Использование металла для несущих элементов лестниц позволяет разнообразить архитектурно-конструктивные решения. Таким оригинальным решением является лестница с уложенными ступенями по центральной каскадной балке (хребтовом косоуре), выполненной из отдельных металлических модулей (рис. 27).
В настоящее время лестницы на хребтовом косоуре выпускаются промышленным способом. Основа такой лестницы универсальный модуль. Например, американскими компаниями налажен выпуск запатентованной лестницы Kompact с шириной ступеней 690 и 840 мм.
Лестница на каскадной балке, собранной на универсальных модулях — единственная лестница с приспосабливаемыми высотой подступёнка, шириной проступи, движением, уклоном и вращением. Ее полная гибкость позволяет делать бесконечные конфигурации, с поворотом на 90° или на 180° (Kompact L или Kompact U), что дает возможность вписывать ее практически в любое место.
Универсальный модуль состоит из двух частей, скрепляемых болтами (рис 28). Благодаря тому, что отверстия под болты в одной из частей модуля выполнены в виде сквозных пазов, становится возможным сдвиг этих частей относительно друг друга, то есть можно изменять ширину проступи.
Следует иметь в виду, что физическая ширина деревянной ступени не изменяется. С помощью универсального модуля изменяется ширина проступи при рассмотрении ее в плане, регулируется перехлест ступеней. Другими словами, универсальный модуль позволяет задвигать и выдвигать ступени относительно друг друга, приспосабливая лестницу под определенную длину лестничного проема, но при этом меняется и крутизна лестницы.
Чем больше делается перехлест ступеней, тем меньше места занимает лестница и тем круче она становится. Одна из частей модуля лестницы представляет собой зажимной хомут, позволяющий регулировать вертикальный шаг лестницы (высоту подступёнка). Благодаря чему становится возможным вписывать лестницу в любую высоту этажа, крутизна лестницы при этом опять меняется.
На рисунке 29 приведен пример вариантов расположения лестницы в зависимости от габаритов лестничного проема при высоте этажа 3 м и с размерами рядовой ступени 690×290 мм. Всего получается 72 варианта, 36 изображены на рисунке и еще 36 это их зеркальное отображение. Две нижних ступени этих лестниц уходят под перекрытие. При другой высоте этажа или толщине перекрытия могут быть другие варианты.
Стойки ограждения лестницы вкручиваются по резьбе в специальную деталь крепления с предварительно приваренной гайкой. Крепление выполняется врезанным в тело ступени или вынесенным за пределы ступени. При длине ступеней 690 мм ограждение лестницы должно быть выносным.
Перила крепятся шурупами к подвижной детали. Эта деталь крепится к стойке ограждения с помощью одного болта, что делает возможным применение такого узла при любой крутизне лестницы.
Заводская лестница выглядит привлекательно, все болты в ней спрятаны за специальными накладками, а детали сделаны методом штамповки и литья. Тем не менее, такую лестницу можно изготовить в домашних условиях, что и изображено на рисунке 30.
Русский мастеровой не раз доказывал свое умение из ничего сделать что-то, принципиальной схемы устройства такой лестницы будет ему вполне достаточно, а уж облагородить ее, спрятать болты и неказистые сварные детали он сумеет.
Перед изготовлением самодельной лестницы необходимо произвести расчет параметров лестницы. Для этого вымеряют ширину и длину лестничного проема, высоту этажа и толщину перекрытия. Размеры забежных ступеней, формирующих поворот лестницы, рассчитываются графическими методами пропорций.
Вычерчивают все это на миллиметровке в соответствующем масштабе и вписывают лестницу. И только после определения геометрии и размеров лестницы приступают к ее изготовлению.
Основным конструктивным элементом в модуле каскадной балки выступают две трубы, вставленные одна в другую. Трубы подбираются таким образом, чтобы внутренний диаметр одной трубы был равен внешнему диаметру другой. Для строительства лестниц обычно выбираются диаметры труб не менее 100 мм.
Трубам нужно уделить особое внимание, они должны входить одна в другую в натяг без нагревания и зазора, с предварительной смазкой. Высота трубы меньшего диаметра должна быть не больше двух высот трубы большего диаметра, которая в свою очередь равна высоте подступёнка. Для образования конструктивного модуля, трубы свариваются между собой посредством стальной проставки. Модулями в данной конструкции называют унифицированные узлы, из которых собирается несущая каскадная балка.
Что будет использовано в качестве проставки, ограничено только фантазией застройщика. На рисунке 30 в качестве проставок применены листовая сталь и труба, но вместо них могли быть использованы, например, две или три трубы меньшего диаметра, обрезки уголков или швеллеров либо что-то другое. Главное условие, чтобы качество и длинна сварных швов, обеспечивали полную надежность конструкции косоура.
Ступени крепят болтами через стальную пластину, которую приваривают к трубе модуля. Вместо стальной пластины могут быть применены уголки или другие профили. Гнезда под болты закрывают деревянными пробками на клею.
Лестницы на хребтовых косоурах относятся к тем конструкциям, которые можно строить по факту. После предварительной сборки каскадной балки можно поэкспериментировать и придать лестнице различную кривизну. Причем, на какой бы угол не повернули лестницу, средняя линия движения останется неизменной.
Но нужно помнить, что поднимаясь по криволинейной лестнице, человек чаще всего отклоняется от центральной линии. Для этого применяют трапециевидные ступени, выдерживая нормативные размеры ширины проступи в узкой и широкой части ступени. Для придания лестнице статической стабильности после сборки каскада модули скрепляют между собой болтами, шпильками или сваркой.
