Calcul des escaliers en bois et en métal menant au deuxième étage de la maison

Si vous envisagez de fabriquer vous-même un escalier en bois ou en métal, vous devez accorder une grande attention aux calculs. Malgré l'apparente simplicité, l'escalier est une structure d'ingénierie très complexe, dont chaque nœud doit être pensé, et tous ensemble doivent créer un ensemble unique.

La conception d’un escalier métal/bois doit prendre en compte sa composante fonctionnelle et décorative. Ce sera plus difficile à faire, moins vous aurez d'expérience dans ce genre de travail. Comme nous ne faisons pas de calculs tous les jours, nous devons décrire en détail comment calculer les escaliers menant au deuxième étage d'une maison privée. Les principes généraux de construction d’escaliers en bois et en métal ne diffèrent pas. Comme le dit le proverbe, « le diable est dans les détails ». Ce sont eux que nous examinerons en détail.

Il est à noter que la disposition des escaliers dans les immeubles à appartements ou de bureaux est réglementée par de nombreux documents. Les principaux sont GOST 23120-78 Escaliers à mi-vol, plates-formes et garde-corps en acier et SNiP IV-14-84 Collection 1-14 Stairs.

Toutefois, dans les maisons privées, dont la hauteur est souvent limitée à deux étages, le propriétaire est libre de choisir la configuration. Bien entendu, les règles de base pour la construction d’escaliers doivent être respectées.

Règle 1 - Choisir l'emplacement des escaliers dans la maison

Réaliser un escalier droit conforme aux normes dans une maison privée est entravé par l'espace limité. Par conséquent, de nombreux propriétaires préfèrent les structures complexes : un escalier à mi-volée tournante ou en colimaçon. Les professionnels proposent plusieurs recommandations sur où et comment placer les escaliers dans la maison pour qu'ils prennent peu de place.

• il est préférable de placer les escaliers dans la partie de la maison la moins utilisée. L'escalier du salon crée certains désagréments ;

• fournir un accès gratuit aux escaliers;

• les paliers sont préférables aux marches plus sinueuses. Surtout si une construction indépendante est supposée ;

• envisager d’abord les options les plus simples, puis ensuite les plus complexes ;

• gardez à l'esprit que vous devrez non seulement monter les escaliers, mais également apporter/retirer des meubles et des appareils électroménagers. Il doit être facile à utiliser pour tous les membres de la famille ;

• si l'espace (lieu) sous les escaliers de la maison est prévu pour être utilisé, il est préférable de choisir une structure fermée. Et, à l'inverse, un escalier ouvert rend l'espace plus spacieux, il est donc conseillé de l'utiliser dans les pièces ;

• gardez à l'esprit que l'installation d'un escalier métallique dans une maison en bois peut se faire après le rétrécissement de la maison. Autrement dit, dans 1 à 1,5 ans. Sinon, le retrait de la maison entraînera une violation de l'intégrité de la structure.

• assurez-vous que dans le plafond (plafond), vous pouvez faire une ouverture pour les escaliers sous la sortie vers le grenier, le grenier. Par exemple, dans une dalle monolithique, la disposition d'un escalier crée des difficultés importantes.

Comment réduire la taille de l'ouverture pour les escaliers menant au deuxième étage ?

Conseils utiles d'artisans expérimentés :

• 20 % sont possibles si un escalier avec des enrouleurs à 180 degrés est installé ;

• 30% aideront à l'installation d'escaliers avec deux marches et une plateforme. Un gain de place est obtenu grâce au fait que le mouvement change de 180° ;

• de 60 % en installant une échelle à marches « marche de canard » ;

• 80% atteint en installant un escalier en colimaçon. Dans ce cas, le mouvement change de 360°.

Règle 2 - La forme et les types d'escaliers

Dans une maison privée, il est possible de ne pas suivre aussi strictement les normes et les GOST. Cependant, les principes de base de l'aménagement des escaliers doivent être respectés, car les négliger peut entraîner une diminution de la sécurité de cet ouvrage d'art.

Avant de procéder aux calculs, vous devez savoir qu'il existe deux facteurs importants qui affecteront le résultat.

Premièrement, c’est une caractéristique de conception.

En termes de conception, tous les escaliers peuvent être divisés en trois types :

• marcher. Composé de marches séparées. Ils sont à leur tour divisés en une seule marche, deux ou plus - plusieurs marches. De plus, les escaliers à mi-volée peuvent être droits, avec un palier ou avec des virages (marches à remontoir).

Dans les maisons privées, un escalier en bois et en métal avec enrouleurs (avec une rotation de 90, 180, 360 degrés) est populaire.

• vis (spirale). Dans les escaliers de ce type, les marches sont tordues autour de l'axe. Ils sont pratiques lorsqu'il n'y a pas d'espace libre dans la pièce pour une structure de marche. Mais la construction d'un escalier en colimaçon est beaucoup plus laborieuse et nécessite un calcul plus minutieux.

• pliant. Ils appartiennent à des structures portables, nous les sauterons donc, puisque nous ferons le calcul pour un escalier fixe.

Deuxièmement, c'est la forme du cadre.

La charpente de l'escalier en métal et en bois peut être réalisée en trois versions :

• escaliers sur limons. La base du cadre est constituée d'une ou deux poutres solides, sur lesquelles des marches sont posées.

• échelle sur ficelle. Le cadre est constitué de deux poutres de support qui soutiennent les marches sur le côté.

• échelle sur rails(de l'allemand "épingle"). Les marches sont fixées directement au mur.

Règle 3 - Calcul des paramètres de l'escalier

De nombreux utilisateurs ne savent pas quoi prendre en compte pour calculer correctement les escaliers. Les professionnels affirment que la prise en compte de trois paramètres principaux rendra la conception sûre, belle et facile à utiliser.

Les paramètres de l'escalier sont indiqués dans la figure

Hauteur de l'échelle

Hauteur - la distance entre le sol du premier étage et le sol (et non le plafond) du deuxième. Souvent, l’extrémité supérieure de l’escalier repose sur le plafond du premier étage. Pour faciliter les déplacements, un dégagement est ménagé au dessus d'un tel escalier.

La distance entre la marche et le plafond peut être calculée comme suit : la hauteur du membre le plus grand de la famille est prise et 100 mm sont ajoutés. La valeur de dégagement recommandée (hauteur de travail de l'escalier) est de 2 m. Cette valeur doit être constante tout au long de la marche.

Note. Il est possible de placer une échelle dans les pièces à vivre uniquement si les pièces du premier et du deuxième étage sont chauffées. Dans le cas contraire, il devra être placé dans une zone non résidentielle.

Longueur de l'échelle (longueur de marche)

Pour une structure de marche traditionnelle, la longueur des escaliers est égale à la longueur de la marche ou à la somme des longueurs des volées plus l'atterrissage entre elles.

Lors du calcul de la longueur d'un escalier en colimaçon ou d'un escalier à colimaçon, la longueur moyenne de la volée est calculée. Dans ce cas, la mesure est effectuée à une distance de 50 cm du garde-corps (bord de la travée).

La largeur des escaliers dans une maison privée

Largeur - la distance entre les escaliers et le mur ou entre deux mains courantes. Les paramètres recommandés sont indiqués dans le diagramme.

Largeur de l'échelle :

• 1,5 m - niveau de confort accru ;

• 1-1,2 m - zone de confort ;

• 0,8-1 m - autorisé uniquement pour un escalier situé le long du mur ;

• moins de 0,8 m ne convient que pour les escaliers auxiliaires.

La largeur de l'escalier à volée avec marches à remontoir :

Largeur de l'escalier en colimaçon :

• 1,4 m - zone de confort ;

• 1,1 m est la largeur minimale autorisée.

Cela est dû au fait que les marches en remontoir se rétrécissent vers l'élément central de l'escalier.

Angle de l'échelle (pente)

L'angle d'inclinaison détermine la facilité d'utilisation des escaliers. Un escalier trop raide économise de l'espace utilisable, tandis qu'un escalier doux rend les déplacements plus confortables.

La vue des escaliers, en fonction de la pente, est illustrée à la Fig. Ici, vous pouvez clairement voir sous quel angle les escaliers doivent être dans le salon.

L'option de mouvement la plus confortable se trouve dans la zone verte de l'image.

Le matériel a été préparé pour le site www.site

Note. Avec un angle d'inclinaison supérieur à 45°, vous ne pouvez descendre les escaliers que le dos vers l'avant.

Comme le montre la pratique, les options combinées sont le plus souvent utilisées dans la maison. Pour comprendre sous quel angle placer la main courante sur les escaliers, vous devez tracer un parallèle entre la base de l'escalier (kosour, corde d'arc) et poser une main courante le long de celle-ci. Mathématiquement, il s'agit d'un simple calcul de l'angle utilisant le théorème de Pythagore.

Nombre d'escaliers

Le nombre de marches n'est pas réglementé et dépend de la hauteur de l'escalier et de la hauteur de la marche (contremarche). Dans les escaliers à deux volées, il est recommandé de faire le même nombre de marches dans les deux volées, mais en pratique les marches sont inégalement réparties entre les volées.

Note. Pour les immeubles d'habitation à plusieurs appartements, le nombre de marches est réglementé et est compris entre 9 et 11 marches.

Hauteur de marche (distance entre les escaliers)

La distance entre les marches adjacentes de 150 mm a été reconnue par les utilisateurs comme la plus pratique pour se déplacer.

Note. Pour ceux qui fabriquent les escaliers de leurs propres mains, il est facile de supprimer la hauteur supplémentaire en ajustant la hauteur de la marche entre la dernière et l'avant-dernière marche ou entre la première et la deuxième.

Marche d'escalier (largeur de marche)

Sur la marche des escaliers, vous devez vous appuyer de tout votre pied. Par conséquent, la largeur optimale d’une marche d’escalier doit être d’au moins 230 mm. (taille 35). La largeur minimale autorisée est de 100 mm. Mais marcher fréquemment sur de telles marches est lourd de blessures.

Note. Si vous augmentez la largeur de la marche de plus de 650 mm (la longueur moyenne des marches d'un adulte), alors en marchant sur une telle échelle, vous pouvez vous égarer et trébucher.

Vous pouvez augmenter la largeur de la marche en supprimant la marche. Dans ce cas, la marche ne doit pas dépasser la précédente de plus de 50 mm.

Note. Lors du calcul de la largeur des escaliers, n'oubliez pas que la distance entre les balustres doit être comprise entre 100 et 150 mm. Sinon, une telle clôture sera dangereuse. À leur tour, les balustres sont installés de manière à préserver l'esthétique de la clôture - un par marche, deux par marche ou autre.

Longueur des marches d'escalier

La longueur de la marche est déterminée par la conception de l’escalier. Si deux cordes sont utilisées comme élément structurel principal, la longueur de la marche correspond à la distance qui les sépare. Si kosour (un ou deux), alors la longueur de l'étape est déterminée par le client.

Règle 4 - Calcul précis des dimensions des escaliers

Puisque tous les paramètres sont interconnectés, pour les calculer, il suffit d'avoir des connaissances de base en géométrie. Nous montrerons comment calculer les escaliers à l'aide d'un exemple.

Exemple 1. Calcul de la longueur de l'escalier et de la largeur de l'ouverture

Dans ce cas, le calcul est simple et convient à ceux qui disposent de beaucoup d'espace libre dans la pièce.

Comment calculer la longueur des escaliers dans la maison

Il est défini comme suit. À la hauteur de la pièce de 3000 mm, s'ajoute la largeur du plafond de 200 mm. La valeur résultante est de 3200 mm. divisez par 160 mm (hauteur de contremarche recommandée), nous obtenons le nombre 20. C'est-à-dire l'escalier contiendra 20 marches.

Étant donné que la largeur de marche recommandée est de 300 mm, la longueur de l'escalier doit être de 6 000 mm (20 marches de 300 mm chacune). Ou, si la marche est retirée de 50 mm, alors la longueur de l'escalier sera de 5 000 mm (20 marches de 250 mm (300 mm - 50 mm)).

Comment calculer la largeur de l'ouverture de l'escalier

Elle est définie comme suit : 1 900 (valeur de dégagement recommandée) est soustrait de 3 000 mm (hauteur du local). Nous obtenons 1100 mm. Nous divisons cette valeur par 160 mm (hauteur de marche) et obtenons le nombre de marches sur lesquelles le plafond peut être situé. Le résultat du calcul est 6,875, soit 7 étapes.

Les 13 marches restantes sur les 20 doivent être situées dans une zone sans chevauchement. Sinon, marcher sous eux sera inconfortable. La largeur de la marche est de 300 mm, alors la largeur de l'ouverture sera de 13x300 mm = 3900 mm.

Vérification 1100 (largeur du sol) + 3900 (largeur d'ouverture) = 6000 (longueur des escaliers)

Cependant, tout le monde n’a pas la possibilité de laisser 6 ou 5 mètres sous les escaliers. Dans ce cas, cela vaut la peine de jouer avec la largeur de la marche ou la hauteur de la bande de roulement. Et vous pouvez réaliser un escalier tournant ou avec des marches "pas de canard". De telles conceptions sont plus complexes, ce qui signifie que le calcul sera également plus compliqué.

Un exemple de dessin d'un escalier métallique sur un limon

Exemple 2. Calcul de l'angle d'inclinaison des escaliers et des paramètres des marches

Ces calculs sont plus complexes et peuvent être effectués de plusieurs manières. Parmi eux, on connaît les suivants :

• méthode informatique;
• Méthode danoise ;
• méthode de levage de ligne ;
• méthode de balayage ;

Ces méthodes sont unies par la nécessité de posséder des connaissances de base dans le domaine du design. Le schéma de l'escalier en interprétation graphique, obtenu à l'aide des méthodes décrites ci-dessus, est présenté sur la figure.

• méthode des proportions.

Convient à un débutant dans le domaine du design et permet de calculer facilement à la fois une ligne droite de marche et des escaliers avec des marches en enroulement ou en spirale. Après tout, il y a ici une particularité, à savoir que les marches se rétrécissent vers le centre.

Le calcul d'un escalier en métal ou en bois avec des marches à enroulement de 90 et 180 degrés est basé sur la répartition uniforme de l'espace dans la section tournante. Le calcul s'effectue de cette manière :

1. un croquis de l'escalier est réalisé en projection horizontale ;
2. une ligne indiquant la durée moyenne de la marche est indiquée. Pour plus de commodité, nous le placerons au milieu ;
3. une ligne montrant le milieu du virage de l'escalier est indiquée. L'endroit où se situera la marche la plus longue.
4. on met sur la ligne médiane la valeur de la largeur des marches. Ainsi, leur nombre peut être calculé. Le calcul est effectué à partir de la ligne de virage.
5. nous déterminons les points où se termineront les dernières étapes identiques. Il devrait y avoir deux de ces points - au début et à la fin des escaliers. Dans de rares cas, les escaliers commencent ou se terminent par des enrouleurs ;
6. à l'endroit où la marche aura une largeur minimale (près d'un des limons, corde d'arc ou tuyau à vis, mettre de côté 50 mm de la ligne de virage. Au total, 50 + 50 nous donneront 100 mm. Quelle est la marche minimale autorisée largeur;
7. nous connectons les points marqués avec les points précédemment marqués qui montrent la largeur de la marche et les prolongeons vers le côté opposé (le deuxième limon, la corde d'arc ou la rampe d'escalier en colimaçon).
8. mettez de côté le reste des étapes. La proportion approximative est de 1:2:3. Un mm à l'extrémité étroite de l'escalier équivaut à 2 mm sur la ligne médiane et à 3 mm à l'extrémité large du virage.

Les données du croquis sont transférées aux ébauches d'escalier conformément à l'échelle.

Le schéma de l'escalier avec des marches en colimaçon et un virage à 90 degrés est clairement représenté sur les figures.

Un escalier avec des marches en colimaçon avec une rotation de 180 degrés est calculé de la même manière.

Un schéma d'un escalier avec des marches en colimaçon avec une rotation de 180 degrés est présenté ci-dessous.

Cette méthode de calcul ne peut pas être qualifiée d'ultra-précise, mais vous pouvez obtenir des calculs suffisants pour construire des escaliers de vos propres mains. Si vous ne lui faites pas confiance, vous pouvez contacter un spécialiste ou utiliser un programme informatique.

Calcul des escaliers sur les rails

Le processus est similaire au calcul d’un escalier en colimaçon. La seule différence réside dans la méthode de fixation. L'option de fixation sur une corde d'arc murale ou sans celle-ci est possible.

Calcul d'un escalier en colimaçon

Le calcul d'un escalier en colimaçon s'effectue de la même manière que le calcul des marches en colimaçon. Mais dans ce cas, vous devez déterminer avec précision la configuration. En termes de conception, ils peuvent être de quatre types.

Note. L'escalier en colimaçon est considéré comme le plus dangereux en termes de déplacement.

Dessins d'escaliers en colimaçon

Calcul d'un escabeau de canard

Cette configuration est bonne car elle prend un minimum de place, cependant, de tels escaliers sont très difficiles à fabriquer et à exploiter. Un escabeau de canard est installé si l'angle de la pente dépasse 45 degrés et qu'il n'y a aucune envie d'utiliser une échelle. La particularité de cette conception est qu'un seul pied repose sur une marche. Cependant, malgré cela, la conception de la charpente d'un tel escalier n'est pas différente de celle de la volée intermédiaire. La différence réside uniquement dans la forme des marches.

Schéma d'escalier en marche d'oie

Note. Selon la norme, le nombre de marches d'un escabeau en canard doit être impair. De plus, le premier pas se fait de préférence à droite. Cela est dû au fait que la plupart des utilisateurs ont le pied d'avant à droite. La bande de roulement maximale est également définie à droite.

Programmes informatiques pour calculer les escaliers

La méthode logicielle vous permet de créer un projet 3D, de visualiser le projet et d'obtenir un dessin de l'escalier avec l'indication exacte de tous les paramètres. Les programmes les plus populaires sont :

• "Compass" (comme le montre la pratique, la plupart des artisans connaissent ce programme);

• SolidWorks - vous permet de créer la conception de diverses structures d'ingénierie, pas seulement des escaliers ;

• Consultec Staircon - permet non seulement de créer un projet d'escalier, mais aussi de calculer un devis pour sa construction. Un modèle 3D complet vous permet d'obtenir une image complète du futur design.

Règle 5 - Dessin ou croquis détaillé

Le calcul par la méthode informatique ou la méthode des proportions implique déjà la présence d'un dessin du futur escalier. Cependant, même ceux qui réalisent un simple escalier de marche devraient créer un croquis avec les dimensions qui y sont appliquées.

Note. Sur le croquis, vous devez non seulement appliquer les paramètres de l'escalier, mais également indiquer les principaux paramètres de la pièce. Par exemple, la présence et les dimensions de la fenêtre, la partie saillante du rebord de la fenêtre, les colonnes ou autres objets pouvant modifier la configuration ou les paramètres de l'escalier au cours des travaux.

Après vous être préparé de cette manière, vous pouvez commencer à construire les escaliers de vos propres mains.