Просьба помочь спроектировать лестницу

[Тихоход 0]

Хочу сделать лестницу для спуска на берег, но так, чтобы максимально дешево, вдруг сопрут)

Перепад высот примерно 2 или 3 м.

На картинке изображен только кусочек, примерно треть всей длины. Пролет 1.41м, для наглядности сделал среднюю опору. Фактически, на всей длине будет 1 или 2 промежуточных опоры.

Хребет 60х60, уголок 40х40, профиль ступеньки 40х40, поручень Ф48. Длина ступеньки 500.

На плоскость будет наляпано что-то вроде листа-чечевицы.

Вопросы такие:

Можно ли сделать еще дешевле?

Стоит ли заглушать хребет и опоры? Вода в паводок будет подниматься почти до верхних ступенек, и если из хребта она стечет, то опоры, будучи в бетоне, могут остаться с водой до зимы и тогда трубы порвет (как у меня уже было с Ф89).

[Тихоход 0]

[piden 2 874]

@Тихоход , крайний вариант как-то хлипковато выглядит, не?

[karachun 2 038]

@piden Там оба варианта - если на такой лестнице поскользнешься и упадешь то можно себе что-нибудь распороть об острую кромку.

Я бы взял два швеллера и на них наварил ступеньки - металла должно уйти примерно столько же и при этом никаких труб. И крутильной жесткости у этой лестницы побольше будет.

И опирать ее лучше только по двум концам, а то мало-ли как грунт будет потом пучиться и ползти, на трех опорах ее может перекособочить а две - это всегда статически определимая система.

Изменено 16 сентября 2020 пользователем karachun

[piden 2 874]

On 9/14/2020 at 8:14 AM, Тихоход said:

вдруг сопрут)

3 minutes ago, karachun said:

если на такой лестнице поскользнешься и упадешь то можно себе что-нибудь распороть об острую кромку

Может, это противоугонка? Не баг, а фича? 

 

4 minutes ago, karachun said:

Я бы взял два швеллера и на них наварил ступеньки

+1

Еще швеллера можно развернуть и вваривать ступеньки между, а не над - все станет еще проще.

 

[Тихоход 0]

Можно и так.

Много опор - чтобы взять хребет пожиже и подешевле. Как вариант, обойтись одной средней опорой и сделать ее не монолитной, а смещаемой, либо приварной, но с возможностью разрезки и переварки.

Максимальная длина может получиться 4.5м.

Боюсь, что с боковыми швеллерами придется делать замкнутые рамки для ступенек, а это ой как лень) Но если уж так придется...

[karachun 2 038]

3 минуты назад, piden сказал:

Еще швеллера можно развернуть и вваривать ступеньки между, а не над - все станет еще проще.

Я там еще одну картинку прикрепил, уже после создания сообщения.

Была бы это лестница внутри помещения - можно было бы даже не подкреплять деревянные ступеньки, но так-как там вода затапливает то дерево неизбежно сгниет.

2 минуты назад, Тихоход сказал:

Много опор - чтобы взять хребет пожиже и подешевле.

Три и больше опор это уже статически неопределимая система - ее сложно рассчитывать и если грунт будет плыть (или как там оно правильно называется) то нагрузки могут сильно поменяться, вплоть до того что промежуточные опоры и их фундамент будет висеть на лестнице а не подпирать ее.

А если всего две опоры то они будут работать независимо от небольших смещений грунта.

[Тихоход 0]

12 минут назад, karachun сказал:

вплоть до того что промежуточные опоры и их фундамент будет висеть на лестнице а не подпирать ее.

В таком случае, промежуточные опоры можно делать не соединяя залитый бетон с лестницей. Если она поплывет вверх, то просто появится зазор в промежуточной опоре.

 

В принципе, можно и без рамки, вваривать по два уголка как и в первоначальном варианте.

[karachun 2 038]

10 минут назад, Тихоход сказал:

Если она поплывет вверх, то просто появится зазор в промежуточной опоре.

А зачем тогда она вообще нужна? А обычную шарнирно опертую балку Вы сможете в любом онлайн калькуляторе посчитать, только учтите что нагрузка прикладывается под углом - будет изгиб и сжатие в осевом направлении.

https://sopromat.ueuo.com/beam.php

Одно из требований к конструкциям - простота расчета, а проще свободно опертой балки Вы ничего не найдете.

Изменено 16 сентября 2020 пользователем karachun

[karachun 2 038]

Ну и самое главное - труба 60х60хсколько-то_там выглядит не очень надежно.

Давайте прикинем.

Пусть лестница идет под 45 градусов, перепад высоты - 4м. Тогда ее длинна - 4.25 м. Пусть на каждой ступеньке стоит два человека весом по 80 кг. И того получается 800 кг или 8 кН, получается распределенная нагрузка 8/4.25~2 кН/м, на одну балку - 1 кН/м. Но эта нагрузка действует под углом. Чтобы был запас будем считать что нагрузка действует перпендикулярно оси балки - получается запас $\sqrt{2} ~ 1.4$

Получаем максимальный момент - 2.26 кН*м.

По этому моменту подбираем сечение, получаем минимальный момент сопротивления W~10 см^3. Подбираем по пределу текучести, запас мы уже учли раньше.

https://sopromat.xyz/kak_podobrat_sechenie_balki

По сортаменту подбираем подходящий профиль, например 6,5П

http://www.vashdom.ru/gost/8240-97/

Если взять вместо двух швеллеров одну трубу то для нее минимальное сопротивление нужно удваивать и получается что из 60 мм квадратных труб подойдет только труба с толщиной стенки - 7 или 8 мм. Так что в принципе и труба тоже проходит но надо брать очень толстую трубу По весу выйдет практически одинаково.

http://docs.cntd.ru/document/gost-8639-82

И еще не забудьте посчитать прогиб лестницы и сравните с допускаемым, можете поискать допускаемые прогибы в СП 16.13330.2017 СП 20.13330.2016, приложение Д2.

Изменено 16 сентября 2020 пользователем karachun

[karachun 2 038]

*перепад высоты 3 а не 4 м.