Lépcsőszerkezetek, lépcsők méretei, anyagai, alátámasztása és fajtái
A lépcső a szintkülönbségek leküzdésére szolgáló szerkezet. Szintkülönbségről beszélünk az épületek különböző szintje között, a bejárat és a földszinti lakótér között, valamint lejtős terepen az eltérő magasságú szintek között. A lépcsők az épület központi részén helyezkednek el, hiszen a közlekedés szempontjából gyakran szükség van a használatukra.
215. Ábra: Lépcsőkkel kapcsolatos elnevezések. 1 Emelet magasság. 2 Födémvastagság. 3 Pihenő vastagság. 4 Lépcsőlemez vastagság. 5 Karhossz. 6 Belépési szélesség. 7 Fellépési magasság. 8 Lépcsőkorlát. 9 Járóvonal. 10 Pihenő szélesség. 11 Pihenő hosszúság. 12 Induló lépcsőfok. 13 Érkező lépcsőfok. 14 Karszélesség.
A lépcsőknél a következő szerkezeti részeket (215. ábra) különböztetjük meg:
- A lépcsőfok: ezen történik a közlekedés, a belépési szélességen (sz) fér el a lábunk, a fellépési magasság (m) teszi lehetővé a szintkülönbség leküzdését.
- A lépcsőfokok egymás fölé sorolásával alakul ki a lépcsőkar.
- A lépcsőkarok között helyezkednek el pihenők; megkülönböztetünk induló és érkező pihenőket.
- A járóvonal a lépcsőfokok tengelyében elhelyezkedő képzeletbeli egyenes.
- Az orsótér a lépcsőkarok közötti légtér.
- Induló és érkező lépcsőfok (belépő és kilépő fok) azok a lépcsőfokok, amelyről indul, és ahová érkezik a lépcsőkar.
A tervezésnél úgy kell kialakítani az alaprajzot, hogy a lépcső mindenhonnan könnyen megközelíthető legyen.
- Hőszigetelő anyagaink általánosságban
- Talajjavítók és szerves trágya, előnyök és veszélyek
- Savas eső – Valóban létezik? Mennyire káros?
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
216. Ábra: A lépcsők alaprajzi elrendezése.
A lépcsőket alaprajzi (216. ábra) elrendezés szerint a következőképpen csoportosíthatjuk.
- Egyenes karú lépcsők: a lépcső tengelye egyenes, a lépcsőfokok élei párhuzamosak.
- íves karú lépcsők: a lépcső tengelye valamilyen ívet ír le, a lépcsőfokok élei nem párhuzamosak.
- Vegyes karú lépcsők: a lépcsőkar tengelye egyenes és íves, a lépcsőfokok élei párhuzamosak, illetve nem párhuzamosak.
A fenti alaprajzi elrendeződéshez kapcsolódik a lépcsőkarok száma szerinti csoportosítás, miszerint megkülönböztetünk egykarú, kétkarú és háromkarú lépcsőket. A lépcsőkarokat a pihenők választják el egymástól. A karok száma bizonyos mértékben az épületek rendeltetésétől függ. Az egykarú lépcsők általában kisebb szintkülönbségeknél fordulnak elő. Az előlépcsők, a félemeletek közötti lépcsők lehetnek ilyen kialakításúak.
Kétkarú lépcsőt általában a többszintes lakóépületeknél építik. A két kar célszerűen helyezhető el egymás mellett, vagy egymás után. A lépcsőkarok ilyen módon történő elrendezése helytakarékos megoldást eredményez. A kettőnél többkarú lépcsőket általában középületeknél alkalmazzák. Ezeket a lépcsőket a nagy forgalom miatt kényelmesre tervezik, ezért a helyigényük igen nagy. A lépcsőkarok íves kialakítása különleges megoldást eredményez, forgalmi szempontból azonban használatuk nem kényelmes.
217. Ábra: A lépcsők meredeksége.
A használat kényelmessége nagymértékben a lépcsőfokok méretétől függ. A 217. ábrán egy olyan beosztást láthatunk, amely a meredekség függvényében sorolja fel a különböző használatú lépcsőket. A meredekség fokokban, illetve a lépcsőfok jellemző magassági és belépési méretének arányával van megadva.
A lépcsők anyagai
A lépcsőket anyaguk szerint a következőképpen csoportosíthatjuk.
- Kőből, téglából és betonból általában a tereplépcsőket készítik. Ezeket az anyagokat csak teljes felületű alátámasztás és megfelelő fagyállóság mellett lehet alkalmazni.
- A faanyagú lépcsőket általában lakások belső lépcsőjeként alkalmazzák. A lépcső faelemeit könnyen meg lehet munkálni, a felületi kezeléssel a lépcső bútordarabbá is válhat.
- A vasbeton anyagú lépcsőt (218. ábra) alkalmazzák napjainkban a leggyakrabban. Előregyártva és helyszínen is elkészíthetők, a többi vasbeton szerkezethez hasonlóan. Teherbírás szempontjából a vasbeton lépcsők tetszés szerint tervezhetők. A fokok felületi kialakításának többféle módja ismert.
- Acélból készítik az ipari épületek belső lépcsőszerkezeteit. Az acél jól terhelhető, vigyázni kell azonban a korrózióra és használat közben a csúszásveszélyre.
- A kiegészítő anyagok között szerepelnek a járófelület kialakításának különböző anyagai, a műkő, a gumi, a különböző szőnyegfélék stb. Ide sorolhatjuk még a korlátok anyagait is.
218. Ábra: Családiház vb. lépcsőszerkezetének metszete és alaprajzai.
A lépcsők méretei
A lépcsők megismerésének következő szakaszában a méretekről lesz szó. A lépcső méreteinek meghatározása tervezői feladat. A tervezés csak az ide vonatkozó előírások alapján végezhető el. Ezek az előírások a minimális méreteket határozzák meg és olyan ajánlásokat tartalmaznak melyek betartása kötelező.
A jól használható lépcső elkészítéséhez következőket kell figyelembe venni:
- A lépcsőfokok méretének a meghatározásánál a lépcsőfok magassága (m) 15 és 17 cm között kényelmes, 17 és 19 cm között általános, 20 cm-ig általában elfogadható. A lépcsőfok szélessége (sz) 28 és 30 cm között kényelmes, 26 és 28 cm között elfogadható 24 és 26 cm között szükség esetén alkalmazható. A 15 cm-nél kisebb magasságnak és a 30 cm-nél nagyobb szélességnek már nincs értelme, a 19 cm feletti magasság és a 26 cm-nél keskenyebb szélesség esetén a lépcső már nehezen járható. A fokmagasság és a fokszélesség kedvező (219. ábra) arányát a 2m + sz = 60-64 cm képlet segítségével határozhatjuk meg.
- Az egy lépcsőkarra eső fokok száma minimum 3, maximum 15, kivételes esetben 20 lehet. A 20 lépcsőfokból álló lépcsőkar nehezen, kényelmetlenül használható.
- A lépcsőkar szélessége a közlekedés szempontjából fontos méret. Megállapításánál figyelembe kell venni, hogy egy személy kényelmes közlekedéséhez általában 60-65 cm-re van szükség. Lakóépületekben a szokásos szélesség általában 1,20-1,30 m, középületekben 1,50-1,80-2,40 m.
- Irányváltoztatás nélküli karok közé eső pihenő, járásirányú mérete n * 63 + sz, ahol n egész szám. A pihenők szélességi mérete minimum a karszélesség nagyságával megegyező legyen, de kedvező, ha ehhez a mérethez még 20 cm-t hozzáadunk.
- Az egymás feletti karok és pihenők közötti távolság minimum 2,20 m.
A lépcsőszámítás menete
A fenti előírások figyelembevételével a számítás a következőképpen történhet. Először meg kell állapítanunk a kiindulási adatokat. Szükségünk van a leküzdendő szintkülönbség nagyságára, a lépcső elrendezése szerint a karok számára, a karszélességre és a fellépési magasságra.
Ezen adatok ismeretében a következő számítási lépéseket kell elvégezni:
- A fellépések számát megkapjuk, ha az emeletmagasságot elosztjuk a fellépési magassággal. Az osztás eredményét kerekíteni kell, mert a fellépések száma csak egész szám lehet.
- A valódi fellépési magasságot úgy kapjuk meg, hogy az emeletmagasságot elosztjuk az előzőekben felkerekített fellépések számával.
- A következő lépésben a lépcsőfok méretét számolhatjuk ki úgy, hogy a 2m + sz = 60-64 cm képletbe behelyettesítjük a valódi fellépési magasságot. így a képlet segítségével meghatározhatjuk a lépcsőfok szélességi méretét.
- A karonkénti fellépések számát úgy kapjuk meg, hogy a fellépések számát elosztjuk a karok számával.
- A karonkénti fellépések számából ha kivonunk 1-et, akkor megkapjuk a karonkénti fokok számát.
- Utolsó lépésként a lépcsőfokok méretéből, valamint a karonkénti fokok számából meghatározhatjuk a lépcsőház méreteit. A karhossz méretét a fokok számának és szélességének a szorzatából kapjuk meg. A lépcsőház hossz- és szélességi méreteinek a megállapítása az orsótér és a pihenő méreteinek a figyelembevételével történik.
A fentiek alapján most nézzünk meg egy konkrét példát! Egy lépcső méreteinek a meghatározásához a következő adatok állnak a rendelkezésünkre.
Kiindulási adatok:
- emeletmagasság: 300 cm;
- karok száma: 2;
- karszélesség: 130 cm;
- tervezett fellépési magasság: 16-17 cm.
A számítás menete:
- a fellépések száma = 300/17 = 17,65 kerekítve 18 db;
- a tényleges fellépési magasság = 300/18 = 16,66 cm;
- belépési szélesség = 63 – 2 * 16,66 = 29,7 cm;
- karonkénti fellépések száma = 18/2 = 9 db;
- karonkénti fokok száma = 9 – 1 = 8 db;
- a karhossz = 8 * 29,7 = 237,6 cm;
- közbenső pihenő szélessége = 130 + 10 = 140 cm;
- az érkező pihenő szélessége = 130 + 20 = 150 cm;
- a lépcsőház hossza = 237,6 + 140 + 150 = 527,6 cm;
- a lépcsőház szélessége = 2 * 130 + az orsótér mérete (10 cm esetén) 310 cm.
A tervezésnél ügyelni kell arra, hogy a kapott méretek (220. ábra) igazodjanak az egyéb épületszerkezeti méretekhez. Itt nyilván a födémezés méreteihez kell igazodni. Példánkban az 527,6 cm-es méret például az 540 cm-es falközmérethez igazodik. Ezért a két érték különbségével növelhetjük például a lakásbejárat előtti pihenő szélességét. Újra összeadva a méreteket 237,6+ +150+152,4=540 cm-t kapunk.
A tervezés menete akkor tér el a fentiekben bemutatott lépésektől, ha a lépcsőkarok számában eltérés van. Egykarú kialakítás esetén ugyanis a fellépések száma páratlan is lehet. Háromkarú lépcső esetén a karonkénti fellépések számát három lépcsőkarra kell elosztani. Ekkor az osztásnál többféle lehetőség adódik. A lépcsőkarok lehetnek azonos méretűek (pl. 36 lépcsőfok), de lehet a karok mérete teljesen eltérő (pl.: 5+6+7 lépcsőfok) is.
A tervezéshez és a lépcső méreteinek a megállapításához két táblázatot mutatunk be. Mindkét táblázat az optimális méretek kiválasztását segíti.
33. Táblázat:
Fokmagasság | Fokszélesség, ha 2m + sz (cm) | ||||
---|---|---|---|---|---|
(cm): | 60: | 61: | 62: | 63: | 64: |
16 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |
16,5 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
17 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
17,5 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
18 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
18,5 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
19 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
19,5 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
20 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
A táblázatban a vastag kerettel jelölt értékek mutatják be az optimális lépcsőfok szélességet. A következő táblázat a különböző szintkülönbségek esetén adódó lépcsőfok-magasságokat mutatja be a fellépések számának függvényében.
33. Táblázat:
A szintkülönbség (m): | Fokmagasság (cm), ha a fellépések száma: | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
2,7 | 19,28 | 18 | 16,87 | 15,88 | 15 | ||
2,75 | 19,64 | 18,33 | 17,18 | 16,17 | 15,28 | ||
2,8 | 20 | 18,67 | 17,5 | 16,47 | 15,56 | ||
2,85 | 19 | 17,81 | 16,75 | 15,83 | 15 | ||
2,9 | 19,33 | 18,12 | 17,05 | 16,11 | 15,26 | ||
2,95 | 19,66 | 18,43 | 17,35 | 16,39 | 15,52 | ||
3 | 20 | 18,75 | 17,65 | 16,67 | 15,78 | 15 | |
3,05 | 19,06 | 17,94 | 16,94 | 16,05 | 15,25 | ||
3,1 | 19,37 | 18,23 | 17,22 | 16,31 | 15,5 | ||
3,15 | 19,68 | 18,53 | 17,5 | 16,58 | 15,75 | ||
3,2 | 20 | 18,82 | 17,28 | 16,84 | 16 |
A táblázat vastag kerettel jelölt értékei az optimális fellépési magasságot mutatják be a szintkülönbség és a fellépések számának függvényében.
A lépcsők alátámasztása
A lépcsőket alátámasztásuk szerint a következőképpen csoportosíthatjuk:
- Teljes felületen alátámasztott lépcsők (221. ábra): ebbe a csoportba azok a lépcsők tartoznak, amelyeknél lehetőség van a teljes felületű alátámasztásra. Általában a talajon fekvő tereplépcsők tartoznak ide. Az ilyen alátámasztásnál nincs különösebb tartószerkezeti követelmény. A talajon fekvő lépcsőknek azonban fagyálló anyagból kell készülniük.
- Lebegő lépcsők (222. ábra): a lebegő lépcsők tulajdonképpen egy oldalon konzolosan befogott fokok egymás fölé sorolásával hozhatók létre. A befogás mellett természetesen a fokok bizonyos mértékig egymásra is terhelnek. A lépcső készítésénél alátámasztó állványra van szükség. A lépcsőfokokat előre kihagyott horonyba építik be, ékelés segítségével. Munkaigényessége miatt ma ezt a lépcsőtípust ritkán alkalmazzák.
- Gyámolított lépcsők (223. ábra): a lépcsőket gerendákkal, vagy falszerkezettel lehet gyámolítani. A falszerkezettel és gerendával történő alátámasztásnál a lépcsőfok két végére kell elhelyezni az alátámasztó falazatot, vagy a gerendákat. A kétféle szerkezettel történő gyámolítás alkalmazható úgy is, hogy az egyik oldalon falszerkezet, a másik oldalon pedig gerenda helyezkedik el.
- Lemez rendszerű lépcsők (224. ábra): külön kell említést tenni a vasbetonlemezből készült lépcsőkről. A vasbeton anyagú lépcsőknél lehetőség van arra, hogy a szerkezetet csak a két végükön támasszuk alá. A kialakítás módja hasonlít az egy irányban teherhordó vasbetonlemezekhez. A különbség annyi, hogy a lemez törtvonalúan van kialakítva. A törtvonalú lemezen vannak elhelyezve, illetve kialakítva a fokok.
221. Ábra: Teljes felületen alátámasztott lépcső.
222. Ábra: Lebegő lépcső.
223. Ábra: Gyámolított lépcsők.
224. Ábra: Lemez rendszerű lépcső.
A teljes felületen alátámasztott lépcsők
A terepen készülő lépcsőket kényelmes méretűre kell tervezni. A használatos fokmagasság 10-14 cm lehet. A lépcső kényelmes használatát segíthetjük elő azzal, hogy a terep lejtésének függvényében hosszabb pihenőket alakítunk ki. A lépcsőfokok készítésénél a lépcső járófelületét 1 %-os (kifelé) lejtéssel alakítjuk ki. Ez a lejtés elvezeti a csapadékvizet.
A lépcsőfokokat anyaguktól (225. ábra) függően beton alátámasztásra, homok- vagy kavicságyazatra helyezhetjük el. A készítés során burkoló jellegű munkát kell végezni. A habarcsba történő ágyazásnál, a burkoláshoz hasonló konzisztenciájú anyagot kell használni. A homok és kavicságyazat alkalmazásánál ügyelni kell arra, hogy kellő tömörségű alátámasztásra kerüljön a burkolat. Burkoló elemek közeit ki kell hézagolni.
225. Ábra: Tereplépcsők.
A lebegő lépcsők
A lebegő lépcsőket csak olyan falszerkezeteknél lehet alkalmazni, ahol a falazat kellő mértékben leterheli a konzolosan befogott fokokat. Ezért az ilyen kialakításhoz minimum 38 cm széles falazatra van szükség. A lebegő lépcső fokai lehetnek ék-, vagy tömb alakúak. A befogáson kívüli (226. ábra) egymásra támaszkodást a fokok hornyos kialakítása is biztosítja. A horony vízszintes irányú mérete 2-3 cm, a lejtés irányú mérete pedig 3-4 cm legyen. Az egymásra támaszkodás következtében a lépcső terhelésének egy része a pihenőknek adódik át. Ezért a pihenőnél feltétlenül egy szegélygerendát kell kialakítani.
226. Ábra: Lebegő lépcsőfokok.
Régebben a lebegő lépcsőket kőből készítették, ma ha alkalmazásukra sor kerül a vasbetont alkalmazzák. A lépcső elkészítése az alátámasztáshoz szükséges állvány megépítésével kezdődik; és szükség van a lépcső méreteinek falra történő előzetes felrajzolására is. A fokok helyét vagy kihagyják a falazás közben, vagy ki kell vésni az elhelyezés előtt.
A befogás alsó felületének a pontos kivésésére nagyon kell ügyelni! Itt kell ugyanis kialakítani a fok felfekvését. A felfekvéshez a szokásos cementhabarcs terítést kell alkalmazni. A fok beállításánál a pontos kitűzéshez használatos eszközöket alkalmazzák. Az ideiglenes alátámasztásnál ékekkel lehet biztosítani a vízszintes helyzetet. A fok feletti hornyot kontraék alakúra faragott téglákkal és habarccsal kell kitölteni.
Gyámolított lépcsők
A fallal történő (227. ábra) gyámolításnál a lépcsőfokok vagy felfekszenek a falra, vagy a lépcsők végeit a lebegő lépcsőkhöz hasonlóan a falba kell fogni. A gyámolító fal anyaga lehet kő, tégla, beton és vasbeton. A lépcsőfokok felfekvésének kialakításánál itt is cementhabarcs terítést kell alkalmazni. A fallal történő gyámolításnál a lépcső vasbetonlemezként is kialakítható, ilyenkor a lemez a két fal irányában teherhordó.
227 Ábra: Falszerkezettel alátámasztott lépcső.
A gerendával történő gyámolítás (228. ábra) anyaga acél, vagy vasbeton. A tartószerkezeti rendszer kialakításakor el kell készíteni a pihenőket alátámasztó gerendarendszert, amelyre azok a gerendák támaszkodhatnak fel, amelyekre a fokokat lehet sorolni. A gerendák elhelyezésének módja eltérő az acél és a vasbeton gerendáknál. Az acél gerendákat méretre vágás után különböző idomok segítségével csavarozott, vagy szegecselt, esetleg hegesztett kötésekkel rögzítik.
228. Ábra: Gerendával alátámasztott lépcső.
A vasbeton anyagú gerendáknál monolitikus, vagy előregyártott megoldásokat lehet alkalmazni. Az előregyártott szerkezeteknél általában száraz-nedves kötési módot alkalmaznak. Az előregyártás során elhelyezett és bebetonozott tüskék segítségével lehet elvégezni a hegesztést. A fogadó szerkezetbe általában vaslemezeket betonoznak be a felfekvés helyén.
A hegesztés után a csomópont befejezéséhez utólagos kibetonozást kell készíteni. Ennek elvégzésénél ügyelni kell a kellő tömörítésre. A monolitikus gerendarendszer elkészítése rendkívül munkaigényes. A gerendákat helyszíni zsaluzat és vasszerelés elkészítése után lehet bebetonozni. Mindhárom munkafázis nagy türelmet és szakértelmet igényel.
Lemez rendszerű lépcsők
A lemez rendszerű lépcsőknél (229. ábra) az alátámasztás teljes felületen történik. A vasbetonlemez törtvonalú tartóként működik, amelyre elkészíthető a fokok egymásra sorolása. A vasbetonlemezek vastagsága általában 10-12-16 cm. A geometriai méretek kialakításánál ügyelni kell arra, hogy a lépcsőkarok és a pihenő alsó felületeinek összemetsződései egy egyenesbe essenek. Az érkező és az induló fok szélességi méretét (a homloklap és az összemetsződés távolságát) úgy kell meghatározni, hogy a két szélességi méret összege az általános lépcsőfok szélességi méretével legyen egyenlő.
229. Ábra: Vb. lemezlépcső.
A monolit lépcsők járóvonalát még a zsaluzás előtt fel kell rajzolni (230. ábra) a falra. Pontos mérések sorozatával alakítható ki a járóvonal. A monolit lépcsőknél lehetőség van a kisebb méretpontatlanságok kijavítására. A helyszínen készülő vasbeton-lemezlépcsők zsaluzatigényesek, de a monolitikus rendszer miatt a vasalás a terhelések függvényében méretezhető. A vasszerelés elkészítésekor ügyelni kell arra, hogy a megfelelő betontakarás mindenhol meglegyen.
230. Ábra: Lépcső felrajzolása a falra.
A helyszíni lépcsők elkészítésénél először a zsaluzat fenék- és oldallemezeit támasztják alá. Azután elhelyezik a zsaluzatra a vasszerelést. Majd következhet a lépcsőfokok kirekesztő deszkáinak az elhelyezése és a betonozás. A betonozást mindig alul kell elkezdeni, a beton terítése közben vigyázni kell a méretek pontos betartására!
Az előregyártott lépcsőket sablon segítségével állítják elő. Az előregyártott lépcsők nagy előnye, hogy az építés ütemezésénél nincs szükség a kötési idő kivárására. A lépcsőkarok a szegélygerendákra, vagy a pihenő lemezre fekszenek fel. A beemelés csak daru és különleges emelőhorog segítségével történhet. A rögzítésnél száraz-nedves kapcsolatot lehet kialakítani. Az előregyártott lépcsőknél nagyon kell ügyelni arra, hogy a fogadó szerkezetek méretpontosan készüljenek el. A méretek eltérését ugyanis nem lehet korrigálni.
A lépcsők felületi kialakítása
A lépcsőfokok felületi kialakítása a használhatóság és a várható élettartam miatt fontos. A fokok felületét úgy kell kiképezni, hogy a közlekedés biztonságos legyen. A felületképzéseket burkoló munkával lehet kialakítani. A beton és vasbeton felületekre cementhabarcs simítást, helyszíni vagy előregyártott műkő, keményfa, illetve gumi burkolatot lehet készíteni.
Az előlépcsők
Az előlépcsők az épületek körüli járdaszint és a földszinti padlóvonal közötti szintkülönbség leküzdésre szolgálnak. A szintkülönbség nagyságának függvényében a lépcsőfokok száma változó lehet. A fellépések nagysága általában nem több 15-16 cm-nél. A tervezés során azonban gondolni kell arra, hogy az előlépcső ne távolodjon el nagyon az épülettől. A túl nagy távolság miatt az előlépcső süllyedése különbözhet az épület süllyedésétől, ami a két szerkezet közötti repedést, vagy elválást okozhatja.
Az előlépcsők alátámasztásának szakszerűsége megelőzheti ezt a kellemetlen jelenséget. A lépcsőfokokat az alapból, vagy pincefalból kiugró konzolra lehet elkészíteni. Ez akkor ajánlható, ha a fokok száma kevés. Nagyobb előlépcső esetén a lépcsőkart (232. ábra) sávalapokra kell támasztani. A sávalap alapozási síkját le kell vinni a fagyhatárig illetve az épület alapozási síkjáig. Az előlépcsőket csak fagyálló anyagból lehet elkészíteni. Ki kell alakítani a megfelelő felületképzést, és a fokok 1 %-os lejtését.