Последние статьи

Лестница на металлическом каркасе. Опыт шумоизоляции

22/06/2009 22:19:58

Конструкции лестниц бывают разными и в зависимости от применяемых материалов чаще всего делятся на деревянные, металлические и бетонные (каменные). У каждого типа есть свои достоинства и недостатки. Проектируя лестницу нужно, прежде всего, рассматривать такие свойства как цена, эстетическая сторона (красота), нагрузка на конструкции, практичность (износостойкость, создаваемый при ходьбе шум и т.д.). В этой статье я не буду рассматривать конструкционные особенности проектирования лестницы, такие как угол наклона, высота подступенка и ширина проступи и т.д. На эту тему есть масса книг и материалов в Интернете. Предположим, условия позволяют нам смонтировать удобную лестницу, отвечающую всем требованиям "формул удобств и безопасности". Какой материал выбрать?

Традиционно для возведения лестниц применяется дерево. Дерево - материал теплый, имеет красивый внешний вид, по нему приятно ходить. Лестница из дерева достаточно легкая, а значит не создает избыточной нагрузки на несущие конструкции. Однако у дерева есть и недостатки. Прежде всего, это скрип и шум при ходьбе. Конечно, выполненная по всем стандартам лестница из ценных пород дерева как правило, не рассыхается и не скрипит, но очень дорога. Недорогие же лестницы чаще всего изготавливаются из сосны и ели (зачастую недостаточно высушенных), а значит со временем такая лестница будет терять свои начальные геометрические параметры и начнет скрипеть. Кроме того, сосна и ель - мягкие породы и подвержены механическим повреждениям. Береза, дуб, бук и более дорогие породы дерева гораздо более устойчивы к механическим воздействиям но в два, три и более раз дороже хвойных пород.

Часто в домах применяются бетонные лестницы. Иногда лестничные марши покупают заводские, но чаще изготавливают металлический каркас, устраивают опалубку и заливают бетон прямо на месте. Конструктивно бетонные лестницы могут быть какими угодно, если правильно рассчитать нагрузки, армирование и марку бетона. Лестницы из бетона самые тихие при ходьбе, но очень тяжелые. Опирать массивные бетонные лестницы просто на плиты перекрытий нельзя. Опирание бетонных лестниц должно обеспечиваться несущими конструкциями. Кроме того, бетонные лестницы требуют дополнительной облицовки. В качестве облицовки чаще всего применяют керамическую плитку, керамогранит, но также натуральный камень и дерево.

Еще один вид лестниц - металлические. Точнее чисто металлические лестницы в домах используются редко. Чаще всего речь идет о лестницах на металлическом каркасе. Косоуры или тетива выполняются из швеллеров (12-18), а основания под ступени делаются из уголка (чаще всего 40-го), который приваривается к швеллерам. Ступени для таких лестниц делаются из дерева или металла. Преимуществ у металлических лестниц много. Во-первых, достаточно малый вес. Такие лестницы можно опирать на плиты перекрытий. Во-вторых, лестницы из металла достаточно прочные и выдерживают большие нагрузки. В-третьих, не теряют свои свойства со временем. Недостатки скорее присущи не самому металлическому каркасу, а облицовке. Выполненные их сосны ступени на металлическом каркасе также начинают со временем скрипеть. Чтобы минимизировать этот процесс ступени к металлическому каркасу крепят не напрямую, а через фанеру. К металлическому каркасу на болтах с потайной головкой крепится фанера толщиной 10-12мм, а к фанере на жидкие гвозди приклеивается деревянная ступени толщиной не менее 40 мм. Таким образом фанера выполняет сразу несколько функций - выполняет роль арматуры, принимающей на себя нагрузку, распределяет нагрузку, а также скрывает несущий крепеж. Металлическая каркас хорош еще и тем, что ступеньки можно со временем заменить (например сосну на африканское красное дерево) без каких либо сложностей. Однако стоит сказать и о самом главном недостатки лестниц на металлическом каркасе - шум. Шаги по такой лестнице услышат все домочадцы, даже если по лестнице идет кошка.

Чем выше вес деревянной облицовки, тем меньше стучит металлический каркас. Таким образом, для шумоизоляции металлической конструкции ее нужно чем-то нагружать. Ступени, подступенки, балясины, столбы, перила. Все это понятно. Можно ли предпринять что-нибудь еще? Таким же вопросом задался и я. Имя опыт шумоизоляции автомобиля, я решил применить свои знания и в области строительства. Когда речь идет о шумоизоляции металлической конструкции обычно применяется технология виброизоляции металла, гашения вибраций, создаваемых в металле. Ведь любой звук - это процесс вибраций и трения. В целях виброизоляции лестницы я решил применить опробованные мною материалы от компании СтандартПласт. До этого я работал с такими материалами как Вибропласт, Визомат, Визомат МП. Но компания представила новый материал под торговой маркой Bimast. Я решил применить самый дорогой материал Bimast Bomb толщиной 4 мм, который по заверениям производителя лучше других материалов борется с виброаккустическим шумом. Но выбрал я этот материал на самом деле только по той простой причине, что он самый тяжелый в линейке материалов компании СтандартПласт. Кроме того, материал Bimast не требует дополнительного нагрева и хорошо режется.

Bimast Bomb состоит как бы из двух слоев - эластичной битумной мастики и тяжелого битумного материала. Это хорошо видно на фотографии. Рассматривая материал у меня создалось впечатление что Bimast Bomb это склеенные между собой Вибропласт и Визомат МП, что, наверное, не совсем так.

Bimast Bomb

Для начала я решил оклеить косоур - швеллер с внутренней стороны. Для этого я тщательно отмыл швеллер от ржавчины и обезжирил уайт-спиритом. Режется материал и правда хорошо. Для порядка немного погрел мастику обычным бытовым феном и начал клеить. Когда я оклеил почти весь швеллер, я начал сравнивать (методом простукивания) звук обработанного швеллера и необработанного.

Результат, конечно был, но минимальный. Bimast Bomb ощутимо не снизил уровень шума от шагов, хотя при легком простукивании определенное снижение уровня вибраций ощущалось. Все дело в том, что вес материала по отношению к восемнадцатому швеллеру был незначительным. На швеллер длиной 3,5 метра ушел всего один лист Bimast Bomb весом в пару килограмм. Этого количества было недостаточно, чтобы эффективно задемпфировать толстый швеллер. К тому же львиная доля шума создавалась уголками, а не самим косоуром-швеллером.

А может быть, материал плох? Когда от гидроизоляции фундамента у меня остался рулон материала Унифлекс, я пустил его на шумоизоляцию металлических оконных отливов. Отливы стучали во время дождя как пустые консервные банки, и когда я оклеил отливы с внутренней стороны тяжелым битумным материалом Унифлекс, а также посадил отливы на монтажную пену, я понял что такое тишина в доме. Даже во время сильного ливня я видел только воду на стекле, но не слышал шума падающих капель. Материал Унифлекс также имел толщину 4 мм, но вес его был несколько больше.

В принципе не обязательно покупать дорогие фирменные материалы для шумоизоляции. Для виброизоляции годятся любые тяжелые битумные материалы, потому что вибрации гасит преимущественно вес. Так, Унифлекс ничем не уступает Bimast Bomb по эффективности, однако стоит отметить, что у гидроизоляционного материала нет адгезионного слоя. Он не прилипнет к металлу просто так. Его нужно наплавлять! Желательно поверхность при этом грунтовать битумным праймером. Я наплавлял материал обычной газовой горелкой Kovea.

Kovea

На всех фотографиях лестница без облицовки, с временными ступенями.

По опыту скажу, что на горизонтальных и вертикальных поверхностях такая виброизоляция держится более-менее, а вот когда материал приклеен к металлу снизу - обычно отваливается в течение полугода-года. ;)

Bimast Bomb или Визомат МП?

Я провел еще один эксперимент. Второй швеллер лестничного марша обработал знакомым мне материалом Визомат МП толщиной 2,7 мм. Визомат МП без замеров визуально действительно тоньше Bimast'а, легче и более жесткий. Резать Визомат МП ножницами сложнее. Визомат МП нужно обязательно хорошо прогревать феном. Клеится на металл Визомат МП хуже. А результат оказался хуже. Звук от ударов по металлу разной интенсивности глуше на том швеллере, который обработан материалом Bimast Bomb. В итоге Bimast Bomb действительно пока лучший материал в линейке продуктов от компании СтандартПласт, хотя и дороже в розницу на 25%.

Таким образом хочу подвести итог своего исследования. Затраты на шумоизоляцию швеллеров, выполняющих роль косоуров не сопоставимы с результатом. Однако работа еще не закончена. Необходимо узнать - имеет ли смысл оклеивать уголки, выполняющие роль каркаса для ступеней и подступенков. Ведь львиную долю шума создают именно они.

И еще немного теории

На всякий случай, для тех, кто интересуется, укажу несколько параметров для грамотного расчета лестницы.

Подступенок - высота ступени
Проступь - ширина ступени
Оптимальный уклон лестницы 30-35 градусов
Уклон лестницы не должен превышать 45 градусов
Удвоенная высота подступенка + ширина ступени должны быть в пределах 57-65 см
Сумма ширины и высоты в оптимальной лестнице должна быть 45-46 см (формула безопасности лестницы)
Оптимальная ширина ступени 28-30 см (не менее 25 см)
Высота подступенка 14-17 см (не более 20 см)
Разница ширины и высоты ступени должна быть около 12 см (формула удобства лестницы)
Высота от плоскости лестницы до потолка должна быть не менее 2 м.
Количество ступеней в лестнцие должно быть нечетным (с какой ноги заходим на лестницу, с такой и выходим)

Автор: Andrey_B
Любое использование материалов сайта возможно только с разрешения автора и с обязательным указанием источника.

Добавить комментарий:

Сортировка комментариев: Последние сверху | Первые сверху

2016-03-15 14:23:05 | Татьяна Борзова
Андрей, вопрос задать можно? Дом блоки ютонг 375, я уже писала, что подтверждаю все Ваши замечания в адрес этого материала, в статье о недостатках этого материала и о чем молчат продавцы. Лестница из металлического каркаса, как Вы ее крепили? У меня полы по деревянным лагам. Хочу поставить ее на основной фундамент, конструкция дома позволяет, сделать штрабу в стене и опереть 4 стойки, разворотной пощадки, на фундамент.

2016-03-05 23:00:06 | Александр
Звенит значит играет. Дополнительное проварить косынка какие-нибудь с внутренней стороны для жесткости. У меня конструкция на подобие, ну немного по другому сварина, но идея таже. Если убрать поворотную часть лестницы, Прямая часть Швеллер 12 стенка 1 см. Длина 4.5 М. Уголок ступенек 5 толщина стенки 5 мм. Вверху лестница приварена к двутавру. Так несмотря на то, что кругом один металл ничего не гремит. Добиться жесткости и будет счастье.

2016-01-06 07:17:07 | SAU
У меня конструкция ступеней из уголков как у Андрея, но ни звона, ни вибрации нет при ходьбе. Поверх уголков саморезами снизу прикручена пятерка, а поверх пятерки ковровое покрытие.

Скорее всего звона и вибрации нет из-за того что посередине под швеллерами приварены дополнительные опоры из квадратного профиля.

2014-06-01 15:23:23 | Andrey_K
Согласен с Паладин ! Такая конструкция действительно способствует хорошей акустике) Правда, как мне думается, еще в большей степени ей способствует тяжелый швеллер. Давно ломаю себе голову над лестницей - скоро ставить. Но косоуры буду делать из тонкого металлического профиля, из того же, из которого выполнен каркас - будет намного легче. Правда есть свои нюансы - крепить я их буду также жестко - к каркасу. но думаю применить в местах крепления резиновые прокладки. Многое будет зависеть от материала ступенек - его акустических свойств, но мне жутко хочется сделать ступени и площадку пролета прозрачными. Что касается битума и битумных материалов - столько этого добра окружает нас в реальной жизни, что я старался избежать их применения внутри дома. В качестве вибро- и гидроразвязок (1 в 2) я применял (насколько знаю единственные в России) материалы завода в Нижнем (вроде) Новгороде (Абрис). Их особенностью и преимуществом является то, что в качестве основного материала используется синтетический каучук. Материалы недешевые - жаба не просто душила...) Но, по моему скромному мнению, и, как свидетельствуют англичане, "я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи" (Русский в-т "Скупой платит дважды"). Так что пришлось терпеть:)

2013-09-23 23:05:01 | Andrey_B
Евгений, вы всегда все воспринимаете буквально или иногда стараетесь вникнуть?
1. Формула удобства и 12 см - речь идет не о лестнице в целом, а о ступени.
2. Вы можете называть подступенком все, что вам вздумается. Я лично не против. Но поверьте на слово, далеко не все лестницы сделаны из дерева. Простыми словами, самая обычная лестница из бетона, как в подъездах. Куда делась толщина материала, а? И где у нее подступенок?
3. Оптимальный уклон - понятие субъективное. У меня дома 4 лестницы. Я в жизни не испытываю трудности ни с 20 градусами, ни с 45. Но с моей точки зрения (подкрепленной, к слову, теорией) 30-35 градусов - наиболее удобный угол. Если вам кажется, что это не так и ваше мнение единственное правильное, не вижу смысла дискутировать.

2013-09-23 18:53:21 | Евгений
"Разница ширины и высоты лестницы должна быть около 12 см (формула удобства лестницы)" - это как же получается, у меня лестница высотой 295 см и какая по вашему расчету у нее должна быть ширина??? даже страшно представить!

Далее по теме:
"Подступенок - высота ступени" и еще "Высота подступенка 14-17 см (не более 20 см)" - опять неувязка, подступенок - это ведь само за себя говорит - вставляется под ступень, если простыми словами, а у вас это высота ступени, а куда делась толщина материала из которого сделана ступень?

Еще: "Оптимальный уклон лестницы 30-35 градусов" - это у вас уже не лестницы, а пандусы получаются, а оптимальный угол наклона лестницы от 37 до 41 градуса, а от 45 и выше - это уже разряд приставных лестниц.... да уж, что и сказать.

2012-12-27 21:03:09 | Паладин
Андрей, ваша лестница шумит не от плохой шумоизоляции, а от неправильной конструкции... тетИвы лестницы нельзя связывать уголками, они должны быть связаны только ступенькой. ну а уж если хочется уголков — фанерную "подкладку" под ступенькой нужно делать толщиной миллиметров тридцать, фанеру брать бакелитовую, к уголку её клеить эластичным клеем (настоящие "жидкие гвозди", например) и привинчивать саморезами с шагом в несколько сантиметров. но всё равно, со всеми этими мерами вы снизите шум только до того, какой даёт лестница без лишних уголков.

да, ступень на фанеру (кстати, если уголков нет, то и фанера не нужна) нужно не клеить наглухо, а монтировать через виброгасящие прокладки

2011-03-30 11:19:06 | ser; minsk
из эксплуатации.
ширина ступени зависит от размера обуви. при мах43 хватает 27 см за глаза..(по себе сужу)
чет-нечет прикольно. совсем не обязательно. но прикольно.
да металл лестниц бренчит/гудит. поэтому принято бетонировать.по-возможности

2010-08-11 12:59:37 | Rap-smo
На фото заметил, что каждая ступень связана уголком. Получается, что вся лестница работает как рупор, т.е. звук из любого места лестницы разносится по помещению уже всей конструкцией. При таком подходе она и должна "звенеть" как тетива. Я пошёл по другому пути: несущая способность у металла действительно высока, поэтому не стоит каждую ступень жестко связывать уголком, достаточно трёх-четырёх связей (по концам и в середине, в зависимости от длины), а ступени изготовить из 40-50мм доски, прикрутив "глухарями" снизу опорного уголка. В результате лестничный марш сам при ходьбе как-бы вибрирует, но при этом "не звенит" как голый металл. Жить не мешает. Со временем ступени заменить очень легко (даже на шурупы дополнительно тратиться не нужно). Для лучшего внешнего вида конструкцию достаточно обшить со всех сторон фанерой и заполнив "внутренности" шумоизоляцией.
p.s. лестница стоит на плитах