вертикальной, а не горизонтальной, которую я могу вам дать:

1. Легче читать

Прежде всего, это упрощает чтение лестничной логики, потому что это естественно для глаза. идите слева направо, а затем вниз к следующей строке.Также как когда вы читаете. Конечно, это относится только к людям, живущим в странах, где чтение ведется слева направо.

2. Нарисовано на компьютере

Когда вы рисуете релейную логику на компьютере, вы будете строить по одной строке за раз. По мере того, как вы рисуете все больше и больше линий (в лестничной логике, называемых ступенями), они будут складываться друг на друга, образуя нечто похожее на лестницу. Лучший способ взглянуть на большую лестничную диаграмму с множеством линий - это прокрутить вертикально вместе с экраном.

3. Порядок выполнения

Последней причиной вертикального рисования релейной логики является установка порядка выполнения. Порядок выполнения - это то, как ПЛК будет запускать вашу релейную логику. Чтобы быть более точным, в каком порядке ваши инструкции релейной логики будут выполняться ПЛК. ПЛК всегда будет начинать с вершины вашей релейной логики, а затем выполнять свой путь вниз.

Релейная лестничная логика

Как я уже говорил, лестничные диаграммы могут во многом напоминать вертикальные электрические схемы.Большинство людей учатся рисовать диаграммы лестничной логики таким образом - строя их как электрические схемы. Но есть некоторые отличия. Поэтому я советую вам изучить его по-другому.

Я объясню этот способ в этом руководстве по релейной логике.

Проблема в том, что электрические системы управления и ПЛК работают по-разному. Вот самые большие отличия:

  • ПЛК берет одну линию (ступень) релейной логики и выполняет ее, а затем переходит к следующей строке
  • В электрических системах несколько линий (пути тока) могут выполняться (активироваться) одновременно. time

Помня об этих важных различиях, давайте перейдем к делу.Пришло время изучить лестничную логику.

Основы релейной логики

Первое, что вы увидите при создании новой части релейной логики, - это две вертикальные линии. Между этими двумя линиями проходит ваша лестничная логика. Когда вы рисуете лестничную логику, вы будете проводить вертикальные связи между этими двумя линиями. Каждый из них называется ступенькой. Прямо как на физической лестнице.

Релейная логика с горизонтальными линиями, называемыми ступенями

В эти ступени вы можете поместить любой из символов релейной логики для создания нужной логики.Как вы можете видеть выше, я добавил числа на каждую ступеньку. Это необходимо для понимания того, как оборудование ПЛК будет выполнять релейную логику. Возможно, вы знакомы со временем сканирования ПЛК или циклом сканирования. Грубо говоря, ПЛК сначала просканирует все свои входы, а затем выполнит программу для установки выходов.

Но как ПЛК выполняет нашу релейную логику?

По одной за раз.

Возможно, это одно из самых важных правил релейной логики. ПЛК выполняет только одну цепочку за раз, а затем выполняет следующую.Фактически, ПЛК одновременно выполняет только один символ.

Программирование релейной логики с помощью инструкций

Каждый символ в релейной логике является инструкцией. Вначале это может сбивать с толку. Но не волнуйтесь. Я объясню это на простых примерах. Позвольте мне начать с простого примера. В этом первом примере вы познакомитесь с двумя символами первой лестничной логики.

Итак, что это за инструкции или символы?

Это в основном логические инструкции, которые позволяют вам создавать логические части.Эта часть логики - ваша релейная логика или программа ПЛК. Если вы внимательно посмотрите на пример ниже, вы увидите две инструкции (символы).

Две инструкции в одной цепочке релейной логики

Вы можете посмотреть мой видеоурок и увидеть, как работают основные инструкции ПЛК. Я все равно рекомендую вам закончить это руководство, так как видео дает вам только базовое освещение.

Проверить, закрыта ли

Первая инструкция здесь называется проверить, закрыта ли .Символ инструкции выглядит следующим образом:

Проверить, закрыта ли инструкция

Это условная инструкция. Это означает, что вы можете использовать его, чтобы проверить, правда ли что-то. Например, проверьте, включен ли бит.

Как видите, над символом инструкции есть имя - I0.0 .

Это адрес конкретного бита, который будет проверяться данной инструкцией. В данном случае цифровой вход. Это также может быть просто бит внутренней памяти или даже выход.

Проверить, закрыт ли также нормально открытый . Он работает в основном так же, как нормально разомкнутый контакт в электрической цепи. Конечно, нормально открытый контакт не имеет бита памяти как условие. Условие - активирован контакт или нет. Таким образом, условием может быть нажатие кнопки пальцем.

Главное здесь то, что каждой инструкции должен быть назначен адрес в ПЛК.

Да, входы и выходы также являются битами памяти ПЛК.В приведенном выше примере проверяется, была ли закрыта инструкция задан адрес памяти I0.0 в качестве условия. Этот адрес принадлежит первому входу ПЛК.

Вот как это работает:

  • Когда начинается цикл сканирования ПЛК, ПЛК проверяет состояния всех своих входов.
  • Затем он запишет в память логическое значение для этих состояний (0 или 1).
  • Если на входе LOW , бит будет установлен на 0.
  • И если на входе HIGH , бит памяти будет установлен на 1.
Выходная катушка

Сама инструкция даже имеет место в памяти ПЛК. ПЛК поместит туда результат инструкции. Чтобы увидеть, для чего ПЛК использует этот результат, мы должны взглянуть на следующую инструкцию:

Выходная катушка релейной логики

Выходная катушка используется для включения и выключения бита.

Как видите, символ расположен с правой стороны ступени. Это означает, что все предшествующие инструкции (в той же цепочке) действуют как условие для этой инструкции.В нашем примере это будет результат проверки, если инструкция закрыта.

Давайте посмотрим, какими могут быть результаты этой инструкции, чтобы увидеть, как она работает:

  1. Сканирование ПЛК | Входы -> байт I0
  2. Выполнение программы | I0.0 -> XiC result

Как команды релейной логики работают с циклом сканирования ПЛК.

На анимации выше вы можете видеть, что ПЛК сначала сканирует все свои входы. Затем состояния этих входов сохраняются в байте памяти.Байт памяти находится всего в 8 битах рядом друг с другом. На данный момент вам не нужно слишком много думать об этом. Но размещать биты рядом друг с другом очень разумно. Я вернусь к этому позже.

Когда в ПЛК сохранены состояния всех входов, программа начнет работу. Первая инструкция, которую нужно выполнить, - это проверка, если она закрыта (нормально открыта). Результат этой инструкции будет таким же, как состояние бита памяти.

Имеет смысл назвать инструкцию нормально открытой.В нормальном состоянии (где бит памяти равен 0) контакт будет разомкнут, и результат будет 0. Но если бит памяти равен 1, контакт замкнется и выдаст результат 1.

Наконец, давайте посмотрим на выходная цепочка:

  1. Результат XiC -> Выходная катушка
  2. Выходная катушка -> Выходной байт

Если приведенная выше анимация не работает, вы можете проверить видео-анимацию ниже. Он есть на YouTube и обычно работает хорошо:

Теперь выходная катушка использует результат предыдущей инструкции в качестве условия.Это называется RLO (Результат логической операции). RLO хранится в специальном месте в памяти ПЛК. В ПЛК Siemens S7 это место называется словом состояния.

Слово в терминах ПЛК - это 16 бит рядом друг с другом или 2 байта.

Выходная катушка работает просто. Он просто устанавливает для бита то же значение, что и его состояние (RLO).

В ПЛК все цифровые выходы также назначены битам в памяти. Мы назовем его выходным байтом (Q0), поэтому биты Q0.0 - Q0.7.Результат выходной катушки будет записан в бит памяти Q0.0.

Когда ПЛК выполнит всю программу, он установит выходы. Состояние каждого выхода устанавливается в то же состояние, что и выходные биты.

Весь этот цикл сканирования очень важно помнить при программировании в релейной логике. В противном случае ваша программа может вести себя немного странно. Это будет проиллюстрировано в следующем примере. В то же время вы также узнаете о трех других инструкциях по релейной логике.

Защелка выхода

В предыдущем примере вы узнали, как считывать состояние цифрового входа и устанавливать для цифрового выхода такое же состояние.Допустим, цифровой вход - это кнопка мгновенного действия. Он называется мгновенным, потому что внутри находится пружина. Это означает, что кнопка будет активна, пока вы ее нажимаете.

Приведенная выше лестничная диаграмма работает нормально. Но, как вы могли заметить, выход будет активен только до тех пор, пока активен вход. Вам нужно будет удерживать палец на кнопке, чтобы выход оставался активным. Но предположим, что выход управляет вентилятором системы вентиляции. Оператору было бы не очень удобно держать кнопку все время нажатой.Нам нужен способ поддерживать выход активным, даже если оператор отпускает кнопку.

В релейной логике есть два способа сделать это:

Фиксация выхода в релейной логике

Если вы знакомы с электрическими схемами, вам это может показаться знакомым. Это называется защелкой или самоудержанием.

Название показывает, как это работает. Катушка просто держится. Давайте рассмотрим шаг за шагом, чтобы увидеть, как это работает:

Когда ПЛК запускает эту программу релейной логики в первый раз (при нажатой кнопке), выход будет активирован.Это похоже на предыдущий пример. Самое интересное происходит во второй или третий раз, когда ПЛК запускает релейную логику. Поскольку это кнопка мгновенного действия, она не будет активна долгое время. В зависимости от того, сколько времени потребуется ПЛК для выполнения программы, кнопка может быть снова деактивирована во второй, третий или четвертый раз.

Давайте перейдем к первому циклу сканирования, когда кнопка больше не нажимается.

Выход все еще активен, так как кнопка была нажата в последнем цикле сканирования.На этот раз ПЛК снова прочитает входы и сохранит их в байте памяти. В бите памяти I0.0 ПЛК сохранит «0». Сначала проверьте, закрыта ли инструкция с I0.0, поскольку условие будет оценено как ложное или «0».

Но, как вы можете видеть, есть еще одна проверка, параллельна ли закрытая инструкция другой. Но у этого есть бит выходной памяти как условие. Следовательно, это будет оценено как истина или «1», поскольку выход все еще активен. Пока бит выходной памяти равен «1», выход будет активирован.Он действует как условие для себя.

Причина, по которой инструкция самоудержания помещается параллельно другой инструкции, состоит в том, чтобы сделать ее условием ИЛИ. Я вернусь к этому позже. Здесь важно знать, что либо I0.0, либо Q0.0 должны быть истинными, чтобы активировать выход.

Проверить, открыт ли

Что ж, поздравляем!

Вы только что узнали, как создать работающую программу PLC релейной логики. Кнопка, активирующая выход. В нашем примере он будет подключен к контактору, подающему питание на вентилятор.Затем вывод сохраняется.

Но есть практическая проблема с этой программой. Как остановить вентилятор?

Мы хотим как-нибудь снова отключить вывод. Самый простой способ сделать это - добавить кнопку остановки. Кнопка будет подключена ко второму входу. Тем самым присвоив ему адрес памяти I0.1 .

Вопрос сейчас; какую инструкцию мы должны использовать для кнопки остановки?

И что еще важнее; где мы должны разместить это в нашей лестничной логике?

Чтобы ответить на первый вопрос, позвольте мне познакомить вас с другой инструкцией релейной логики: проверить, открыт ли .

Вот как выглядит символ проверки открытия:

Команда проверки открытия открытия

Эта инструкция работает прямо противоположно инструкции проверки закрытия. Результатом этой инструкции будет перевернутое состояние. Это просто означает, что если условие равно «0», результатом будет «1». Конечно, наоборот, при условии «1» результат будет «0».

Если задуматься, это именно то, как мы хотим, чтобы кнопка остановки работала. Чтобы выключить выходную катушку, мы должны каким-то образом поставить ей состояние «0».

Теперь ко второму вопросу. Где его разместить?

Надо поставить после инструкции по удержанию. Сказал по-другому - подключил серийник. В противном случае защелка все равно будет давать состояние «1» выходной катушке при нажатии кнопки останова.

Теперь мы получаем следующую релейную логику:

Выходная защелка с XIO для размыкания защелки

Вы можете видеть, что она инвертирует состояние выходной катушки. Это сломает защелку. Чтобы снова активировать защелку, необходимо нажать кнопку пуска.

В приведенном выше примере я использовал команду проверки открытия для кнопки остановки.

Это не очень хорошая практика!

Потому что для того, чтобы кнопка остановки работала при ее нажатии, мы должны использовать нормально разомкнутый контакт на самой кнопке. Вы можете прочитать больше о том, почему вам нужно использовать нормально закрытый контакт для кнопок остановки, в моей статье об этом. Короче говоря, убедиться, что система останавливается при обрыве провода к кнопке.

После использования этой передовой практики наша релейная логика будет выглядеть следующим образом:

Фиксация выхода релейной логики со стопом.

Хотя мы изменили инструкцию, лестница все равно будет работать. Это потому, что мы также изменили способ работы кнопки физического останова.

Теперь вы узнали, как установить выход и удерживать его, пока не будет нажата кнопка остановки. Но есть и другие способы сделать это. Блокировка - не единственный способ.

Building Logic with Ladder

Поздравляем, вы сделали это так далеко! Вы явно привержены изучению релейной логики ПЛК (или вам очень скучно).

Если вы впервые изучаете релейную диаграмму, не беспокойтесь, если она вас немного запутает.

Изучить что-то впервые всегда немного грубо. По мере того, как вы больше знакомитесь с этой темой, вы обнаружите, что концепции, которые сначала казались вам запутанными, становятся второстепенными.

Итак - где вы можете узнать больше о релейной логике и ПЛК ?

Что ж, у вас есть три отличных варианта:

  1. Запишитесь на онлайн-курс обучения ПЛК
  2. Изучите книгу по программированию ПЛК
  3. Ознакомьтесь с частью 2 этого руководства по релейной логике

Если вы ищете работать с ПЛК как часть вашей карьеры - я бы пошел со всеми тремя!

Знание - сила.А возможность взять на себя ответственность на рабочем месте, когда дело доходит до программирования или устранения неполадок ПЛК, зависит от обучения и опыта.

Курсы и книги предоставляют обширную информацию о ПЛК и релейной логике, что дает вам уверенность в реализации релейной диаграммы в реальном мире (или на экзаменах!).

Если вы технический специалист по ПЛК (или обучаетесь, чтобы стать им), «Руководство для техников по программируемым контроллерам» станет отличным чтением.

В остальном, для любителей и студентов идеально подойдет «Введение в ПЛК» Джея Хупера.

Если вы просто работаете с RSLogix 5000 / Studio 5000 (то есть с ПЛК Аллена Брэдли), то у Натана Кларка есть отличная книга по программированию ПЛК с использованием RSLogix 5000.

И последнее, но не менее важное - я также подготовил часть 2 к этому руководству по программированию ПЛК.

Во второй части этого руководства по релейной логике вы узнаете, как создавать реальные логические решения. Вы узнаете, как реализовать логические вентили и как определять нарастающие и спадающие фронты цифрового сигнала.

ПЕРЕЙДИТЕ К ЧАСТИ 2 РУКОВОДСТВА ПО ЛЕСТНИЧНОЙ ЛОГИКЕ ->

6.6: Лестничные диаграммы - Chemistry LibreTexts

Когда мы разрабатываем или оцениваем аналитический метод, нам часто необходимо понять, как химический состав влияет на наши результаты. Предположим, мы хотим выделить Ag + путем осаждения его в виде AgCl. Если нам также необходимо контролировать pH, тогда мы должны использовать реагент, который не влияет отрицательно на растворимость AgCl. Ошибочно использовать NH 3 для регулирования pH, например, потому что это увеличивает растворимость AgCl (см. Реакцию 6.5.4). Одним из основных источников определенных ошибок во многих аналитических методах является неспособность учесть потенциальные химические помехи.

В этом разделе мы представляем лестничную диаграмму как простой графический инструмент для визуализации химического равновесия. Мы будем использовать лестничные диаграммы, чтобы определить, какие реакции происходят при объединении нескольких реагентов, чтобы оценить приблизительный состав системы в состоянии равновесия и оценить, как изменение условий раствора может повлиять на аналитический метод.

Следующие документы не относятся конкретно к теме лестничных диаграмм, разработанной в этом разделе, но содержат соответствующую справочную информацию: (a) Runo, J. R .; Peters, D. G. J. Chem. Educ. 1993 , 70 , 708–713; (b) Vale, J .; Fernández ‐ Pereira, C .; Alcalde, M. J. Chem. Educ. 1993 , 70 , 790–795; (c) Fernández-Pereira, C .; Vale, J. Chem. Педагог 1996 , 6 , 1–18; (d) Фернандес-Перейра, К.; Vale, J .; Alcalde, M. Chem. Педагог 2003 , 8 , 15–21; (e) Фернандес-Перейра, C .; Alcalde, M .; Villegas, R .; Vale, J. J. Chem. Educ. 2007 , 84 , 520–525. Лестничные диаграммы - отличный инструмент, который поможет вам интуитивно думать об аналитической химии. Мы будем часто использовать их в следующих главах.

Лестничные диаграммы кислотно-щелочного равновесия

Давайте воспользуемся уксусной кислотой, CH 3 COOH, чтобы проиллюстрировать процесс, который мы будем использовать для построения и интерпретации кислотно-щелочной лестничной диаграммы.{-} \ right]} {\ left [\ mathrm {CH} _ {3} \ mathrm {COOH} \ right]} \ label {6.1} \]

Уравнение \ ref {6.1} многое говорит нам о взаимосвязи между pH и относительными количествами уксусной кислоты и ацетата в равновесии. Если концентрации CH 3 COOH и CH 3 COO - равны, тогда уравнение \ ref {6.1} сводится к

\ [\ mathrm {pH} = 4,76 + \ log (1) = 4,76 + 0 = 4,76 \ nonumber \]

Если концентрация CH 3 COO - больше, чем концентрация CH 3 COOH, то логарифмический член в уравнении \ ref {6.1} положительный, а pH больше 4,76. Это разумный результат, поскольку мы ожидаем, что концентрация основания конъюгата, CH 3 COO - , будет увеличиваться с увеличением pH. Подобные рассуждения убедят вас в том, что pH меньше 4,76, когда концентрация CH 3 COOH превышает концентрацию CH 3 COO - .

Теперь мы готовы построить лестничную диаграмму уксусной кислоты (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Сначала мы рисуем вертикальную стрелку, которая представляет pH раствора, с меньшими (более кислыми) уровнями pH внизу и большими (более основными) уровнями pH вверху.Во-вторых, мы проводим горизонтальную линию при pH, равном значению p K уксусной кислоты, равному . Эта линия или ступенька на лестнице делит ось pH на области, где преобладают CH 3 COOH или CH 3 COO -. На этом лестничная диаграмма завершена.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \). Кислотно-основная лестничная диаграмма для уксусной кислоты, показывающая относительные концентрации CH 3 COOH и CH 3 COO - . Более простая версия этой лестничной диаграммы избавляет от равенств и неравенств и показывает только преобладающие виды в каждом регионе.

Используя лестничную диаграмму, легко определить преобладающую форму уксусной кислоты при любом pH. Например, при pH 3,5 уксусная кислота существует в основном как CH 3 COOH. Если мы добавим в раствор достаточное количество основания, чтобы pH увеличился до 6,5, преобладающей формой уксусной кислоты будет CH 3 COO - .

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Постройте лестничную диаграмму для слабого основания p -нитрофенолят и определите его преобладающую форму при pH 6.00.

Решение

Чтобы нарисовать лестничную диаграмму для слабого основания, мы просто рисуем лестничную диаграмму для его сопряженной слабой кислоты. Из Приложения 11 p K a для p -нитрофенол составляет 7,15. Результирующая релейная диаграмма показана на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). При pH 6,00 p -нитрофенолят присутствует в основном в своей слабокислой форме.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \). Кислотно-щелочная лестничная диаграмма для p -нитрофенолят.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Нарисуйте лестничную диаграмму для угольной кислоты, H 2 CO 3 . Поскольку H 2 CO 3 является дипротонной слабой кислотой, ваша лестничная диаграмма будет состоять из двух ступеней. Какая форма угольной кислоты преобладает при pH 7,00? Соответствующие константы равновесия приведены в Приложении 11.

Ответ

Из Приложения 11 значения p K a для H 2 CO 3 равны 6.- \).

Лестничная диаграмма особенно полезна для оценки реакционной способности между слабой кислотой и слабым основанием. На рисунке \ (\ PageIndex {3} \), например, показана единственная лестничная диаграмма для уксусной кислоты / ацетата и для p -нитрофенол / p -нитрофенолят. Кислота и основание не могут сосуществовать, если их соответствующие области преобладания не пересекаются. Если смешать растворы уксусной кислоты и натрия p -нитрофенолят, реакция

\ [\ mathrm {C} _ {6} \ mathrm {H} _ {4} \ mathrm {NO} _ {2} ^ {-} (aq) + \ mathrm {CH} _ {3} \ mathrm { COOH} (aq) \ rightleftharpoons \ text {CH} _3 \ text {COO} ^ - (aq) + \ text {C} _6 \ text {H} _4 \ text {NO} _2 \ text {H} (aq) \ label {6.2} \]

возникает из-за того, что области преобладания уксусной кислоты и p -нитрофенолят не перекрываются. Конечный состав раствора зависит от того, какой вид является ограничивающим реагентом. В следующем примере показано, как мы можем использовать лестничную диаграмму на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) для оценки результата смешивания растворов уксусной кислоты и p -нитрофенолят.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \). Кислотно-основная лестничная диаграмма, показывающая области преобладания уксусной кислоты / ацетата и p -нитрофенол / p -нитрофенолят.Области, заштрихованные синим цветом , показывают диапазон pH, в котором слабые основания являются преобладающими видами; слабые кислотные формы являются преобладающими видами в областях, заштрихованных розовым цветом.

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Предскажите приблизительный pH и конечный состав после смешивания 0,090 моль уксусной кислоты и 0,040 моль p -нитрофенолят. {-} = 0.040 \ \ mathrm {mol}} \ end {array} \ nonumber \]

Согласно лестничной диаграмме, pH составляет 4,74 при равных количествах CH 3 COOH и CH 3 COO - . Поскольку у нас CH 3 COOH немного больше, чем CH 3 COO - , pH немного меньше 4,74.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Используя рисунок \ (\ PageIndex {3} \), спрогнозируйте приблизительный pH и состав раствора, образованного путем смешивания 0.090 моль p -нитрофенолят и 0,040 моль уксусной кислоты.

Ответ

Лестничная диаграмма на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) показывает, что реакция между уксусной кислотой и p -нитрофенолят является благоприятной. Поскольку p -нитрофенолат находится в избытке, мы предполагаем, что реакция уксусной кислоты до ацетата завершена. При равновесии по существу не остается уксусной кислоты и остается 0,040 моль ацетата. Преобразование уксусной кислоты в ацетат потребляет 0.040 моль p -нитрофенолят; таким образом

\ [\ text {moles} p \ text {-nitrophenolate} = 0,090-0,040 = 0,050 \ text {mol} \ nonumber \]

\ [\ text {молей} p \ text {-нитрофенол} = 0,040 \ \ mathrm {mol} \ nonumber \]

Согласно лестничной диаграмме для этой системы, pH составляет 7,15 при равных концентрациях p -нитрофенола и p -нитрофенолата. Поскольку у нас немного больше p -нитрофенолата, чем у нас p -нитрофенол, pH немного больше 7.15.

Если области преобладания кислоты и основания перекрываются, то мы не ожидаем, что произойдет большая часть реакции. Например, если мы смешаем вместе растворы CH 3 COO - и p -нитрофенол, мы не ожидаем значительного изменения молей любого из реагентов. Кроме того, pH смеси должен составлять от 4,76 до 7,15, при этом точное значение pH зависит от относительных количеств CH 3 COO - и p -нитрофенола.{-} (a q) \ nonumber \]

зависит от pH, потому что F - является слабым основанием. Из принципа Ле Шателье мы знаем, что преобразование F - в HF увеличит растворимость CaF 2 . Чтобы свести к минимуму растворимость CaF 2 , нам необходимо поддерживать pH раствора таким образом, чтобы F - был преобладающим веществом. Лестничная диаграмма для HF (рисунок \ (\ PageIndex {4} \)) показывает нам, что поддержание pH выше 3,17 минимизирует потери растворимости.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \).Кислотно-щелочная лестничная диаграмма для HF. Чтобы свести к минимуму растворимость CaF 2 , нам необходимо поддерживать pH выше 3,17, при этом более щелочные уровни pH приводят к меньшим потерям растворимости. См. Главу 8 для более подробного обсуждения.

Лестничные диаграммы для равновесия комплексообразования

Мы можем применить те же принципы для построения и интерпретации кислотно-основной лестничной диаграммы к равновесиям, которые включают комплексы металл-лиганд. Для реакции комплексообразования мы определяем масштаб лестничной диаграммы, используя концентрацию не входящего в комплекс или свободного лиганда, pL.{2 +} \) - преобладающий вид. На рисунке \ (\ PageIndex {5} \) показана полная лестничная диаграмма металл – лиганд для Cd 2 + и NH 3 , которая включает дополнительные комплексы Cd – NH 3 .

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \). Лестничная диаграмма металл – лиганд для Cd 2 + –NH 3 реакций комплексообразования. Обратите внимание, что комплексы более высокого порядка образуются, когда pNH 3 меньше (что соответствует более высоким концентрациям NH 3 ).

Пример \ (\ PageIndex {3} \)

Изобразите единую лестничную диаграмму для комплексов металл-лиганд Ca (EDTA) 2– и Mg (EDTA) 2– . Используйте лестничную диаграмму, чтобы предсказать результат добавления 0,080 моль Ca 2 + к 0,060 моль Mg (EDTA) 2– . ЭДТА - это сокращение от лиганда этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Решение

На рисунке \ (\ PageIndex {6} \) показана лестничная диаграмма для этой системы комплексов металл – лиганд.{2 -} = 0 \ \ mathrm {mol} \ nonumber \]

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \). Лестничная диаграмма металл – лиганд для Ca (EDTA) 2– и для Mg (EDTA) 2–. Области, заштрихованные синим цветом , показывают диапазон pEDTA, в котором свободные ионы металлов являются преобладающими частицами; комплексы металл-лиганд являются преобладающими видами в областях, заштрихованных розовым цветом.

Лестничная диаграмма металл – лиганд на рисунке \ (\ PageIndex {5} \) использует ступенчатые константы образования. Мы также можем построить лестничную диаграмму, используя совокупные константы формации.{2 +} \) равны, тогда

\ [\ mathrm {p} \ mathrm {NH} _ {3} = \ frac {1} {3} \ log \ beta_ {3} = 2.29 \ nonumber \]

Как правило, для комплекса металл-лиганд ML n шаг кумулятивной константы образования составляет

\ [\ mathrm {pL} = \ frac {1} {n} \ log \ beta_ {n} \ nonumber \]

На рисунке \ (\ PageIndex {7} \) показана полная лестничная диаграмма для системы Zn 2 + –NH 3 .

Рисунок \ (\ PageIndex {7} \). Лестничная диаграмма для Zn 2 + –NH 3 реакций комплексообразования металл-лиганд, показывающая как стадию, основанную на кумулятивной константе образования, так и стадию, основанную на ступенчатой ​​константе образования.

Лестничные диаграммы для равновесия окисления / восстановления

Мы также можем построить лестничные диаграммы, которые помогут нам оценить окислительно-восстановительное равновесие. На рисунке \ (\ PageIndex {8} \) показана типичная лестничная диаграмма для двух полуреакций, в которых масштаб представляет собой потенциал, E .

Рисунок \ (\ PageIndex {8} \). Лестничная диаграмма окислительно-восстановительного потенциала для Fe 3 + / Fe 2+ и для Sn 4+ / Sn 2+ . Области, заштрихованные синим цветом , показывают потенциальный диапазон, в котором окисленные формы являются преобладающими видами; редуцированные формы преобладают на участках, заштрихованных розовым цветом.{3 +} \ right]} \ nonumber \]

При потенциале более положительном, чем потенциал стандартного состояния, преобладает Fe 3 + , тогда как Fe 2 + преобладает при потенциалах более отрицательных, чем E o . В сочетании со стадией полуреакции Sn 4 + / Sn 2+ мы видим, что Sn 2 + является полезным восстановителем для Fe 3 + . Если Sn 2 + в избытке, потенциал полученного решения близок к +0.{2 +} \) / U 4+ полуреакция, показывающая влияние pH на ступень, определяемую потенциалом стандартного состояния.

Лестничная диаграмма | Жонглирование Вики

Лестничная диаграмма - это двухмерное визуальное представление шаблона жонглирования. Вертикальный размер диаграммы представляет время, и ее условно рисуют так, что спуск по лестнице соответствует движению вперед во времени, причем «ступеньки» лестницы разделяют равномерно распределенные доли в шаблоне.(Лестничные диаграммы, создаваемые Juggling Lab, не показывают ступенек.) Перевернув лестничную диаграмму паттерна вверх ногами, можно превратить его в схему обращенной во времени версии паттерна.

Линии, идущие вниз по лестнице, представляют собой пути, которые опоры проходят во времени и пространстве (без учета вертикального измерения физических структур). Количество путей, пересекающих горизонтальную линию в любом месте диаграммы, - это количество опор в шаблоне. Броски и ловли, сделанные правой или левой рукой, показаны на соответствующей стороне диаграммы.

Это лестничная диаграмма каскада из 3 шаров. Броски производятся поочередно с правой и с левой стороны. Каждый бросок переходит на другую сторону рисунка и бросается снова через три удара. На этой диаграмме время задержки не показано.

Это еще одна диаграмма того же паттерна, показывающая один удар времени задержки на бросок, так что каждый бросок имеет два удара воздушного времени, а затем задерживается в течение одного удара, прежде чем бросить снова.Каждый реквизит по-прежнему бросается каждые три удара. Каждая рука поочередно пуста на один удар и полна на один удар.

Когда время задержки показано на лестничной диаграмме, броски и ловли рисуются отдельно. Пустые кружки представляют броски, а закрашенные кружки - уловы.

На диаграмме 531 есть линии трех разной длины, соответствующие разной высоте броска.

Ценность смены мест для каждого броска - это количество ступенек, на которые линия спускается по лестнице, прежде чем мяч будет брошен снова.

На диаграмме 423 броски нечетных чисел представляют собой прямые линии, которые пересекаются с другой стороной диаграммы, а броски четных чисел остаются на той же стороне. Броски четных чисел выше 2 должны быть нарисованы в виде изогнутых линий, чтобы диаграмма была удобочитаемой.

A 2 изображается как короткая вертикальная линия, представляющая опору, которую удерживают в течение двух ударов, прежде чем бросить снова. (Если бы время пребывания было показано на диаграмме, цифра 2 означала бы, что объект удерживается на два удара дольше обычного времени пребывания.)

В 504 0 - это пустой бит, в который не бросаются и не цепляются никакие предметы.

На этой диаграмме показаны переходы между асинхронным фонтаном и синхронным фонтаном с 4 шарами. Первый бросок, который отличается от асинхронного фонтана (5-я доля сверху), - это 5-кратное непересечение (обозначается как 5x), за которым следует 4-кратное удержание, а затем удержание на один удар (1x при смене сайтов) перед синхронизацией шаблон начинается.

... 4444 5x41x (4,4) (4,4) ...

Фонтан синхронизации чередуется между битом, в котором сразу бросаются две четверки, и пустым битом (битом без бросков).Первая доля перехода из синхронизирующего фонтана (восьмая доля снизу) содержит непересекающиеся 5 (5x) справа, а в следующей «синхронной паре» фактически брошен только один шар, а другой удерживается на один удар (1x).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *