Építési ismeretek

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.

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.

216. Ábra: A lépcsők alaprajzi elrendezése.

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.

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.

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:

  1. A fellépések számát megkapjuk, ha az emeletmagasságot elosztjuk a fellépési magasság­gal. Az osztás eredményét kerekíteni kell, mert a fellépések száma csak egész szám lehet.
  2. A valódi fellépési magasságot úgy kapjuk meg, hogy az emeletmagasságot elosztjuk az előzőekben felkerekített fellépések számával.
  3. 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.
  4. A karonkénti fellépések számát úgy kapjuk meg, hogy a fellépések számát elosztjuk a karok számával.
  5. A karonkénti fellépések számából ha kivonunk 1-et, akkor megkapjuk a karonkénti fokok számát.
  6. 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:

FokmagasságFokszélesség, ha 2m + sz (cm)    
(cm):60:61:62:63:64:
162829303132
16,52728293031
172627282930
17,52526272829
182425262728
18,52324252627
192223242526
19,52122232425
202021222324

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:
14151617181920
2,719,281816,8715,8815
2,7519,6418,3317,1816,1715,28
2,82018,6717,516,4715,56
2,851917,8116,7515,8315
2,919,3318,1217,0516,1115,26
2,9519,6618,4317,3516,3915,52
32018,7517,6516,6715,7815
3,0519,0617,9416,9416,0515,25
3,119,3718,2317,2216,3115,5
3,1519,6818,5317,516,5815,75
3,22018,8217,2816,8416

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.

221. Ábra: Teljes felületen alátámasztott lépcső.

222. Ábra: Lebegő lépcső.

222. Ábra: Lebegő lépcső.

223. Ábra: Gyámolított lépcsők.

223. Ábra: Gyámolított lépcsők.

224. Ábra: Lemez rendszerű lépcső.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.