Schody spiralne są używane w architekturze od około 1900 lat, chociaż badacze wydają się uważać, że koncepcja sięga ponad 3000 lat wstecz. Pierwotnie były one środkiem obronnym, stosowanym w celu zmuszenia napastników do korzystania z bardzo wąskiego frontu, co dawało obrońcom przewagę. Przewaga ta została wzmocniona przez budowę wszystkich spiralnych schodów wznoszących się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, co zmusiło napastników do odsłonięcia większej części ciała podczas walki na schodach, przy jednoczesnych trudnościach z władaniem własnymi mieczami, które kończyły się uderzeniem w ścianę wieży.
Badanie zamków, zwłaszcza średniowiecznych, jest fascynujące. Te zamki to maszyna, znakomicie zaprojektowana jako narzędzie obronne. To właśnie tam widzimy, jak spiralne schody po raz pierwszy wchodzą w życie. Okrągłe wieże były powszechnie używane jako twierdze obronne w murach zamkowych. Większość z tych wież nie była na tyle duża, aby pomieścić księżniczkę (ona była w zamkowej twierdzy), ale była niczym więcej niż spiralnymi schodami, prowadzącymi do platformy bojowej na górze. Obrońcy używali tych schodów, aby zamontować ścianę, a następnie, jeśli walka przeniosła się do wnętrza zamku, walka toczyła się na schodach.
Ponieważ zamki były wykonane z kamienia, spiralne schody w tych wieżach były również. Schody te były wkomponowane w ściany, wspornikowe w kierunku środka wieży. W przypadku wąskich wież, środkowe końce schodów były zaprojektowane tak, aby układały się w stos, tworząc kolumnę. Jednak w większych wieżach nie było kolumny centralnej, a schody po prostu opierały się na sobie. W takich przypadkach, to zewnętrzna ściana podtrzymywała schody.
W miarę upływu czasu i gdy zamek przestał być realnym narzędziem wojny, spiralne schody nie zniknęły. Raczej zmieniło się ich przeznaczenie. Zamiast być częścią obrony zamku, spiralne schody były używane, gdy nie było miejsca, aby wcisnąć zwykłe schody, nawet te kręcone, do budynku.
Te spiralne schody były zazwyczaj wykonane z drewna i są prawdopodobnie jednymi z najbardziej niesamowitych przykładów obróbki drewna w historii. Podczas gdy większość nadal zależała od centralnej kolumny dla wsparcia, większość nie miała już zewnętrznej ściany dla dodatkowego wsparcia. Cała waga schodów była podtrzymywana przez tę centralną kolumnę, która często była również drewniana.
Ale co z przypadkami, w których nie było centralnej kolumny? Istnieją liczne przykłady spiralnych schodów, które używają zewnętrznej ściany dla wsparcia, bez żadnej centralnej kolumny. Ale istnieje również kilka przykładów drewnianych schodów spiralnych, które wydają się przeciwstawiać grawitacji, ponieważ nie ma centralnej kolumny lub zewnętrznej ściany dla wsparcia. Być może najbardziej znanym z nich jest Loretto Chapel staircase w Santa Fe, New Mexico.
Ta klatka schodowa została zbudowana przez nieznanego rzemieślnika, który, jak głosi legenda, pojawił się znikąd, aby zapewnić zakonnicom z kaplicy środki wspinaczki do chóru loft, w odpowiedzi na ich modlitwy. Niesamowite schody zostały zbudowane bez użycia gwoździ, z drewna niedostępnego w tym regionie, bez żadnych widocznych podpór. A jednak stoją już od ponad 150 lat. Stolarz, który je zbudował, zniknął, nie otrzymawszy zapłaty ani podziękowań od zakonnic. Balustrada została dodana przez innego stolarza kilka lat później.
Podczas gdy właściciele Kaplicy Loretańskiej chcą utrwalić mit o tym, że schody te są „niemożliwe”, prawda jest taka, że są one całkiem możliwe, inaczej by nie istniały. Mimo to, jest to niesamowity kawałek stolarki.
To co sprawia, że schody tego typu działają to fakt, że zewnętrzna i wewnętrzna podłużnica (spiralnie zakrzywione pionowe elementy łączące na zewnątrz i wewnątrz stopni) działają jak dwie równoległe belki, przenosząc ciężar schodów. Jak pokazały lata, są one wystarczająco mocne i sprężyste, aby przenosić ciężar i wibracje ludzi wchodzących po schodach, przenoszących ciężar na dolny stopień, siedzących na podłodze.
Zestawy schodów spiralnych
Większość schodów spiralnych umieszczanych w domach to zestawy. Wszystkie one mają centralną metalową kolumnę, która jest głównym elementem nośnym schodów. Poszczególne stopnie schodów, które mogą różnić się stylem, są wsuwane na tę kolumnę od góry, pozycjonowane i mocowane na miejscu.
Jednym z głównych wymagań, aby móc umieścić schody spiralne w domu jest odpowiednie miejsce dla schodów, które mają być zainstalowane. To zazwyczaj oznacza projektowanie domu z myślą o schodach. Jeśli dom ma piwnicę, to podłoże na parterze będzie wymagało znacznego dodatkowego wsparcia, gdzie schody mają być zainstalowane, ponieważ cały ciężar schodów będzie siedział na stalowej płycie bazowej, która jest tylko około sześciu cali kwadratowych.
Na górnym końcu schodów, trzeba mieć jakiś rodzaj lądowania, pozwalający na wyjście ze schodów i wejście do korytarza na piętrze. Można to zrobić na kilka różnych sposobów, z góry klatki schodowej faktycznie jest całkowicie zamknięty, z otwarciem na jednej stronie, która wylewa się na korytarz lub posiadania schodów połączyć się z balkonem. Wszystko zależy od projektu Twojego domu.
Niespodziewanie te zestawy nie są tak drogie, jak na to, czym są, i zawierają wszystko, czego potrzebujesz. Nie można po prostu chodzić do lokalnego centrum poprawy domu i odebrać jeden chociaż; trzeba będzie upewnić się, że schody są prawidłowo zwymiarowane do aplikacji. Zestawy mają pewne dostosowanie w ich wzrost i producenci mogą pomóc Ci zapewnić, że schody będą idealnie spełniać Twoje potrzeby.
Bądź ostrożny o tym, ponieważ chcesz, aby kwota wzrostu dla każdego kroku, aby być spójne. Krótki wzrost stopnia może stwarzać ryzyko potknięcia, spotęgowane przez fakt, że wchodzenie po schodach może być nieco dezorientujące.
Te zestawy schodów spiralnych mogą mieć drewniane stopnie, metalowe stopnie lub otwarte stopnie kratowe. Można również kupić zestawy, które dostarczają niezbędnych wsporników dla bieżników, pozwalając Ci zrobić własne niestandardowe bieżniki z dowolnego rodzaju drewna, które chcesz.
Jeśli zdecydujesz się zainstalować spiralne schody w swoim domu, możesz chcieć mieć drugie schody na drugie piętro gdzie indziej. To jest trudne nieść nawet pudełko w górę lub w dół spiralnych schodów; nieść meble na one jest wszystko ale niemożliwy. Jeśli jedynymi schodami, które posiadasz są schody spiralne, będziesz musiał użyć dźwigu lub wózka widłowego, aby przenieść meble do i z pokoi na piętrze.
Instalacja zestawu schodów spiralnych
Przed zainstalowaniem jakichkolwiek schodów spiralnych, należy wziąć pod uwagę, gdzie będzie znajdować się wejście i wyjście ze schodów. Oba muszą być łatwo dostępne, w miejscach, które pozwalają na łatwy dostęp. Większość zestawów schodów zapewnia jeden pełny obrót na każde piętro wzniesienia. Jeśli więc Twój plan nie pozwala, aby obie strony były zwrócone w tę samą stronę, będziesz musiał nadrobić dodatkowy obrót poprzez zastosowanie podestu na górnym końcu. Niektóre zestawy dostarczane są w komplecie z tym lądowaniem, wykonanym z tego samego materiału co stopnie schodów.
Pierwszym i najbardziej krytycznym elementem do zainstalowania jest centralna kolumna. To musi być wyśrodkowane prawidłowo i rozstawione w odpowiedniej odległości, aby umożliwić lądowanie na górnym końcu. Tak więc, można zmierzyć dla jego lokalizacji na górze, a następnie zlokalizować, gdzie zamontować płytę podstawy za pomocą poziomu. Ustaw go w miejscu i pamiętaj, aby sprawdzić trzy lub cztery razy przed przykręceniem go w dół. Po zainstalowaniu, naprawdę nie chcesz go ruszać.
Bieżniki schodowe w tych zestawach są kompletnymi jednostkami, łączącymi bieżnik i wsporniki montażowe. Są one najpierw ustawione na centralnej kolumnie od góry, przesuwając je w dół kolumny i pozwalając im układać się w stos. Gdy już wszystkie znajdą się na kolumnie, można wsunąć na nią dołączony podest i przymocować go do konstrukcji podłogi drugiego piętra i kolumny. To lądowanie działa również jako górny wspornik dla schodów, trzymając kolumnę centralną stabilnie i utrzymując ją od wstrząsów.
Z górnym lądowaniem na miejscu, całkowity pionowy wzrost schodów musi być zmierzony i podzielony przez całkowitą liczbę stopni schodów. To da Ci pionowy wzrost na krok.
Pracując od góry w dół, każdy krok jest wyrównany i przymocowany do kolumny centralnej za pomocą dużych śrub. Oprócz pomiaru dla pionowego wzrostu, bieżnik krok musi być umieszczony do właściwego kąta wokół kolumny. To musi być dokładne, wyrównując z bieżnika kroku (lub lądowania) powyżej, pozostawiając wystarczająco dużo miejsca na balustrady szyny schodów, które mają być zainstalowane między dwoma krokami. Balustrady te mocuje się zarówno do górnej, jak i dolnej części każdej pary bieżników, łącząc je ze sobą i dodając stabilności przed wibracjami. Muszą one zainstalować dokładnie pionowo.
Każdy dodatkowy krok bieżnik znajduje się i jest przymocowany do centralnej kolumny, w ten sam sposób, że pierwszy jest, a następnie przymocowany do centralnej kolumny z tego samego rodzaju śrub set. Ponieważ wspornik idzie wokół kolumny, dopasowanie ściśle wokół niego, śruba set wystarczy, aby utrzymać go w miejscu.
Z wszystkich kroków w miejscu, tralki są dołączone do kroków, jeśli nie zostały jeszcze. Następnie do górnej części tralek można przymocować poręcz. Dodatkowe wrzeciona są dodawane, jeśli są wymagane, pomiędzy tralkami, aby zakończyć schody.
Making a DIY Spiral Staircase
Jeśli zdecydujesz, że chcesz zrobić własne schody spiralne, zamiast kupować zestaw, instalacja jest bardzo podobna do instalacji zestawu. Jedną wielką różnicą jest to, że wszystkie części wykonujesz sam.
Widziałem wiele różnych spiralnych schodów DIY, wykonanych z różnych materiałów i w różnych stylach, począwszy od czegoś, co wygląda jak zestaw, do wersji ze sklejki i przechodzącej przez szorstką wersję drewnianą, w której stopnie są kłodami, które zostały spłaszczone z jednej strony. Potencjalne możliwości są po prostu nieskończone.
Wszystkie z nich mają jedną wspólną rzecz; centralną kolumnę, tak jak zestawy. Możesz zrobić swoją własną kolumnę z grubościennej rury stalowej o średnicy trzech lub czterech cali, z przyspawaną do podstawy stalową płytą montażową o grubości ½ cala. Jeśli nie masz możliwości spawania jej samodzielnie, każdy sklep spawalniczy powinien być w stanie ją dostarczyć.
Praca z centralną kolumną oznacza, że wszystkie stopnie są wspornikowe. Tak więc ostatecznie ciężar bieżnika stopnia i każdej osoby stojącej na nim musi być przeniesiony z powrotem na kolumnę centralną. Wymaga to, że albo konstrukcja bieżnika kroku lub wspornik dołączony do dolnej strony bieżnika kroku jest wystarczająco silny, aby utrzymać tę wagę.
W teorii, pojedynczy trójkątny kawałek ¾ „sklejki grubości byłby wystarczająco silny, aby to zrobić, jeśli był dołączony do dolnej strony bieżnika kroku, z podstawą w kontakcie z kolumną. Jednak może chcesz iść z trochę więcej niż to, albo przy użyciu metalu, używając więcej niż jednej warstwy sklejki, lub umieszczając poprzeczny pasek sklejki na dole tego trójkąta, zasadniczo zamieniając go w drewniany I-beam.
Dla większości stopni schodów DIY, stopnie są w przybliżeniu trójkątne, z punktem trójkąta mocującym do okręgu, który idzie wokół kolumny. Istnieją pewne krytyczne wymiary, o których należy pamiętać, aby spełnić wymagania przepisów budowlanych:
- Minimalna szerokość bieżnika wynosi 7 ½ cala, mierzona 12″ od środkowej kolumny.
- Każdy stopień ma w przybliżeniu 1/12 koła, lub 30 stopni.
- Minimalna szerokość stopnia, od kolumny do zewnętrznej krawędzi, wynosi 26″
- Musisz mieć minimum 6′ 6″ przestrzeni nad głową pomiędzy górną częścią jednego stopnia a dolną częścią stopnia nad nim.
- Maksymalny wzrost stopni to 9 ½”
- Najmniejsza całkowita średnica spiralnych schodów to zazwyczaj 42″ (3′ 6″)
Dla spiralnych schodów wykonanych ze sklejki, o których mowa powyżej, całe schody, inne niż kolumna i poręcz, zostały wykonane z warstw sklejki, pociętych i ułożonych w stos. Każdy stopień składał się z około kilkunastu warstw, które były indywidualnie cięte na ploterze CNC. Zużyto w ten sposób około 1 ¼ arkusza sklejki na stopień. Każda kolejna warstwa była szersza od tej poniżej, co sprawiało, że dolna strona schodów była ciągłym łukiem małych kroków (wielkości grubości sklejki), a nie wielkości podwyższenia stopnia.
Warstwy sklejki były układane razem, klejone i skręcane, tworząc każdy stopień. Ponieważ stopień był tak gruby (pełna wysokość podwyższenia), nie było potrzeby stosowania dodatkowego wspornika do podtrzymywania wspornikowego stopnia. Ten pomysłowy projekt faktycznie wykorzystał materiał bardzo efektywnie.
Łatwiejszy projekt, jeśli nie masz plotera CNC, i jeśli chcesz bardziej rustykalnie wyglądające schody, jest użycie kłód, spłaszczenie góry i wywiercenie otworu przez nie, tak, że będą przesuwać się nad kolumną. Sztuką jest wytaczanie otworu o takim rozmiarze w dzienniku, ale można to osiągnąć za pomocą otwornicy i dłutowania drewna, gdy piła osiągnie swoją maksymalną głębokość.
Niezależnie od tego, jak wykonasz swoje stopnie, kolumna jest w rzeczywistości tym, co przenosi ciężar, więc głównym kryterium projektowym jest zapewnienie, że wspornikowe stopnie mogą utrzymać ciężar i skutecznie przeniosą ten ciężar z powrotem do centralnej kolumny. Przed rozpoczęciem budowy warto wykonać eksperymentalny stopień i skakać w górę i w dół po zewnętrznej krawędzi, aby upewnić się, że jest wystarczająco mocny.