расчет лестницы из дерева и металла

Крыльцо, встроенное или пристроенное, обеспечивает удобный вход. Без него, что административное здание, что жилой коттедж имеют незавершённый вид, оно же – один из основных архитектурных элементов, поддерживающих или даже определяющих внешний вид фасада.

Для лучшего выбора важно знать, какие бывают конструкции и размеры ступеней лестницы в частном доме.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

• 1 Определение размеров
  • 1.1 Что важно при расчёте
    • 1.1.1 Высота подступенка
    • 1.1.2 Формулы удобства: глубина и пропорции проступи
• 2 Подбираем конструктивный вариант
  • 2.1 Что учитывать при выборе проекта
    • 2.1.1 Чертежи крыльца 
• 3 Как избежать ошибок проектирования
  • 3.1 Что такое чистый размер
  • 3.2 Нюансы расчёта облицовки
• 4 Видео: расчет количества ступеней на крыльце
• 5 Заключение

Определение размеров

Возможные размеры лестниц определяет ГОСТ, однако материал крыльца на выбор его параметров существенно не влияет.

Ступень состоит из двух элементов: горизонтального (проступи) и вертикального (подступенка). Первый – поверхность, на которую ступает нога, второй определяет высоту ступени.

Иногда ступень может быть открытой, фактически без подступенка, что встречается при строительстве уличных лестниц.

Что важно при расчёте

Существующие стандарты не предписывают использовать один размер ступени, они лишь рекомендуют комфортный для человека диапазон.

Остальное можно высчитать, учитывая материал (конструктивный и отделочный), градус наклона марша, зависящий от уровня порога двери.

Высота подступенка

Каковы бы ни были условия строительства, площадку крыльца надо выводить чуть выше обреза цоколя. В пределах этого расстояния рассчитывается количество ступеней, их высота.

Комфортный диапазон высоты подступенка между 13 и 20 см.

Конкретный вариант определяют в зависимости от роста человека. Но даже когда в семье есть высокие люди, ориентироваться только на них не всегда разумно.

Ходить по высоким ступенькам будет неудобно детям и людям старшей возрастной категории. Передвигаться через две ступеньки тоже неудобно.

Расчет следует делать, чтобы их количество было нечётным – человек должен закончить движение по лесенке с той же ноги, с которой начал.

Формулы удобства: глубина и пропорции проступи

Ширина ступени – глубина проступи.

Определяющий фактор – средняя длина стопы человека. Это от 25 до 32 см.

Оптимальная формула удобной лестницы – итог в 60-65 см, полученный при сложении ширины ступени и удвоенной высоты, с углом наклона не более 30 градусов.

Для удобства ходьбы у лестницы должно быть минимум три ступени, а ширина марша должна позволить разминуться двум людям (90-100 см).

Есть другие формулы, выведенные опытным путём.

Например, если из ширины проступи вычесть её высоту, должно получиться 12 см, а если эти два параметра суммировать, итог должен быть 44-47 см.

Варианты вроде бы разные, но при правильном расчете, размеры ступени будут укладываться во все три формулы.

Менять по своему усмотрению высоту площадки крыльца относительно поверхности земли проблематично, а вот нивелировать уклон входной лестницы, меняя её длину, вполне возможно. Главное, чтобы на придомовом участке для этого было место.

Вернуться к оглавлению

Подбираем конструктивный вариант

Перед проектированием нужно определить, какой внешний вид должна иметь конструкция, из какого материала она будет. Основные варианты:

Тип крыльца	Особенности
Встроенное	Объединён с домом общим фундаментом и возводится одновременно с ним.
Пристенное	Возводится по отдельному проекту. Собирается из заранее изготовленных элементов. Площадка вытянута вдоль стены.
Классическое	Может быть встроенным или пристроенным, включает в себя элементы классической архитектуры: двухскатную крышу с сандриком на колоннах.
Консольная (приставная)лестница (крыльцо из металла)	Обычно это крылечко каркасного типа, собранное отдельно как бы приставленное к входу. Основной материал – металл или дерево, но может быть сборный железобетон. К дому такое крыльцо примыкает только торцом площадки, отсюда термин «консольное».
Европейское	Можно считать вариантом пристенного. Основное его отличие –массивные столбы, ограждения с элементами резьбы, крыша с декорированным фронтоном. Дверь в дом устанавливают с элементами остекления.
Веранда	Может иметь любую конструкцию, кроме приставной. Отличается остекляемыми ограждениями.
Терраса	Просторная площадка, позволяющая обустроить не просто вход в дом, но и зону отдыха. Может быть встроенной или пристроенной, под крышей или без неё.
Простое	В нем всего несколько ступенек, нет ни крыши или козырька, ни перил.

Что учитывать при выборе проекта

Выбирать проект можно любой в зависимости от архитектуры дома. Что касаемо размеров ступеней крыльца и прочих геометрических параметров, то нужно учесть такие факторы:

1. Габариты здания, пропорции фасада, к которому примыкает крыльцо.
2. Тип фундамента, материал стен.
3. Безопасность передвижения.
4. Соответствие параметров лестницы физическим данным обитателей дома. Возможно, нужно предусмотреть ступени и пандус.

Крыльцо со ступенями и пандусом

Г-образное крыльцо

Трапециевидное крыльцо

Крыльцо может быть любой геометрически правильной формы:

• четырёхугольника;
• круга;
• трапеции;
• Г-образным;
• П-образным.

Сначала надо определить его внешний вид схематично, после чего сделать чертеж.

В нём должны быть такие элементы и сборочные узлы:

• площадка;
• фундамент;
• марш;
• козырёк;
• ограждение;
• детали, которые не участвуют в сборке;
• материалы, метизы для крепления конструкции.

Чертежи крыльца 

Если крыльцо встроенное, в комплекте документации обязательно будет чертёж крыльца. Представлен общий вид, план, разрез конструкции, как на фото.

Крыльцо каркасного дома на чертеже

Разрез бетонного крыльца

Узел примыкания наружной лестницы

Пропорции многогранного бетонного крылечка

На детальном чертеже указывают размеры всех элементов, марки материалов по прочности, их массу, благодаря которым легко подсчитать объем материала.

Имея на руках такой чертёж, собрать элементы несложно.

На 5 ступеней

Чертеж ступеней

Вид сверху

Схема ступеней

Вид спереди

Вид сбоку

На 7 ступеней

Чертеж ступеней

Вид сверху

Схема ступеней

Вид спереди

Вид сбоку

На 9 ступеней

Вид сбоку

Вид спереди

Схема ступеней

Вид сверху

Чертеж ступеней

На 11 ступеней 

Вид сбоку

Вид спереди

Схема ступеней

Вид сверху

Чертеж ступеней

Вернуться к оглавлению

Как избежать ошибок проектирования

Определяя при проектировании лестницы ширину и угол наклона марша, необходимо учитывать, какой материал будет использован.

Это особенно актуально для лестниц на металлическом каркасе, на которых обычно устанавливают накладные каменные ступени, бетонных, облицовываемых клинкерной плиткой или другим материалом.

Расчёты, не учитывающие его толщины, формата, приводят к перерасходу облицовки, удорожанию сооружения.

Что такое чистый размер

Финишное оформление крыльца делают после сборки, а если это бетон, то после набора прочности.

Остаётся его облицевать, но если толщина материала не учтена, появятся проблемы.

Бетонное основание всегда приходится выравнивать. Толщина заливки вроде бы небольшая, всего 3-5 мм, но она меняет общие пропорции крыльца.

Его высоту нужно рассчитывать, чтобы после выравнивания или наклеивания плитки уровень площадки не поднялся настолько, чтобы мешать открываться двери.

Между нижней гранью и финишной поверхностью должен быть зазор минимум 4 см, что предотвратит затекание воды во время дождя или занос снегом.

Нюансы расчёта облицовки

Уличной лестнице приходится выдерживать повышенные нагрузки, а потому материал для облицовки применяют высококачественный:

• цельные клинкерные ступени;
• керамогранитные плитки для ступеней и площадки;
• древесина твёрдых пород.

Нужно заранее знать о толщине и форматных параметрах. Ширину марша можно делать кратной стороне плитки, что позволит укладывать её без подрезки.

Важна толщина межплиточных швов, каждый из которых 3 мм.

Если плитка не квадратная, а прямоугольная (допустим, 30*60 см), её кладут меньшей стороной по ширине ступени, а большей – по длине.

Глубина проступи 300 мм. Малоформатную плитку, например, 25*33 см можно укладывать любой стороной, всё зависит от ширины ступени – 25 см, или 33.

Многие производители, особенно керамогранита, делают в одной серии плитки с крупным и мелким форматом. Иногда наилучший вариант получается при комбинировании, только одна из сторон должна иметь общий размер.

То же самое с подступенками. Для облицовки делают и прямоугольную плитку. Размеры сторон соответствуют стандартной высоте подступенка.

У каждого производителя свои форматы, если у плитки российского производства сторона будет 300*300 мм, импортная может быть хоть близкой, но не точно такой. На примере сверху формат 294*294 мм. Стандартов тут нет.

Если заранее учесть все и просчитать ширину марша, можно неплохо сэкономить на безотходной облицовке, при которой подрезка идет только на наружных углах (если они есть).

Видео: расчет количества ступеней на крыльце

Вернуться к оглавлению

Заключение

Начиная проектировать лестницу, надо выбрать сначала плитку и учесть её параметры, определяя ширину марша.

Просчитать несколько вариантов количества ступенек, немного меняя угол наклона, удлиняя или сокращая длину марша.

Изучив эти данные, можно выбрать размер ступеней, облицовка которых не приведет к лишним расходам.

Как рассчитать ступени лестницы, правильно посчитать количество, размер, высоту ступеньки, найти расстояние

• Главная
• Статьи
• Ступени — как правильно сделать расчет

Ступенька — элемент из проступи, куда ставят стопу, и подступенка, поддерживающего проступь. От правильного расчета размеров ступеней зависит удобство спуска и подъема по лестнице.

Виды ступеней

• Фризовые, расположенные в начале и в конце марша. Нижняя проступь называется пригласительной или заходной. Ставят для увеличения угла захода на лестничный подъем. Количество — 1-3. Пригласительные отличаются от рядовых проступей размером или формой. На них можно не крепить балясины и использовать как подиум, куда поставить цветы и другие предметы декора.
• Рядовые — расположены между фризовыми. Количество в одном марше — от 3 до 15.
• Забежные, с широкой наружной частью. Применяют в спиралевидных лестницах, в угловых конструкциях. Если пространство для поворотной лестницы ограничено, установка 2-3 забежных ступеней вместо площадки позволит сэкономить до метра полезной площади. Разновидность забежных ступеней — «гусиный шаг» (с асимметричным расположением элементов).

Лестница с подступенками называется закрытой, без — открытой. Открытые марши выглядят легче закрытых. Отсутствие подступенка увеличивает площадь проступи.

Прямые ступени — стандартная форма в прямых и поворотных лестницах. Пригласительные элементы часто делают с закругленными углами для удобства захода с разных сторон.

Материал для изготовления — любой, в зависимости от места установки лестницы. Наиболее популярный вариант для частных домов — дерево, которым обшивают деревянные, металлические каркасы. Для изготовления деревянных элементов рекомендуем износостойкую древесину дуба, бука или цельноламельные щиты, характеризующиеся устойчивостью к деформации, истиранию, повышенной влажности.

Оригинально выглядят ступени из стекла. Несмотря на внешнюю хрупкость, они спокойно выдерживают вес 2-3 человек, не бьются от ударов. Закаленное стекло или триплекс сочетается с металлом, ковкой. Изготовление стеклянных элементов лучше доверить специалистам, которые сделают точные расчеты нагрузок, размеров под габариты лестничного марша.

Требования СНиП, способы расчета

Как рассчитать ступени лестницы на второй этаж? Строительные нормы устанавливают обязательные параметры безопасности:

• ширины пролета — основные марши — 0,9-1м (чтобы было, где развернуться двоим идущим, перемещать габаритные предметы), в парадных и входных группах — 1,2-1,5 м, в подсобные помещения — минимум 0,6 м;
• ширины проступи — рядовой — 25-30 см (средний размер стопы взрослого человека), забежной — не меньше 10 см в узкой части, 14 — посередине. Расчеты делают для каждого конкретного случая, исходя из угла наклона, габаритов лестницы;
• высоты подступенков — расстояние между верхними плоскостями двух последовательно идущих проступей. Подъем по лестнице будет комфортным, когда вы не напрягаете мышцы, поэтому оптимальное значение в межэтажных конструкциях — 14-15 см.

Размеры проступей и подступенков определяют уклон лестницы. Корректируя эти параметры, можно рассчитать оптимальный угол ее наклона — 26-35 градусов. При этом нужно оставлять расстояние между ступенями и перекрытием по всей длине марша на 10-20 см больше роста самого высокого члена семьи.

Для расчета:

1. Измеряем расстояние между полом первого и второго этажа с учетом перекрытия, напольного покрытия.
2. Разделив полученный параметр на рекомендуемую СНиП высоту подступенка, посчитаем общее количество ступеней (дробное число округляем до целого в большую сторону). Просчитываем точную высоту подступенка обратными вычислениями. Идеально, если все значения не выходят за рамки размеров, установленных СНиП.
3. Вычисляем удобную ширину проступи по формуле — длина пролета/количество ступеней.

Прямую одномаршевую лестницу еще можно рассчитать графическим способом. Для этого чертим на миллиметровой бумаге ось координат, на которой на оси X отмеряем в масштабе длину шага (60-70 см), на оси Y — высоту подступенка (15 см). Соединяем точки и чертим линию наклона. Рисуем ступеньки и рассчитываем их габариты с поправкой на масштаб. Для проверки результата находим сумму всех значений — она должна быть равна общему прогону. Если нет, корректируем параметры в большую или меньшую сторону, пользуясь формулами удобства b – h = 12 и безопасности b + h = 46 см, где b — ширина проступи, h — высота подступенка.

Для правильных расчетов рекомендуем пользоваться онлайн калькулятором. Программа посчитает и найдет оптимальные размеры лестницы, отвечающие требованиям СНиП.

Размер ступеней лестницы по ГОСТу

Автор Кровельщик На чтение 9 мин Просмотров 932 Обновлено 10. 09.2017

Лестница является важным средством вертикальной коммуникации. Существует огромное количество вариантов исполнения. В многоквартирных жилых домах, производственных, общественных и административных зданиях чаще всего монтируются железобетонные марши, так как они лучше всего удовлетворяют требованиям пожарной безопасности.

При проектировании частного дома открывается широкий простор для фантазии, который ограничивается лишь желаниями и возможностями будущего владельца.

Содержание

1. Формы лестниц
2. Нормы эвакуации
3. Эргономические требования
4. Разновидности ступеней
5. Размеры ступеней
6. Выполнение замеров и конструирование

Формы лестниц

Выбранная форма лестницы во многом зависит от назначения, месторасположения, высоты помещения и архитектурных особенностей здания.

Одномаршевая лестница

Самый простой тип. Применяется достаточно редко, так как не подходит для помещений нормальной высоты: по расчёту количество ступеней получается слишком большим. Иногда лестницы такой формы выполняются с промежуточной площадкой;

Двухмаршевая лестница

Самый распространённый вид. Может выполняться как привычной формы, так и Г-образной. Очень удобна, потому что позволяет сократить количество ступеней в одном марше, но занимает большую площадь;

Винтовые и криволинейные, поворотные лестницы

Помогают сэкономить полезную площадь, но могут нести повышенную опасность для детей и пожилых людей;

Комбинированные лестницы

Одновременно имеют как марши, так и изгибы и скругления. Позволяют, сохраняя удобство эксплуатации, создавать уникальные интерьеры.
Нормы и стандарты проектирования лестниц.

Лестница должна удовлетворять выполнять следующие функции:

1. Обеспечивать удобную и безопасную вертикальную коммуникацию;
2. Обеспечивать эвакуацию людей в случае аварийных ситуаций;
3. Удовлетворять эстетическим и экономическим требованиям.

Безопасная эксплуатация лестницы зависит от того, насколько правильно она запроектирована. Все нормы проектирования прописаны в СНИП (Строительные нормы и правила).

Нормативный документ регламентирует следующие параметры лестниц и ступеней:

1. Наименьшая и наибольшая ширина лестничного марша по ГОСТ.
   Если лестница выполняет функцию эвакуационного пути, ведущего с одного этажа жилого здания (двухэтажное строение), её ширина должна составлять не менее 90 см, при большей этажности — 105 см. Для внутриквартирных лестниц ширина марша может быть всего лишь 80 см. Максимальный размер — 140 см. Для общественных и административных зданий ширина лестницы должна быть от 135 до 240 сантиметров.
2. Габариты лестничных площадок.
   Лестницы с большим количеством ступеней должны быть оборудованы промежуточными площадками. Ширина лестничной площадки по требованиям эвакуации должна равняться ширине марша, но не меньше 1. 2 метра. Если площадь здания позволяет, ширина площадки может быть больше ширины марша лестницы.
   Длина лестничной площадки должна быть равна ширине двух маршей при двухмаршевой лестнице плюс просвет 10 см. Просвет необходим, чтобы была возможность протянуть пожарный гидрант. Если лестница одномаршевая, промежуточная площадка не расширяется, а остаётся равной ширине марша.
3. Наименьшая и наибольшая высота ступеней.
   Все ступени должны быть одинаковых размеров. Исключение составляют первая и последняя ступень. При невозможности вписать целое количество, можно сделать их чуть ниже остальных. Наименьшая высота подступенка 12 см, максимальная 20 см для внутриквартирных лестниц и 19 см для многоквартирных зданий.
4. Уклон лестницы.
   Угол наклона лестницы должен быть от 26 до 45 градусов. Основные лестницы жилых многоквартирных и общественных зданий должны иметь уклон 1:2. Вспомогательные и ведущие в подвал лестницы могут располагаться под углом 33 — 36 градусов.
5. Минимальное и максимальное количество ступеней в одном марше.
   Количество ступеней марша должно быть не менее 3 и не более 16. При количестве ступеней меньше трёх целесообразно устраивать пандусы.

Нормы эвакуации

На путях эвакуации в зданиях не следует устанавливать винтовые лестницы и забежные ступени. Такой вариант возможен только при возведении внутриквартирной лестницы или лестницы в частном доме.

Ширина проступи и высота подступенка в пределах марша и лестничной клетки должны быть постоянны, чтобы не сбивать человека с шага и не замедлять эвакуацию.

В жилых и общественных зданиях для безопасной эвакуации в случае аварийной ситуации лестничная клетка должна иметь естественное освещение. В частном доме также не стоит забывать об освещении, но оно может быть и искусственным.

Ширина марша лестницы, находящейся на путях эвакуации, должна быть не менее 1. 2 м для зданий, в которых на одном этаже, кроме первого, находится более 200 человек. В детских и дошкольных учреждениях, домах престарелых и больницах ширина лестницы должна составлять не менее1.35 м.
Для всех остальных случаев минимальная ширина марша — 0,9 м. Лестницы, ведущие к одиночным рабочим местам, могут быть шириной 0.7 м.

В зданиях высотой более 28 метров (примерно 10 этажей) следует предусматривать незадымляемые лестничные клетки.

Эргономические требования

Лестница — конструкция повышенной опасности. Чтобы человек не подвергался излишним рискам, она должна быть максимально удобной.
На лестницах, в которых меньше трёх ступеней, легко оступиться, а при количестве ступеней свыше шестнадцати подъём становится слишком утомительным.

Для вычисления максимально удобного соотношения ширины проступи и высоты подступенка используют среднюю длину шага взрослого человека, которая составляет приблизительно 60 — 64 сантиметра. Отсюда вывели формулу:

2 * высота подступенка + ширина проступи = 64 см

Также существует формула, по которой сумма двух слагаемых должна быть в пределах 43 — 47 сантиметров. Соблюдение этой пропорции гарантирует безопасность, а для удобства стоит придерживаться правила:

ширина проступи — высота подступенка = 12 см

Кроме того, ширина проступи должна быть такой, чтобы взрослый человек без проблем смог опереться на неё ногой.Оптимальным станет размер 30 сантиметров. При меньшей ширине проступи по лестнице будет трудно спускаться, а большая ширина станет сбивать с шага.

Для ширины проступи 30 сантиметров высота подступенка должна быть 15. Это значит, что уклон лестницы равняется 1:2 или 27 градусов.

Удобнее, если количество ступеней в марше будет нечётным, тогда человек будет начинать и заканчивать движение с одной ноги. Лучше, чтобы высота между любой ступенью лестницы и потолком была не менее 2 метров.

Разновидности ступеней

Существует несколько видов классификации ступеней.

По форме в плане ступени подразделяют на:

• рядовые, имеющие в плане прямоугольную форму. Такие ступени используются в маршевых лестницах;
• забежные, сложной формы, позволяют создавать винтовые и криволинейные лестницы.

Сочетания рядовых и забежных ступеней образуют комбинированные лестницы.

Второй вид классификации — по наличию подступенка. Подступенок — это вертикальная плоскость ступени. Горизонтальную поверхность, на которую опирается нога во время подъёма, называют проступью.

Существуют три типа ступеней:

1. открытые без подступенка. наиболее распространенные лестницы с такой ступенью выполняются из дерева и металла;
2. закрытые с подступенком. Такие ступени можно встретить на любой лестничной клетке многоквартирного дома;
3. полузакрытые. Подступенок такой ступени лишь частично закрывает просвет между проступями.

[youtube id=»yrqxQO_Nb0s» align=»center» mode=»normal»]

Размеры ступеней

Как уже говорилось, самым лучшим сочетанием будет высота подступенка 15, а ширина проступи 30 сантиметров. Нормативные документы разрешают использование ступеней с другими размерами, удовлетворяющими условию безопасной эксплуатации.

Удобнее всего использовать ступени со стандартными размерами. Это значительно удешевит конструкцию и облегчит монтаж. Нестандартные ступени стоит рассматривать только в тех случаях, когда типовые материалы абсолютно неприменимы.

При выполнении лестницы из железобетона можно выбрать уже известные размеры ступени или ступени с высотой 17, а шириной 26 сантиметров. Среди специалистов такие ступени называются «подвальными». Они менее удобны из-за большей высоты, но более компактны. Железобетонные ступени производятся по серии и имеют стандартную длину.

Ступени шириной 30 сантиметров выпускаются длиной 0.9, 1.05, 1.2, 1.35, 1.5, 1.65 и 2.25 метра. Подвальные ступени могут быть длиной 0.9, 1.05 или 1.2 метра.
Заводы ЖБИ могут выпустить изделия по размерам заказчика, но это будет очень дорого стоить.

При выполнении лестницы из дерева или металла, намного проще отойти от гостовских размеров.

Ограничить размеры деревянных ступеней могут только размеры сырья. Большинство производителей могут выполнить ступени длинной от 90 см до 5 м. Ширина изделия может быть в переделах от 20 см до 2 м. Шаг размеров в плане 10 см. Толщина доски предлагается 2, 3 или 4 см.

Лестницы из непопулярных материалов, например, из стекла триплекс, изготавливаются по индивидуальным размерам.

Выполнение замеров и конструирование

Лестница — конструктивный элемент здания, но при возведении частных домов о ней задумываются, чаще всего, только после окончания общестроительных работ.

Для того, чтобы смонтировать лестницу в уже готовый каркас здания, понадобится провести следующие мероприятия:

1. Выполнить обмерные работы;
2. Подобрать размеры проступи и подступенка, ширину лестницы;
3. Сделать эскиз.

Обмерные работы включают в себя:

1. проверить горизонтальность перекрытий с помощью уровня;
2. проверить перпендикулярность стен с помощью угольника;
3. выяснить высоту помещения и толщину перекрытия с помощью рулетки или дальномера;
4. измерить основные размеры в плане, необходимые для построения чертежа (длина и ширина помещения, привязка будущей лестницы к стенам).

Для выполнения измерений необходимо иметь:

1. рулетку или дальномер;
2. угольник;
3. строительный уровень.

При использовании рулетки понадобится дополнительная пара рук, измерения с помощью дальномера можно выполнять в одиночку.

Чтобы без проблем вписать лестницу со стандартными размерами? высота этажа должна быть кратна 0,15 метра. Чаще всего в жилых зданиях она составляет 2.7, 3.0 или 3.3 метра. Высота этажа — это сумма высоты помещения в чистоте и толщины перекрытия, иными словами, расстояние от пола одного этажа, до пола следующего.

Рассчитать количество ступеней очень просто, нужно высоту помещения разделить на высоту подступенка. Получившееся число необходимо округлить в большую сторону, это значит, что если получилось, например число 18.7, то количество ступеней лестницы будет равным 19.

При устройстве стандартной маршевой лестницы получившееся количество ступеней следует разделить на два марша, необязательно одинаковых. Главное, чтобы количество ступеней в одном марше не было меньше трёх и больше шестнадцати.

Например, принято решение использовать ступени шириной 30 см и высотой 15 см. Ширина двухмаршевой лестницы принимается 90 см. Так для высоты помещения 2.7 м и толщины стандартного перекрытия из железобетонных плит с цементно-песчаной стяжкой 0. 3 м получится такой расчёт:

• (2.7+0.3):0.15=20 шт. — всего ступеней;
• 20:2=10 шт. — ступеней в одном марше;
• 10*0.3=3 м — длина одного лестничного марша;
• 3+0.9 = 3.9 м — длина всей лестницы с учётом минимальной ширины площадки;
• 0.9*2=1.8 м — ширина лестницы.

При проектировании лестницы в жилых многоквартирных зданиях нормы пожарной безопасности требуют устройства зазора между лестничными маршами не менее 10 см, это значит, что к получившейся ширине лестницы нужно добавить еще 0.1 м.

Результатом работы должен стать чертеж с изображением будущей лестницы в плане и в разрезе. Такой эскиз можно выполнить вручную на миллиметровой бумаге.

Выполнить проект лестницы для частного дома самостоятельно вполне посильная задача.

Для этого потребуется выполнить несколько несложных задач:

1. Определиться с материалом лестницы;
2. Выбрать размеры ступеней;
3. Выполнить необходимые замеры;
4. Рассчитать габариты конструкции;
5. Нарисовать эскиз.

Конструирование лестницы для общественного или многоквартирного жилого здания более сложная задача, которая должна выполняться на стадии проектирования всего дома, поэтому лучше доверить такую работу профессионалам.

Подмножество, размер шага и выбор фильтра деформации

Резюме и обзор
Здесь мы обсудим размер подмножества, размер шага и выбор фильтра деформации. Короче говоря, вы хотите, чтобы ваше подмножество было больше, чем размеры спеклов, и для большинства приложений размер вашего шага должен составлять примерно 1/4 размера подмножества. Как правило, если вы используете малый размер шага, вам нужно будет использовать фильтр деформации большего размера, а если вы используете большой размер шага, вам нужно будет использовать фильтр деформации меньшего размера.

В этой статье подробно рассказывается о функции поиска/отслеживания и о том, почему подмножества зависят от размера/качества спеклов, а также обсуждается влияние размера подмножества на дыры в графике, данные о шуме и краях. В этой статье также будут обсуждаться последствия предложения высокого подмножества, а затем будет рассмотрено, как размер шага и размер фильтра влияют на расчеты деформации и размеры виртуальных тензодатчиков. Наконец, мы обсудим, как размер подмножества, размер шага и размер фильтра влияют на фактическое время работы программного обеспечения.

Функция отслеживания
Эти подмножества позволяют отслеживать точки на спекл-паттерне. Для корреляции цифрового изображения требуется, чтобы образец был правильно и плотно испещрен. Это дает нам маркеры/отпечатки пальцев для поиска и отслеживания. Нам нужны спеклы размером не менее 5 пикселей с интервалом не менее 5 пикселей, чтобы разрешить спеклы на изображениях. Также важно, чтобы эти пятна были одинаковыми по размеру и интервалу. Однако мы не отслеживаем настоящие крапинки; способ работы нашего программного обеспечения заключается в том, что мы назначаем сетку «подмножеств» или окон по всему изображению. Нам нужно иметь уникальный спекл-паттерн в каждом подмножестве, чтобы найти уникальную точку для отслеживания для каждого подмножества. Таким образом, размер подмножества определяется пользователем и зависит от размера спекла. Например, если у вас есть небольшой плотный узор из 5-пиксельных пятнышек, вы можете использовать небольшое подмножество (наименьшее значение, которое может отслеживать наше программное обеспечение, равно 9).x9 пикселей). Однако трудно получить шаблон, достаточно маленький и достаточно плотный для подмножества из 9, поэтому мы позволяем пользователю смотреть на шаблон и соответствующим образом корректировать размер подмножества. Для текущих версий программного обеспечения размер подмножества по умолчанию равен 29, а размер шага по умолчанию — 7 (в предыдущих версиях размер подмножества по умолчанию находится в диапазоне от 21 до 29). Это означает, что мы отслеживаем область размером 29×29 пикселей для каждых 7 пикселей. Визуальная сетка, которая отображается в Vic-3D, является хорошим отображением того, как выглядит выбранный размер подмножества, и вы можете использовать этот визуальный инструмент для сравнения с вашими размерами спеклов. Однако этот инструмент может ввести в заблуждение, потому что сетка данных на самом деле намного плотнее, чем сетка, которую вы видите. Мы перекрываем подмножества и отслеживаем каждый размер шага. В случае по умолчанию мы получаем точки данных для каждых 7 пикселей. Перекрывающиеся подмножества не будут независимыми друг от друга, поэтому мы не используем по умолчанию размер шага, равный 1 (что значительно увеличило бы время обработки, хотя обычно практически не дает выигрыша). Чтобы получить независимые и неповторяющиеся данные, мы обычно выбираем размер шага около 1/4 размера подмножества.

Почему мой контурный график содержит отверстия?
Пробелы в ваших данных могут быть связаны с несколькими причинами. Если в вашем эталонном изображении много дыр на контурной диаграмме, вероятно, вам потребуется больший размер подмножества. Данные будут удалены, если в подмножестве нет информации о спеклах. Вам нужна черно-белая информация в каждом подмножестве. Таким образом, если размер подмножества равен 29, и если у вас есть пятна размером более 29 пикселей, каждая полностью черная область 29×29 пикселей будет исключена из данных, и вы получите дыру в контурном графике. Точно так же, если ваш рисунок недостаточно плотный, то белые области (или области между крапинками), размер которых превышает 29пиксели также будут удалены. В качестве примечания: в этом описании предполагается пятнистый узор «черное на белом», но у вас может быть и узор «белое на черном». Другими причинами дыр могут быть области бликов/отражений (если есть блики, то каждая камера будет видеть свет, отраженный от этой точки, по-разному и не сможет сопоставить их, или, если они совпадают, вы увидите всплеск данные), размытость, плохая контрастность, неправильный рисунок спеклов (слишком разреженный или непостоянный размер спеклов) или расфокусировка. Если вы видите, что на деформированных изображениях начинают появляться дыры, то, скорее всего, это трещина (либо узора, либо самого образца), но также может быть расфокусировка (часто из-за выхода за пределы глубины резкости). , блики или шрапнель. Настройка пороговых значений в меню «Выполнить» может помочь вам вернуть данные.  Однако помните, что если данные удалены, то, скорее всего, это произошло по какой-то причине. Если данные теряются из-за таких проблем, как трещины, блики или осколки, лучше исключить эти данные из анализа. Всегда лучше иметь отсутствие данных, чем включать ошибочные точки данных, которые могут способствовать искусственным смещениям/деформациям.

Размер подмножества и сигма
Чем больше подмножество, тем больше информации оно будет содержать. Следовательно, чем больше подмножество, тем более уникальным является каждое подмножество. Чем более уникальными будут подмножества от подмножества к подмножеству, тем выше будет наша уверенность.

Как качество спекл-паттерна влияет на функцию отслеживания
Мы хотим, чтобы каждое подмножество спекл-паттерна содержало красивую и уникальную информацию. По этой причине шаблон с подмножествами одинакового размера, 50% покрытием и высокой контрастностью приведет к наиболее прослеживаемым функциям и наименьшему уровню шума в наших данных. Нам нужны яркие белые и темные черные. Серые области трудно отследить. Области с большими «каплями», а затем с серым туманом из мелких пятнышек, особенно трудно отследить. Дополнительные сведения о качестве спекл-структуры и о том, как она влияет на шум, см. в нашей презентации «Минимизация смещения и шума» в разделе «Загрузки» на нашем сайте поддержки (http://www.correlatedsolutions.com/supportcontent/dic-noise-bias.pdf). ).

Почему я не вижу данных Edge?
У нас есть одна точка данных для каждого подмножества. Мы сообщаем данные в центре подмножества. По этой причине самое близкое, что мы можем сообщить данные к ребру, — это половина размера подмножества. Если вы рисуете интересующую область прямо до края, то программное обеспечение отслеживает все эти данные в нарисованной области интереса, но данные о крае будут отображаться в центре подмножества краев. Чтобы приблизить контурный график к краю, вы можете использовать меньшее подмножество, что означает, что вам понадобится небольшой спекл-паттерн. При идеальной спекл-паттерне из 5-пиксельных спеклов, плотно расположенных на расстоянии 5 пикселей друг от друга, вы, вероятно, можете использовать размер подмножества 9пикселей. Это означает, что в идеальном случае вы можете получить свой контурный график в пределах 4-5 пикселей от края. Кроме того, физическое увеличение края позволит вам использовать меньший спекл-шаблон, и это подмножество 9×9 также будет физически меньше, поэтому центр этого подмножества будет физически ближе к краю. Опять же, если вы увеличите образец, вам нужно будет настроить размер спекла, чтобы вы могли отслеживать небольшое подмножество 9×9. Одно замечание: поскольку подмножества и фильтры сообщают данные в центре подмножества/фильтра, нам нужна эта центральная точка. По этой причине мы всегда должны использовать нечетные числа для размеров подмножеств и фильтров. Даже числа не обеспечивают центральную точку, которая нам нужна для сообщения значений.

Почему мое рекомендуемое подмножество такое высокое?
В инструментах Vic-3D AOI (Область интереса) вы можете щелкнуть значок ? для рекомендуемого размера подмножества. Если предлагаемое вами подмножество намного больше, чем то, что, по-видимому, должно диктоваться вашим шаблоном, то это может указывать на то, что существуют некоторые другие аспекты изображения и/или экспериментальной установки, которые, вероятно, можно было бы улучшить. Предлагаемая функция подмножества основана на оценочной сигме (один доверительный интервал стандартного отклонения) для функции отслеживания подмножества. Если подмножества трудно отследить, это увеличивает сигму и, следовательно, предлагаемый размер подмножества. В данном случае это, вероятно, проблема плохого контраста, расфокусировки, дифракционного предела (диафрагма слишком сильно закрыта; этого трудно избежать при большом увеличении) или плохого качества спекл-рисунка (это означает, что спеклы имеют неравномерный размер или спеклы неравномерны). недостаточно плотный).

Расчет размера шага и деформации
При выборе размера фильтра для деформации имейте в виду, что это относится к точкам данных, которые разделены размером шага . Таким образом, если ваш размер фильтра равен 15, ваш шаг равен 5, а размер вашего подмножества равен 29, общая площадь сглаживания составляет (15-1) * 5 + 29 = 99 пикселей. Это размер вашего виртуального тензодатчика. Если вы уменьшите шаг до 1 и используете размер фильтра 15 , вы будете сглаживать только на (15-1)*1+29 = 44 пикселя, поэтому деформация будет более шумной. Таким образом, как правило, если вы используете малый размер шага, вам нужно будет использовать фильтр деформации большего размера, а если вы используете большой размер шага, вам нужно использовать фильтр деформации меньшего размера. Также обратите внимание, что этот фильтр деформации также является центрально-взвешенным, поэтому краевые значения будут составлять 10% от центральных значений.

Еще одна вещь, которую следует учитывать при выборе размера шага, — это геометрия образца. Для большинства приложений геометрия достаточно плоская, поэтому вам не нужно это учитывать, но для случаев сложной геометрии нам нужно учитывать, сколько точек мы берем на криволинейной поверхности. Для каждой точки данных деформация рассчитывается с использованием 3 соседних точек данных (аналогично моделям FEA). Расстояние между 3 точками данных определяется размером шага. Таким образом, размер шага всегда должен быть касательным вдоль искривленной поверхности, чтобы гарантировать, что мы вычисляем поверхностную деформацию вдоль поверхности, а не разрезаем поверхность, что может привести к ошибочным деформациям. Для геометрий с острыми радиусами нам нужно использовать небольшой размер шага. Дополнительные сведения о расчете деформации см. в разделе «Расчеты деформации в Vic-3D» в разделе «Загрузки» на сайте поддержки (http://www.correlatedsolutions.com/supportcontent/strain.pdf).

Как размер подмножества, размер шага и размер фильтра деформации влияют на время выполнения?
Размер подмножества определяет размер каждой отслеживаемой точки данных. Для отслеживания большего подмножества потребуется больше времени, чем для меньшего подмножества. Размер шага определяет, сколько точек данных вы отслеживаете. Меньший размер шага (что означает большее количество точек данных) потребует больше времени для отслеживания, чем больший размер шага. Также потребуется больше времени для фильтрации большего количества точек данных. Таким образом, фильтр большего размера требует больше времени для обработки, чем фильтр меньшего размера.

Размер временного шага — дополнительная документация SIMION 2020

 simion.workbench_program()
регулируемый min_step = 0,1 -- микросекунды
функция segment.tstep_adjust()
   -- Сохранить размер временного шага <= min_step usec.
   ion_time_step = min(ion_time_step, min_step)
конец
 

Адаптивная скорость обучения для быстрой сходимости