Устройство монолитной лестницы: Монолитные Лестницы из Бетона: Виды, Расчет, Этапы Монтажа

Разное

Содержание

Монолитные Лестницы из Бетона: Виды, Расчет, Этапы Монтажа

Пластичность бетонного раствора позволяет создавать лестничные конструкции сложных форм

Пластичность бетонного раствора позволяет создавать лестничные конструкции сложных форм

Монолитные лестницы из бетона — наиболее популярное решение конструкций межэтажных переходов и входных групп. При этом, заливка бетона в опалубку наиболее удобна для применения в частном строительстве.

Бетонные монолитные лестницы являются весьма прочными и практичными. Конструкции на основе цемента позволяют создавать сложные формы и использовать различные материалы отделки. Технология устройства монолита весьма трудозатратна, но довольно проста.

Обладая минимальным набором строительных навыков любой может залить ступени несложной формы своими руками. В нашей статье мы опишем основные критерии проектирования, технологию строительства и возможные способы отделки.

Содержание статьи

Достоинства бетонных конструкций

Для устройства ступенчатых переходов можно использовать различные материалы. Довольно популярны конструкции из металла и строительного дерева.

Чем отличается лестница из монолитного бетона от аналогичных конструкций на других основах? Главным достоинством монолитного строительства является высокая степень прочности и при этом возможность создавать элементы сложные по форме и дизайну.

Кроме того, бетонная лестница обладает следующими преимуществами:

  • Бетон является экологически чистым и не горючим.
  • Материал не подвержен гниению и не боится насекомых.
  • Конструкция на основе цемента физически стабильна, а значит, даже со временем не появятся посторонние шумы (скрипы).
  • Сколы, небольшие трещины, отслоения на железобетонных ступенях легко отремонтировать самостоятельно.
  • Для облицовки бетонной лестницы подойдет практически любой декоративный материал.

Любая конструкция имеет и недостатки. Для бетонных лестниц основным недочётом является масса. Строительство монолитной лестницы требует очень прочного фундамента, а также наличия серьезной основы для крепления верхней части.

Независимо от формы ступеней бетонные монолитные лестницы являются высокопрочными конструкциями

Независимо от формы ступеней бетонные монолитные лестницы являются высокопрочными конструкциями

Расчет и проектирование

Правильно рассчитанный проект – первая и самая важная задача при устройстве межэтажного перехода. На данном этапе следует принять во внимание множество заданных факторов и требования безопасности, при этом, придерживаясь строительных норм.

Если решение будет отвечать всем критериям, то лестница из монолитного железобетона прослужит значительный период и будет комфортной в использовании.

Строительные нормы

Рассмотрим какие важные размеры следует учитывать при составлении проекта. Если вы не уверены в собственных знаниях, лучше обратиться к профессионалам.

При самостоятельных расчетах следует придерживаться следующих норм:

  • Комфортный угол наклона лестничного марша находится в пределах 30-350. Для некоторых типов лестниц допустим угол в 450. Чем круче уклон, тем сложнее подъем и спуск, особенно для пожилых людей и малышей.
  • Высота прохода по ступеням (расстояние от проступи до потолка) должна быть не менее 2 м. В данном случае необходимо учитывать рост жильцов.
  • Полезная ширина лестницы. В данном случае берется в расчет расстояние между перилами, а в случае с забежными ступенями следует учитывать, что 20 см ступеней ближе к центру не используются при ходьбе. Ширина полезного прохода для 1 человека должна быть не менее 90 см.
  • Размер проступи (горизонтальная плоскость ступени) следует выбрать в диапазоне 25 — 35 см.
  • Высота подступенка (вертикальной части ступени). Согласно принятым строительным нормам железобетонные монолитные лестницы могут формироваться с высотой ступени в пределах 12 – 20 см. На практике данный размер обычно укладывается в диапазон 14-18 см, включая толщину отделочного материала.

На заметку! Пользоваться лестницей будет удобнее, при нечетном количестве ступеней. В таком случае движение начинается и заканчивается с одной ноги.

На схеме описаны основные требования к размерам, которые следует учитывать при проектировании лестничных маршей

На схеме описаны основные требования к размерам, которые следует учитывать при проектировании лестничных маршей

Практические нюансы

Проектируя монолитные бетонные лестницы следует учитывать, что все факторы связаны между собой и оказывают влияние друг на друга. Например, угол уклона лестничного пролета формируется от соотношения размера проступи к высоте подступенка.

При составлении проекта учитывается усредненный размер шага взрослого человека, который равен 64 см. При этом, важно понимать, что при движении в гору или под уклон, длина шага уменьшается прямо пропорционально углу наклона. То есть если подниматься по стремянке, где угол близок к 900, длина шага сократится вдвое и будет около 30 см.

Кроме этого, на удобство пользования лестницей окажут влияние такие факторы, как:

  • Длина пролета. Чем больше длина марша, тем меньше уклон, тем более удобна лестница для движения.
  • Межмаршевая площадка. Наличие пяточка остановки делает лестницы легче для прохождения.
  • Высота перил. Основываясь на средний рост жильцов, перила располагают на высоте 90 – 120 см.

На заметку! Для комфортного встречного движения двух человек по ступеням или переноса крупных бытовых приборов, ширину пролета следует увеличить до 120 см.

Зависимость размеров проступи и подступенка от угла наклона пролета

Зависимость размеров проступи и подступенка от угла наклона пролета

Возможные формы

Конструкция монолитной железобетонной лестницы может иметь различную форму.

При малоэтажной частной застройке наиболее распространены следующие виды:

  • Прямые маршевые. Могут состоять из одного пролета или иметь два и более марша, соединенных под углом в 90 или 1800. При этом марши разделяет горизонтальная площадка, по ширине равная пролету.

Самый простой вид конструкции – прямые лестничные марши

Самый простой вид конструкции – прямые лестничные марши

  • Лестницы с забежными ступенями. Устраиваются в ограниченном пространстве, когда нет возможности поместить межмаршевую площадку. Угол разворота ступеней может быть различным, при этом одной стороной лестница опирается на несущие стены.

Альтернатива межмаршевой площадке в условиях дефицита пространства– забежные ступени

Альтернатива межмаршевой площадке в условиях дефицита пространства– забежные ступени

  • Спиральные или винтовые лестницы. Самая трудоёмкая форма. Требует установки сложной конструкции опалубки. Огромным преимуществом данной формы является то, что такую лестницу можно вписать в довольно малое пространство.

Винтовые монолитные лестницы – элегантные и надежные конструкции

Винтовые монолитные лестницы – элегантные и надежные конструкции

На заметку!  Самой простой формой является одномаршевая. При такой конструкции нет необходимости в установке боковых щитов опалубки, ступени ограничиваются соседними несущими стенами.

Технология устройства

Как уже говорилось выше, бетонная монолитная лестница — конструкция трудоёмкая, но не сложная.

По сути, весь процесс можно разделить на 3 основных этапа:

  1. устройство опалубки;
  2. усиление металлом;
  3. заливка бетона.

Как и в ситуации с составлением проекта, все действия связаны. Выполнение каждого этапа должно проходить при строгом соблюдении технологии. Детально ознакомиться с процессом устройства бетонной лестницы можно, посмотрев видео в этой статье, краткая пошаговая инструкция по самостоятельной заливке описана ниже.

Установка щитов опалубки

В качестве щитов для устройства опалубки можно использовать подручный влагонепроницаемый материал. Чаще других применяют фанеру и строительный брус для усиления. Кроме того, для съемной опалубки можно приобрести профессиональные комплекты. Заводская опалубка гарантирует прочность материала и ровность итоговой поверхности.

Наиболее прочной должна быть поверхность, которая будет дном опалубки или нижним щитом. Бетонная монолитная конструкция имеет достаточную массу, а с учетом усиливающего металла, вес будет весьма значительным.

Материал нижних щитов, должен выдерживать массу более тонны. Если выбран не влагонепроницаемый материал опалубки, то следует подготовить полиэтиленовую пленку, для прокладки.

Если материал щитов легко впитывает влагу следует защитить опалубку полиэтиленовой пленкой

Если материал щитов легко впитывает влагу следует защитить опалубку полиэтиленовой пленкой

На заметку! Почему так важно чтобы материал не впитывал влагу? Бетон должен высыхать постепенно, медленно теряя молочко. Раствор быстро утративший влагу, в итоге станет очень хрупким бетонным блоком.

Размеры всех деталей опалубки должны четко соответствовать габаритам будущей конструкции. Соединяют щиты и брус при помощи саморезов, это позволит демонтировать панели – ограничители, не причиняя ущерба бетону.

При установке деталей щитов следует использовать строительный уровень:

  • поверхности подступенка выставляются строго вертикально,
  • проступи должны быть залиты горизонтально, иногда допускается небольшой уклон, не более 30.

Спиральные лестницы наиболее сложны в части установки опалубки. При строительстве такой конструкции лучше воспользоваться опалубкой заводского производства. Цена данного комплекта довольно высока, но затраты вполне оправданы качеством геометрии и прочностными характеристиками полученной лестницы.

Установка заводского комплекта опалубки для заливки винтовой лестницы

Установка заводского комплекта опалубки для заливки винтовой лестницы

Закладка арматуры

Для того чтобы монолитная конструкция выдержала собственный вес и сохранила максимальную прочность, лестницы усиливают металлом. Для армирования используются прутки различных диаметров от 8 до 16 мм, марка армирования А400 или А500С.

Отличается металл способом формирования узлов:

  1. армация марки А500С может быть соединена сваркой или связыванием.
  2. прутки марки А 400 подойдут только для связки строительной проволокой.

На заметку! Металл укладывается после установки нижнего щита опалубки, но перед тем как монтировать вертикальные ограждения ступеней.

На фото пример формирования армирующего каркаса ступеней

На фото пример формирования армирующего каркаса ступеней

Вертикальные и горизонтальные прутья конструкции должны быть по возможности цельными, без дополнительных мест сваривания. Кроме того, всё усиление обязательно «завязать» в конструкцию несущих стен. Для этого в месте нахождения лестницы в стену засверливают прутки длинной 20 – 30 см с шагом, равным ширине проступи.

В дальнейшем металлическая конструкция сваривается с засверленными штырями. Таким образом нагрузка с лестницы распределяется по всей несущей конструкции. А сама лестница является дополнительным элементом усиления прочности здания.

Важно! На этапе формирования усиливающего металлического каркаса, на конструкцию приваривают закладные детали для монтажа перил.

Заливка раствора

Бетонирование монолитной лестницы должно быть проведено за один подход. Ни в коем случае нельзя допустить частичного застывания элементов лестницы. Поэтому очень важно заготовить достаточное количество раствора.

Произвести подсчеты можно используя онлайн калькулятор. Если не уверены в собственных силах, лучше закупить бетон на заводе. При этом осуществить замес можно своими руками, но скорее всего понадобиться помощь.

Пропорции классического бетона:

  • портландцемент марки не ниже М400 – 1 доля;
  • чистый просеянный песок – 2 доли;
  • щебень средней и мелкой фракции – 4 доли.

В зависимости от места расположения лестницы следует использовать присадки и пластификаторы.

Для формирования ступеней следует использовать раствор с заполнителями мелкой и средней фракции

Для формирования ступеней следует использовать раствор с заполнителями мелкой и средней фракции

После того, как опалубка установлена, а раствор готов, следует залить и уплотнить самую нижнюю ступень и дать раствору слегка схватиться. Это не даст ему вытекать за пределы опалубки. После этого бетон заливают сверху, периодически проходя ступени вибратором или простукивая.

Высыхать бетон оставляют под полиэтиленовой пленкой. При этом в первые пару – тройку дней, бетон рекомендуется смачивать.

На заметку! Полное схватывание наступит спустя 4 недели, но снять щиты опалубки можно уже через 10 – 14 дней.

Расчет состава бетона

Монолитные лестницы из бетона: технология изготовления

Монолитные лестницы из бетона – один из типов конструкции для обустройства ступеней крыльца или межэтажных переходов. Чаще всего данный тип лестниц обустраивают в домах из кирпича, пенобетона, газобетона и т.д. В деревянных строениях предпочитают выполнять конструкции из древесины.

Бетон – наиболее прочный и доступный материал для изготовления лестниц. Конструкция может быть любой формы, конфигурации, величины, но в любом случае легко выдержит механические нагрузки, прослужит максимально долго, без необходимости в ремонте или замене.

В зависимости от места расположения монолитные бетонные лестницы могут быть внутренними и наружными. По типу конструкции бывают винтовыми и маршевыми, после заливки предоставляют большой выбор вариантов и материалов отделки.

Прочность, практичность, стойкость к разным воздействиям, сравнительно невысокая стоимость, возможность выполнить все работы самостоятельно – основные преимущества лестниц из бетона, которые делают их самым популярным вариантом для частных и промышленных зданий.

винтовая бетонная лестница

винтовая бетонная лестница

Виды бетонных лестниц

Монолитные лестницы из бетона для дома могут быть разными – отличаются по конфигурации, месту расположения, финишной отделке, расчетам. Самые простые варианты можно залить самостоятельно – несмотря на трудоемкость процесса, сложного в нем ничего нет. Но сначала нужно определиться с параметрами будущей лестницы, особое внимание уделив проектированию.

Лестницы для дома по конфигурации:

  • Гладкоподшитые – нижняя сторона у конструкции гладкая, ее формируют любым листовым материалом. Самый простой вариант, не требующий сложной дальнейшей отделки.
  • Двойной каркас – нижняя сторона лестницы точно повторяет все контуры ступеней. Смотрится изящно, но предполагает сложное изготовление.
  • Лестницы на косоурах и тетивах – внешне похожи на металлические и деревянные аналогичные конструкции. Очень сложны в исполнении, но смотрятся эффектно: легкие, изящные, открытые (их делают без подступенков).

маршевые монолитные лестницы

маршевые монолитные лестницы

Способ изготовления

По способу создания лестничные конструкции могут быть двух видов – сооруженными из уже готовых элементов, поставляемых с завода, либо залитыми в опалубку непосредственно на объекте. Заводские конструкции гарантируют прочность и сохранение всех характеристик бетона, так как создаются по нормативам, монолит проходит исследования, о чем предоставляются соответствующие документы.

Самостоятельное изготовление бетонных монолитных лестниц предполагает более сложный процесс работ, зато дает возможность реализовать любую задумку – выполнить маршевую конструкцию рассчитанного размера, сделать оригинальную винтовую лестницу.

При условии соблюдения всех требований и правильности выполненных расчетов самостоятельно залитая лестница также прослужит долго и получится надежной.

наружная бетонная лестница

наружная бетонная лестница

Маршевые лестницы

Самый распространенный и популярный тип конструкции. Из преимуществ такого варианта стоит отметить простоту производства, безопасность эксплуатации, легкость выполнения расчетов будущей конструкции.

По количеству маршей лестница может быть:

  • Одномаршевая – прямая либо угловая с монтажом забежных ступеней вначале
  • С двумя и более маршами – конструкции могут соединяться под различным углом (обычно 90/180 градусов через площадку)

Обычно маршевую лестницу хотя бы с одной из сторон опирают на стену здания, в связи с чем армирование бетонной лестницы в таком случае выполняется с упором в несущую часть сооружения. Маршевая лестница считается более безопасной, но не может быть создана в ограниченном пространстве, так как занимает много места.

Винтовые конструкции

Винтовые лестницы чаще всего выбирают для помещений, в которых нет достаточного пространства для маршевых. Создание такой конструкции более сложное из-за необходимости монтировать фигурную опалубку. В таком случае щиты заливки выполняются с плавными закругленными формами, появляется необходимость в большем числе опорных элементов.

Упрочнение арматурой винтовой лестницы предполагает свою специфику и требует очень тщательного просчета нагрузок на проходную зону ступеней. При проектировании винтовой лестницы важным параметром является радиус – чем он выше, тем легче монтаж опалубки. Для перехода во второй этаж частного дома достаточно сделать половину оборота, компактно разместив лестницу где-нибудь в эркере.

Место устройства

По месту размещения монолитные бетонные лестницы для дома делятся на два основных типа: наружные и внутренние. В данном случае главное отличие заключается в правильной подборке бетонной смеси – для конструкции, находящейся на улице, раствор должен быть более высокой марки, чтобы лестница могла выдержать воздействие внешних негативных факторов без разрушений и дефектов.

Наружные лестницы в обязательном порядке монтируют на фундамент, который закладывается сразу с учетом данной нагрузки. Основную нагрузку внутренних пролетов распределяют частично с опор марша на несущие стены здания.

армирование маршевой наружной лестницы

армирование маршевой наружной лестницы

Достоинства монолитной заливки

Лестницы могут быть изготовлены из самых разных материалов – металл, дерево, стекло и т.д. Но бетонные обладают рядом неоспоримых преимуществ, которые делают их одними из наиболее популярных. Основные плюсы – это прочность и возможность реализовать любую задумку в разных формах и конфигурациях. Но перед тем, как начинать изготовление монолитной лестницы из бетона своими руками, изучить все особенности стоит детальнее.

Основные преимущества лестницы из бетона:

  • Безопасность и экологическая чистота материала
  • Негорючесть бетона
  • Стойкость к насекомым, гниению, другим биологическим разрушающим факторам
  • Физическая стабильность конструкции – отсутствие риска появления в будущем люфта, шумов и т.д.
  • Простой ремонт – сколы, отслоения, трещины на бетоне вполне возможно легко и быстро заделать самостоятельно
  • Выбор любого материала для декоративной отделки
  • Внушительный срок эксплуатации конструкции
  • Высокие показатели прочностных характеристик и несущей способности – особенно если армирование бетонной лестницы было выполнено правильно
  • Дополнительное усиление каркаса всего сооружения
  • Хорошие показатели влагонепроницаемости и морозостойкости

заливка бетонной лестницы

заливка бетонной лестницы

Технология строительства

Монолитные лестницы из бетона – прекрасный выбор для любого здания. Такая конструкция прослужит много лет, прекрасно выполняя свою функцию. Прежде, чем приступать к сооружению лестницы, необходимо все тщательно спроектировать.

Основные этапы работ по созданию лестницы:

  • Выбор типа конструкции
  • Выполнение всех расчетов и создание проекта
  • Монтаж опалубки
  • Армирование лестничного пролета
  • Заливка бетонной смесью
  • Декоративная отделка – оставлять бетон без отделки нельзя, так как ввиду пористости материала он может разрушиться

Тип конструкции

Самое главное на данном этапе – правильно все рассчитать. Заливка бетоном – дело несложное, но если где-то что-то будет не так, потом проблем не избежать. Сначала тщательно обмеряют здание или изучают проект будущего строения, выбирают тип конструкции.

В данном случае главная задача – сделать лестницу комфортной и безопасной для людей (есть определенные требования по ширине ступеней, радиусу загиба винтовой конструкции и т.д.), гармонично поместив ее в здание.

При наличии большого пространства обычно делают маршевые лестницы, если место нужно экономить – выбирают винтовые. Наиболее безопасными считаются маршевые конструкции с прямыми пролетами.

проектирование бетонной лестницы

проектирование бетонной лестницы

Проектирование

В проекте учитывают все строительные нормативы и размеры, составленные и утвержденные с учетом необходимости выполнить безопасную комфортную конструкцию, способную выдерживать стандартные нагрузки.

Основные нормативные требования ко всем лестницам:

  • Уклон – подбирают в соответствии с размерами помещения. Самыми удобными считаются ступени, выполненные под углом 30-350. Чем более крутая лестница, тем она более опасна и неудобна, особенно для пожилых людей и детей.
  • Высота прохода – минимум 2 метра.
  • Ширина самой лестницы и площадки между маршами – минимум 90 сантиметров. Конструкции с забежными ступенями предполагают больше пространства, так как для движения подходит лишь удаленная от центра часть ступени.
  • Горизонтальная поверхность ступени (проступь) – в пределах 25-30 сантиметров. В процессе проектирования лестницы и расчете уклона берут чистый размер. Можно сделать свес для пущего комфорта.
  • Вертикальная часть ступеньки (подступенок) – в диапазоне 13-19 сантиметров.
  • Количество ступеней – должно быть нечетное число в марше.

Несколько нюансов:

  • Размер шага взрослого равен 64 сантиметрам. При движении под уклон или в гору длина шага становится меньше прямо пропорционально углу уклона.
  • При большей длине марша меньше уклон – и удобнее лестница.
  • Высота перил – рассчитывается с учетом роста жильцов, обычно находятся перила на высоте от 90 до 120 сантиметров.
  • Межмаршевая площадка – делает лестницы более простыми для прохождения (актуально для пожилых, детей).
  • Чтобы по монолитной лестнице было комфортно одновременно подниматься и спускаться, пролет нужно делать шириной около 120 сантиметров.

Опалубка и армация

Во многом этапы и особенности выполнения работ зависят от типа лестницы, конструкции, размеров и т.д. Стандартный же процесс выглядит так: монтируются нижние щиты опалубки, создается армирующая конструкция, потом собирается опалубка верхних границ ступеней.

Требования к опалубке:

  • Использование влагостойкого материала
  • Простой демонтаж
  • Выполнение крепежей саморезами
  • Точный подгон всех элементов конструкции по расчетам, проекту

Лестница обязательно должна быть правильно армированной. Нижние поперечные и продольные стержни дна не касаются, между каркасом и щитом оставляют расстояние минимум 2 сантиметра.

опалубка и армирование лестницы

опалубка и армирование лестницы

Пруты вяжут проволокой, завязывают с несущими стенами строения, вбивая стержни на глубину до 20 сантиметров (выдерживая равный проступи шаг). Кромку ступеней упрочняют армирующей сеткой, а для крепления перил монтируют закладные металлические детали.

Бетонная заливка

Монолитные лестницы заливают одним приемом, поэтому раствор проще заказать с завода, чтобы сразу иметь возможность использовать весь нужный объем. Заливка осуществляется с верхней ступени, в процессе равняется плоскость проступи.

Потом бетону дают высохнуть и набрать прочность – накрывают пленкой, периодическим брызгают водой (хотя бы первые 10 дней). После пленку можно снять.

отделка бетонной лестницы

отделка бетонной лестницы

Снятие опалубки

Опалубка демонтируется через 7-8 суток после заливки. Снять бруски со ступеней и все остальные части конструкции нужно очень аккуратно. Потом ступени нужно выровнять, зашлифовать. По технологии дно опалубки демонтируется только по прошествии всего срока затвердевания камня и набора им прочности – через 28 суток.

Финишная отделка

Отделка железобетонной лестницы может быть выполнена из любого доступного материала – используют керамогранит, дерево, мозаику, ламинат, покраску, камень, штукатурку и т.д. Оградительными элементами выступают балясины и перила из стекла, хромированного металла, кованые конструкции. Тут есть возможность реализовать любую дизайнерскую задумку.

Монолитные лестницы из бетона – прекрасный вариант для жилых и нежилых помещений. При условии тщательных предварительных расчетов и соблюдения технологии создания прослужить верой и правдой такая конструкция может много лет.

Монолитная технология сооружения лестниц из бетона

Для сооружения бетонных лестничных конструкций можно использовать разные технологии, лестниц с помощью каждой из них возведено немало: монолитные, комбинированные, сборные и наборные. Но при общих достоинствах железобетонных изделий только монолитная имеет самую сложную конфигурацию и любые, не противоречащие стандартам, размеры.

Слева направо: монолитная конструкции, сооружение с элементами металлокаркаса, серийные заводские марши, наборные ступени

Компания «MONOLITHICSTAIRS» предлагает своим клиентам изготовление лестниц именно по этой технологии. Причем использовать самонесущий сварной каркас при производстве своих конструкций мы начали первыми, что повысило качество наших изделий многократно. Предлагаем всем своим потенциальным заказчикам ознакомиться с 4-мя этапами технологического процесса, чтобы убедиться в его основательности и надежности.

Только монолитная технология устройства лестниц позволяет создавать конструкции столь сложной геометрии

Будучи самой прочной из всех существующих, монолитная лестница может иметь более чем фантастический внешний вид

1. Расчет бетонной лестницы и составление проекта

Технология монолитных лестниц предусматривает тщательный расчет всех элементов конструкции. Связано это не только с необходимостью определения размеров сооружения, но и с обеспечением комфортности и безопасности его использования.

Прямые п‑образные лестницы
Прямые г‑образные лестницы
Прямые забежные П‑образные лестницы
Полувинтовые лестницы
Парадные, фасадные лестницы
Нетиповые лестницы

Важными характеристиками являются:

  • Угол подъема. От него зависит, какой будет длина лестниц. Имея одинаковую высоту, длиннее будет та из них, что имеет меньший наклон. А это влечет за собой использование большего количества материалов на ее возведение.
  • Размер ступенек. Определившись с длиной, рассчитывают габариты ступеней. Оптимальная их высота (Н) – 16-20 см, а ширина (L) – 27-30 см. Эти параметры соответствуют физиологическим возможностям человека, совершающего подъем и спуск. Формула, которой должны отвечать размеры – 2Н + L = 60-64 см.
  • Ширина лестницы. Она обеспечивает удобное передвижение, а также позволяет осуществить перенос крупногабаритных вещей и мебели. Не рекомендуется сооружать сходы уже, чем 0,9 м.

Изготовление лестниц на 2-й этаж требует обязательного наличия проекта строительства, который начинают составлять только после рассмотренных расчетов.

2. Сборка опалубки для лестницы из бетона

Когда проект будет готов, начинается монтаж лестницы, технология предусматривает сооружение качественной опалубки. Она будет служить своего рода формой для заливки бетона. Для ее изготовления используют:

  • Доски (обычно толщиной 3 см), которые оббивают пленкой, или водостойкую фанеру толщиной от 18 мм.
  • Брус 100х100 мм.
  • Арматуру и вязальную проволоку.
  • Саморезы.

Основанием опалубки служит так называемый центральный щит, и уже к нему крепятся щиты для ступеней

Доски или фанеру сбивают, используя чертеж лестницы из проекта. Чтобы сделать опалубку максимально прочной, используют снизу и по бокам подпорки. Далее монтаж лестниц предусматривает укладывание арматуры внутри полученного каркаса. В тех местах, где будут устанавливаться перила, закрепляют пробки из дерева.

3. Заливка бетонной лестницы

Соорудив надежную опалубку, можно продолжать изготовление лестниц, технология требует далее заливки качественного бетона. Марка должна быть не ниже В15, а чтобы сделать его не слишком подвижным (защита от вытекания), в состав вводят щебень фракциями 10-20 мм.

Бетонирование начинают с нижних ступеней, и выполняют заполнение одного марша за прием. Для упрочения бетона необходимо его уплотнять, лучше всего строительным электрическим вибратором. Но делать это нужно осторожно, чтобы не касаться арматуры. Для предотвращения чрезмерно быстрого высыхания залитый раствор накрывают полиэтиленовой пленкой. Увидеть процесс заливки можно на видео:

Снимают опалубку, когда бетон приобретет не менее 80% своей прочности, т.е. не ранее, чем через 3-4 недели. При этой технологии лестниц облицовывать ее можно любым материалом. Причем монолитное основание обеспечивает отсутствие скрипа даже при деревянной отделке.

4. Отделка лестницы из бетона

При сооружении бетонной лестницы дизайн и технологии ее отделки можно использовать самые разные. Выбор варианта должен зависеть не только от предпочтений будущих хозяев, но и от стиля и декора окружения монолитной конструкции. Использовать можно:

  • Дерево.
  • Натуральный камень.
  • Керамогранитную плитку.
  • Ламинат.
  • Ковролин.
  • Клинкерную плитку и т.д.

Монолитные лестницы с отделкой (слева направо) из дерева, камня, ламината, ковролина

От типа, размеров и отделочного материала зависит конечная стоимость монолитной бетонной лестницы

Если вы хотите, чтобы отделка лестницы была качественной и эстетичной, доверить ее нужно профессионалам. Специалисты «MONOLITHICSTAIRS» обладают необходимыми знаниями и навыками, позволяющими им выполнять облицовку монолита любым материалом. Заказывайте у нас изготовление бетонной лестницы (т. 8(495)998-95-64) и сможете воспользоваться отделочными услугами по цене ниже среднерыночной.

Монолитные лестницы из бетона: технология заливки

В большинстве случаев в жилых и производственных зданиях устанавливают заливные лестницы из бетона. Эти конструкции получили распространение благодаря надежности и долгому сроку эксплуатации. Из-за высоких ежедневных нагрузок на каждую ступеньку от лестниц требуется повышенная безопасность и удобство. При строительстве частного дома можно приобрести готовую конструкцию или залить лестницу из бетона самостоятельно.

Особенности бетонных конструкций

Монолитные лестницы находятся на первом месте по безопасности и долговечности, а технологии отделки позволяют придать изделию любой дизайн.

Создание железобетонной конструкции происходит на месте строительства. Обязательно для ее возведения армирование. Железный каркас может связываться со стеной или быть независимым. Лестница может быть следующего вида:

  • маршевая;
  • забежная;
  • винтовая;
  • на тетиве;
  • на косоуре.

Самой простой считается конструкция с маршами, но для нее нужно больше пространства. Забежные варианты считаются не очень удобными, но их легче поместить в тесных холлах. Из-за невозможности демонтировать конструкцию, перенести в другое место или доделать, лестницы устанавливают на начальных этапах строительства. Важно правильно провести предварительные расчеты.

Преимущества и недостатки

Конструкция не имеет ограничений по условиям эксплуатации.

Бетонный монолит обладает следующими достоинствами:

  • Размещение в любом месте. Лестницу можно поставить в доме или под открытым небом. Нет разницы в уровне влажности помещения.
  • Прочность. По надежности с бетонной конструкцией не сравнится ни одно деревянное изделие.
  • Устойчивость к нагрузкам. Монолит во время эксплуатации не скрипит, не шатается. Его детали не отпадают со временем (элементы декора не учитываются).
  • Пожарная безопасность. Не считая особенностей отделки, бетонные конструкции не воспламеняются.
  • Технология. Заливка бетонной лестницы позволяет выполнить изделие любой формы и размера.
  • Отделка. Готовую ЖБК отделывают любыми материалами.

Недостатками считаются:

  • Большая масса конструкции. При установке требует надежной опоры. Использование бетонного решения в доме из дерева невозможно.
  • Сложность самостоятельного изготовления. Стационарные конструкции относятся к изделиям повышенной сложности.
  • Длительность работ по изготовлению. Кроме времени на оформление опалубки и заливку, перед введением лестницы в эксплуатацию ей дается до месяца на набор прочности бетона.

Необходимые инструменты и материалы

Для возведения конструкции необходимо подготовить доски, раствор, арматуру.

Во время работы над крупными объектами появляются сложности с замесом раствора и его заливкой. Поэтому рекомендуется использовать бетономешалку и электровибратор, чтобы бетон лег плотно. Кроме этого, понадобятся следующие материалы:

  • доски или фанера;
  • металлические уголки;
  • стальная арматура;
  • щебень, песок;
  • цемент.

Технология заливки

Проектирование и расчет

На 12—15 ступеней нужна площадка не короче, чем 1,5 шага.

Определяется вид и размер изделия, число маршей, количество ступеней, угол поворота забежной лестницы и т. д. По результатам расчетов устанавливается стоимость и длительность строительства, объем необходимых материалов. Обязательно изготавливается чертеж с размерами. При расчетах следует учесть следующие параметры:

От подобранного угла лестницы зависит ее протяжность.

  • Угол подъема. Оптимальное решение — 25—37°. Пологие лестницы более длинные, чем крутые. При наклоне 35° длина пролета при высоте 3 метра составляет 430 см, а при 25° этот показатель увеличивается до 640 см.
  • Размер ступенек. Рекомендуемые показатели: высота 17—21 см, глубина 27—31 см.
  • Ширина. Монолитная лестница может быть любой ширины, в зависимости от пространства комнаты. Удобно, если она достигает 90—150 см.

Установка опалубки

Для дна и боков используют доски или стойкую к влаге фанеру толщиной 2 см. Для ступеней и укрепления боков применяют брусья 5×5 см, а для подпорки дна берут 10×10 см. Форму монтируют саморезами, металлическими уголками. Контур маршей формируют точно и поправляют, чтобы раствор не вытек. Если нужно, проводится дополнительная герметизация. Чтобы изделие получилось гладким, опалубку внутри выстилают пленкой или обмазывают смазкой.

Армирование

Стальными прутьями выкладывают дно опалубки вдоль и поперек. Формируется объемная конструкция до 3-х слоев, приподнятая над дном на 2—3 см. Скрепляются прутья сваркой. Армирование бетонной лестницы предусматривает применение прутьев из горячекатаной стали. Диаметр проволоки 10—14 мм. Если монолитное сооружение будет иметь связь со стеной, то железный скелет скрепляют с предварительно вбитой в стену арматурой. Прутья выкладывают на определенном расстоянии, учитывая длину марша и диаметр проволоки.

правильное расположение прутьев гарантирует долговечность конструкции.

Заливка бетоном

Монолитные лестницы льют из бетона В25 или более прочных марок. Раствор готовится в бетономешалке, так как смешивать большой объем вручную сложно. Готовая цементная смесь вводится в опалубку за один раз. Работы начинают с низа формы. Бетон утрамбовывают, удобно использовать электровибратор. После того как он сядет, заливают оставшееся пространство до верхнего среза формы. Повторяется трамбовка, поверхность ступеньки разравнивается. Чтобы изделие равномерно застывало, его накрывают полиэтиленовой пленкой. В течение 7—10 дней монолит увлажняют.

Завершение работ

Опалубка раскрывается через неделю. Аккуратно убирают брусья со ступенек, доски отбортовки. Дно формы демонтируется через 3—4 недели, когда прочность бетона достигнет 70—90%. Чтобы бетон набрал прочность, ему нужно время. Ступеньки шлифуют, всю поверхность монолита выравнивают. Декоративная отделка проводится по уже подготовленной лестнице. Конструкцию обклеивают деревом, камнем, украшают мозаикой, штукатурят, красят. Варианты финишной отделки зависят от общего дизайна комнаты. Перила выполняют из дерева, ковки, стекла.

железобетонная, устройство и чертеж, армирование и заливка, как сделать своими руками

Практически любое современное здание строиться с устройством межэтажных переходов или ступеней крыльца. Исходя из прочностных характеристик материала, чаще всего заливается монолитная лестница из бетона. Подобные конструкции могут иметь различные формы, нести различные физические нагрузки и располагаться как внутри здания, так и на улице.

В нашей статье мы расскажем, на что следует обратить внимание при устройстве лестницы из монолитного бетона, как не ошибиться с расчетами в процессе проектирования, какую форму ступеней стоит предпочесть в различных условиях, а также опишем этапы устройства конструкции.

Монолитная лестницаМонолитная лестница

Виды бетонных лестниц

Бетонные лестницы различаются в зависимости от:

  • способа их изготовления,
  • конструкции пролетов,
  • места устройства марша.

Способ изготовления

При строительстве могут быть использованы заводские готовые конструкции маршей либо произведена заливка в опалубку непосредственно на месте размещения. Заводские конструкции гарантируют прочность элемента строения.

Если же выбран способ самостоятельного изготовления лестничного марша на месте, следует внимательно отнестись к замешиванию раствора и соблюдению технологии заливки.

Маршевые лестницы

Это наиболее распространенный тип конструкции. К числу их достоинств можно отнести простоту в устройстве и безопасность в эксплуатации.

Переход может состоять из одного или более маршей и соединяться различными способами:

  • Одномаршевые. Могут быть прямыми или угловыми с устройством забежных ступеней вначале.
  • Двухмаршевые (или более). Могут быть соединены под различным углом, чаще в 90 или 1800 через площадку.

Маршевые бетонные монолитные лестницы обычно, как минимум, с одной стороны опираются на стену здания, поэтому армирование таких ступеней монтируется с упором в несущую часть строения.

Винтовые конструкции

Монолитные железобетонные винтовые лестницы обычно устраиваются внутри дома в условиях малых площадей. При этом строительство подобной конструкции усложнено созданием фигурной опалубки.

Щиты заливки имеют в данном случае плавные закругленные формы и требуют большее количество опорных элементов. Кроме того, армирование винтовых лестниц обладает определенной спецификой, в которой необходимо учитывать степень нагрузки на проходную часть ступеней.

Место устройства

В зависимости от места установки лестницы бывают внутренними или наружными. Основным отличием в данном случае будет выбор бетонного раствора. Бетон для монолитной лестницы, устраиваемой на улице следует подбирать с присадками, которые улучшат эксплуатационные качества раствора в соответствии с климатом.

Важно! Наружные лестницы железобетонные монолитные в обязательном порядке устанавливаются на фундамент, заложенный с учетом необходимой нагрузки. Нагрузку внутренних пролетов частично распределяют с опор лестничного марша на несущие стены строения.

Достоинства монолитной заливки

Преимущества монолитной бетонной заливки лестничных маршей перед альтернативными способами устройства ступеней довольно очевидны:

  • срок эксплуатации бетонных элементов строений исчисляется десятилетиями;
  • несущая способность конструкций и прочностные характеристики значительно выше средних;
  • сама по себе бетонная конструкция дополнительно усиливает прочность каркаса здания;
  • монолитные лестницы из бетона обладают высокой степенью морозостойкости и влагонепроницаемости.

При всех вышеперечисленных эксплуатационных достоинствах монолитная бетонная лестница обладает наименьшей сметной стоимостью в разделе материалов. Именно поэтому, можно значительно сократить затраты на строительство, если выполнять заливку ступеней своими руками.

Лестница монолитная железобетонная поможет практично распорядиться внутренним пространством дома, рационально используя подлестничное пространство.

Технология строительства

Работы по устройству лестничного марша включают несколько этапов:

  • выбор типа конструкции,
  • расчет и проектирование,
  • установка щитов опалубки,
  • армирование будущего пролета,
  • заливка бетонного раствора.

Кроме того, необходимо учитывать, что железобетонная монолитная лестница требует обязательной декоративной обработки, которая одновременно будет выполнять защитную функцию. Бетон имеет пористую структуру, поэтому при непосредственном контакте с внешней средой, необработанные элементы со временем начнут разрушаться.

Тип конструкции

Если решено устроить лестницы бетонные монолитные в частном доме начинать следует с внимательных расчетов и составления проектов. Бетонная заливка, являясь наиболее бюджетной, не прощает ошибок.

Если при проектировании будет допущена ошибка, исправление неточностей и недочетов в процессе строительство повлечет за собой довольно существенные затраты. Переделывать придется всё, начиная со щитов опалубки. При этом, вторично использовать материал практически не представляется возможным.

Монолитные бетонные лестницы: изготовление конструкций на месте путем заливки в опалубку, следует начинать с тщательного замера уже имеющегося здания. В случае, если лестница устраивается одновременно со всем строением, первые два этапа тесно взаимосвязаны между собой.

Выбор варианта конструкции зачастую ограничен местом её установки. При этом, необходимо учитывать определенные требования к габаритам ступеней, чтобы пользоваться лестницей было комфортно.

На заметку! В ограниченном малом пространстве жилого дома следует рассмотреть возможность формирования винтовой лестницы. Железобетонные монолитные лестницы по косоурам подойдут для тесных помещений. Визуально такая конструкция выглядит легкой, не загромождая и не утяжеляя пространство.

Если размеры помещения позволяют разместить лестничный марш с комфортным уровнем уклона, следует отдать предпочтение более простым, прямым пролетам.

Проектирование

Составляя проект, следует учитывать строительные нормы и размеры, разработанные и принятые с учетом стандартных нагрузок.

Инструкция по проектированию железобетонной лестницы вне зависимости от типа конструкции и место её расположения предполагает определение основных размеров конструкции в целом и всех её элементов:

  • Уклон. Данный показатель в основном зависит от размеров помещения. Наиболее удобны для пользования ступени, расположенные под углом 30-350. При этом, наклон лестницы может быть другим. Но необходимо учитывать, что чем круче лестница, тем сложнее будет ей пользоваться. Данный показатель особенно актуален для помещений, пользоваться которыми будут дети и люди пожилого возраста.
  • Ширина лестницы и площадки между маршами. Ещё на этапе проектирования следует учесть, что для удобного прохода одного человека данный показатель должен быть не менее 0,9 м. При этом, конструкции с забежными ступенями требуют большей ширины, так как для движения подходит не вся площадь ступени, а только её удаленная от центра часть.
  • Проступь или горизонтальная поверхность ступени, как правило, находится в пределах 25 – 30 см. При проектировании и расчете уклона берется во внимание чистый размер. Для комфортного шага проступь можно увеличить, предусмотрев свес. При этом данный показатель не должен превышать 30 мм.
  • Подступенок или вертикальная часть ступени должна иметь размер в пределах 13 – 19 см.

На заметку! На этапе проектирования определяется количество ступеней. Рекомендуется рассчитывать размеры ступеней так, чтобы в марше их было нечетное количество. Начинать и заканчивать спуск или подъем по лестнице комфортнее с одной ноги.

Опалубка и армация

В зависимости от типа конструкции порядок проведения работ может меняться.

Чаще очередность мероприятий следующая:

  • устанавливают нижние щиты опалубки;
  • укладывается армирование монолитной железобетонной лестницы;
  • монтируется опалубка верхних границ ступеней.

Щиты должны быть выполнены из влагостойкого материала. Крепить опалубку необходимо с учетом того, чтобы по окончании работ её было довольно просто снять.

Обычно для крепежа используют саморезы, которые можно будет спокойно выкрутить. Все элементы конструкции точно подгоняются под размер ступеней и устанавливаются без зазоров, чтобы исключить протекание.

Лестница из монолитного железобетона должна иметь объемное армирование. Нижние продольные и поперечные прутки не должны касаться дна, между щитом и армированием должно быть расстояние не менее 20 мм.

Между собой прутки сваривают или связывают, в зависимости от типа армирования. Конструктивно, армирование лестницы следует завязать с несущими стенами здания. Для этого в стены вбиваются прутки на глубину до 20 см с шагом равным размеру проступи.

На заметку! На данном этапе следует усилить кромку ступеней армирующей сеткой и установить закладные металлические детали для крепления перил.

Бетонная заливка

Монолитная лестница из бетона заливается за один прием – это основное правило и залог долгой и успешной эксплуатации конструкции. При самостоятельной заливке лучше закупить необходимое количество готового раствора в специализированной организации.

Замешать раствор в необходимом количестве и залить его в опалубку одновременно довольно проблематично. Бетон заливают с верхней ступени, по ходу заливки равняя плоскость проступи. При заливке с нижней ступени вы не сможете двигаться вверх, не нарушая цельность нижних ступеней.

После того, как весь объем лестницы залит, бетон оставляют высыхать. Очень важно избежать излишнего испарения воды из раствора. Для этого заливку укрывают пленкой, в процессе высыхания периодически увлажняя в среднем на протяжении недели.

После того, как бетон набрал начальную прочность, пленка снимается, и скручиваются верхние щиты опалубки. Нижнюю часть опалубки рекомендовано снимать не ранее чем через 21 день. К этому моменту бетон наберет до 90% прочности. Более подробно ознакомиться с тем, как устроить лестницы из бетона монолитные самостоятельно можно посмотрев видео в этой статье.

Заключение

Принимая решение устроить в доме маршевые или винтовые железобетонные монолитные лестницы, вы однозначно получите в результате надежную, стабильную и безопасную конструкцию. При этом цена такой лестницы по сравнению с аналогичными конструкциями является наиболее бюджетной.

При правильном расчёте габаритов ступеней и соблюдении технологии заливки, конструкция прослужит долгие годы. А возможности использования декоративной отделки практически любым материалом позволят создавать интерьер различных стилей.

Изготовление бетонной лестницы своими руками: инструкция

Лестница – это сложная строительная конструкция, которая должна отличаться высокой надежностью, безопасностью, долговечностью, эстетичностью и комфортностью. Всем перечисленным нормативам соответствует лестница из бетона. Изготовление бетонной лестницы лучше доверить профессионалам. При проведении работ нужно сделать правильные расчеты, создать уникальный проект и соблюдать все этапы пошаговой инструкции.

Такая лестница часто устанавливается в капитальных или уличных строениях из бетона и кирпича, срок ее эксплуатации более 50 лет, а последующий косметический ремонт актуализирует дизайн и продлит срок службы до 100 лет.

Преимущества лестницы из бетона

В сравнении с деревянной конструкцией закладка бетонной лестницы осуществляется в процессе строительства частного дома. Это одна из деталей объекта, усиливающая конструктивную прочность. К другим преимуществам сооружения относят:

  • надежность, прочность, длительный срок службы;
  • устойчивость к влажности, минимальный риск возгорания;
  • возможность закладки вместе со зданием, чем обеспечивается экономия;
  • применение стойкой к коррозии стальной арматуры;
  • возможность отделки любым стройматериалом;
  • стойкость к негативным внешним факторам, усиленной эксплуатации.

Выбор типа лестницы

До начала строительных работ следует определиться с типом конструкции, формой лестницы, подобрать подходящие стройматериалы высокого качества. На приобретении сырья не стоит сильно экономить, так как его качество может сильно отразиться на надежности и долговечности готового изделия. Лестницей нельзя пользоваться сразу после заливки ступенек, так как набор прочности бетона длится до 4 недель. Только после этого можно снимать опалубку. Также нужно заранее определиться с местом расположения конструкции, способом открытия дверей.

По конструкции монолитные лестницы делятся на прямые (одно- и двухмаршевые), спиральные (или винтовые). У винтовых вариантов с забежными ступенями эстетичный вид, они более востребованы среди потребителей, но требуют выполнения опалубки с радиальной формой, поэтому чаще всего выполняются по индивидуальному заказу.

Элементарным вариантом является прямая межэтажная лестница с одним маршем, расположенная между двумя стенами. При этом не будет торцевых частей конструкции, а крепление опалубки проводится к стенам. Труднее сделать полукруглое или монолитное сооружение, опирающееся на одну стенку. Для оформления свободного торца к конструкции нужно добавлять одну боковую часть. Можно выбрать маршевую систему, где на стены нет опор (несущими элементами служит нижнее и верхнее перекрытия), опалубка собирается с боковыми элементами.

Но для постройки одномаршевого варианта не всегда хватает места, поэтому предпочтение отдается двухмаршевому варианту с забежными ступеньками или площадками между маршами.

Также бетонные лестницы бывают монолитными, комбинированными, сборные из маршей заводского изготовления и наборными.

Первый тип выполняется на месте по технологии заливки бетонного раствора в опалубку, может устанавливаться в любом месте (на крыльце, улице или подвальном помещении).

Монолитная лестницаМонолитная лестницаКлассический вариант полностью монолитной конструкции

Второй вариант является металлоконструкцией сложной формы (каркас) с бетонными ступенями. Каждая ступенька отливается с применением опалубки и армирующей сетки, а в качестве стройматериала применяется мраморная крошка и гранитный щебень. Высохшая поверхность полируется.

Комбинированный вариант с элементами металлокаркасаКомбинированный вариант с элементами металлокаркасаКомбинированный вариант с элементами металлокаркаса

Сборные марши заводского изготовления применяются преимущественно в многоквартирных домах, однако при желании и наличии небольшого подъемного крана такой вариант тоже может иметь место. Главное преимущество – цена, недостаток – ограниченность стандартными размерами.

Серийные марши заводского изготовленияСерийные марши заводского изготовленияСерийные марши заводского изготовления

Наборные типы состоят из бетонной балки (косоура) и отдельных ступенек, которые бывают прямоугольными, треугольными, уголковыми и с пазом. Железобетонные виды выполняются в заводских условиях по заданным размерам и имеют стандартную форму.

Наборные ступени по стальному косоуруНаборные ступени по стальному косоуруНаборные ступени по стальным косоурам

Расчет лестницы

Перед началом строительных работ нужно измерить пространство, сделать схему, чертеж или проект планируемой конструкции с предварительным расчетом всех элементов и указанием необходимых размеров. Чертеж разрабатывается с отражением конструктивных параметров, числом ступенек, высоты и ширины. Как правило, высота ступенек равна 15-18 см, а минимальной шириной пролета является величина в 80-90 см. Также нужно учитывать толщину материала отделки, знать строительные нормативы, выполнять работы поэтапно, не забыть о наличии ограждений и закладных элементов.

Угол подъема

Первым параметром является угол наклона (подъема), значение которого влияет на длину и высоту конструкции. Так, при равной высоте изделие с углом наклона 25° будет длиннее аналогов с показателями 35° и 45°.
На строительство лестничного сооружения с углом 45 градусов (проекция пролета 3 метра) потратится в 2,35 раз меньше стройматериалов, чем для изделия с углом 25° (проекция пролета 6,4 м).

Уклон лестницУклон лестницОптимальный диапазон уклона 24 – 37 градусов

В соответствии с руководством, выбирать угол подъема нужно на основании подходящих размеров марша, сложности строения и его комфортности.

Размеры ступеней

Определившись с углом наклона и высотой, работа по проектированию бетонных лестниц включает в себя разбивкуих на ступеньки. Оптимальным размером ступени для расчета по ширине является 27-30 см, по высоте 16-20 см. Если сделать более высокие ступени, то по ним будет сложнее передвигаться как пожилым, так и людям, которые привыкли к стандартному шагу. Очень низкие ступени менее 15 см тоже будут неудобными для взрослого человека, а для детей это оптимальный вариант.

Выбрать параметры ступеней можно с помощью формулы: 2H+L = 60-64 см, где Н –подступенок (высота ступени), L- проступь (ширина). Для расчета можно взять вышеуказанные показатели: 2*18+30=66 см.

Подсчет числа ступеней и величины пролетаПодсчет числа ступеней и величины пролетаПодсчет числа ступеней и величины пролета

Ширина лестницы

Как правило, ширина лестницы в загородном доме зависит от свободной пощади или пространства между стенками, где она будет размещаться. Она не должна быть уже 80 см, так как при подъеме на второй этаж по узкой лестнице (или спуске с нее) человек будет чувствовать себя как в туннеле. Также неудобно будет переносить какие-либо предметы. Поэтому оптимальным размером будет 90-120 см.

Следует обязательно построить безопасное и надежное ограждение, особенно когда в доме живут люди пожилого возраста и дети. Если ограждение будет располагаться на ступенях, оно немного уменьшит эффективную ширину марша, имейте это в виду при расчетах.

Онлайн-калькулятор для расчета

Для вашего удобства вы можете произвести все расчеты при помощи удобного онлайн-калькулятора расчета лестницы.

Сборка опалубки

После выполнения расчетов нужно самостоятельно соорудить опалубку. Для строительства потребуются следующие материалы:

  • влагостойкая фанера толщиной 1,2-1,8 см, обрезная доска толщиной от 3 см для дна опалубки, отбортовки и подступенков;
  • листы влагостойкой фанеры (по 0,6-0,9 см) для изготовления криволинейных зон;
  • опорные брусья 10х10 см или доски шириной 15-17 см толщиной 5 см для подпорок;
  • брусья 10х10 см для монтажа досок или фанерных листов;
  • металлические уголки;
  • крепления (саморезы для древесины) 3,5 мм;
  • бетон, гладилка для выравнивания раствора, терка, устройство для заглаживания краев бетонных конструкций.

Чтобы бетонная поверхность после застывания осталась гладкой, нужно провести шлифовку соприкасающихся с раствором деревянных деталей опалубки. При использовании гладкой фанеры не требуется выравнивающих процедур.

Схема изготовления опалубкиСхема изготовления опалубки1 – брус для крепления элементов опалубки; 2 – стягивающий брус; 3 – опалубка забежной ступени; 4 – торцевая опалубка.

Опалубку нужно собрать с выполнением следующих действий:

  • выставляется нижняя часть из крупных досок и фанерных листов. Они плотно скрепляются между собой брусьями с внешней стороны. Дно конструкции подпирается брусьями или досками, при этом шаг подпорок должен соответствовать шагу ступенек. Фиксируют детали саморезами, которые удобно выкручивать в процессе демонтажа;
  • по бокам ставят отбортовку из обрезной доски или фанеры, усиливая ее снаружи досками;
  • монтируют брусья подступенков к отбортовке или стенке металлическими углами;
  • стыки в деталях заделываются раствором из цемента и песка или выравниваются рубанком, шлифовальным аппаратом.

Схема расположения элементов опалубки монолитной лестницыСхема расположения элементов опалубки монолитной лестницыСхема расположения элементов опалубки

Чем толще будут брусья, тем выше конструктивная прочность. Вес конструкции из железобетона будет большим, что нужно учитывать в процессе строительства. Придать дополнительную жесткость можно поперечными брусками.

Армирование

Для небольшой лестницы в коттедже армирование можно сделать сеткой, которую связывают из арматуры размером 1-1,2 см на расстоянии 15-20 см (размер ячеек сетки будет 15х20 см). Стержни соединяются проволокой.

Схема армирования маршейСхема армирования маршейСхема армирования маршей

Большие изделия нужно выполнять из арматурного каркаса, включающего несколько сеток, смонтированных вертикальными стержнями или сваркой. Расстояние между сетками равно 2-3 см.

Схема армирования лестницыСхема армирования лестницы

Каркас – это остов конструкции, где будет фиксироваться застывший бетонный раствор, поэтому его горизонтальные стержни нужно зафиксировать в стенке, в предварительно высверленных отверстиях. Сетка или каркас укладываются в нижней области опалубки в 2-3 сантиметрах от днища (поднять армату можно с помощью подставок, кирпичей или камней). В области расположения перил нужно поставить пробки или металлические пластинки.

Заливка бетона

В ходе бетонирования применяется марка бетона не ниже М200 (от В15 класса). Раствор замешивается в бетономешалке или заказывается в РБУ, должен содержать следующие компоненты: 10 частей цемента,30 частей щебня фракции 10-20 мм, 20 частей песка и 7 частей воды. Если состав будет плотным, то можно добавить 3 части воды.

Бетонирование лестницыБетонирование лестницы

Теперь нужно правильно залить состав:

  • сначала выполняются нижние ступеньки;
  • трамбуется раствор для придания прочности и плотности. Для этого можно воспользоваться арматурой, которой протыкают бетон в нескольких участках. профессионалы рекомендуют применять более надежный способ – строительный вибратор, который выдавливает бетон через опалубку;
  • придание правильной формы ступенькам, заглаживание кельмой;
  • заливка остальных элементов и крыльца;
  • накрытие раствора пленкой для защиты от трещин и раннего твердения. Также можно регулярно увлажнять наружную поверхность залитой площадки водой.

Снятие опалубки

Бетон набирает прочность в течение 4 недель.  Через 7 дней нужно удалить доски со ступенек и бортов. Освобожденные поверхности выравнивают шлифовальной машиной или болгаркой с кругом для обработки бетона. Через 21 день убирают подпорные брусья с нижней областью конструкции. И только на 28 день можно полностью снимать остальную опалубку.

Финишная облицовка

Бетонная лестница, выполненная своими руками, может иметь разные варианты отделки: из дерева, ламината, плитки, ковролина, акрилового камня или керамогранита. Укладка любого материала должна осуществляться на ровное основание. После демонтажа опалубки на площадке могут оставаться неровности, которые рекомендуется убирать шлифовкой и штукатуркой. Торцевые части отделываются обычно штукатурным раствором и покрываются краской. После этого ступени покрываются одним из материалов.

Облицовку поверхности можно выполнить плиткой, искусственным или натуральным камнем с шероховатой поверхностью. Материал укладывают на цементный раствор или плиточный клей. По той же технологии укладывают мозаику, выполняя из небольших элементов оригинальные композиции.

Отделка ступеней клинкеромОтделка ступеней клинкеромФото-инструкция по установке клинкерных ступеней

Отделку можно сделать панелями древесины, стойкой к истиранию. Для этого выбирается лиственница и экзотические породы, прошедшие антисептическую обработку.

Отделка лестницы деревомОтделка лестницы деревомМонтаж деревянной обшивки из лиственницы

Отличным вариантом обработки служит ламинат, который устойчив к истиранию, прост в укладке и долговечен.

Установка специального лестничного ламинатаУстановка специального лестничного ламинатаУстановка специального лестничного ламината

Если в доме проживают дети или пожилые люди, то можно выбрать ковролин, доступный в разных расцветках.

Отделка лестницы ковролиномОтделка лестницы ковролиномФинишным этапом является отделка ковролином

Для экономии ступеньки можно просто покрасить качественной краской по бетону.

Покрашенная бетонная лестницаПокрашенная бетонная лестницаОкраска – дешевый, но по-своему интересный вариант

В любом случае внешний облик лестницы связан со вкусовыми предпочтениями и финансовыми возможностями владельца.

армирование железобетонной лестницы, чертеж монолитных ступеней

На входе в дом и для подъема на этажи помимо прочих конструкций сооружают бетонные. Важный момент строительства — армирование лестницы.

Армирование лестницы из бетона

Выполнение армирование лестницы из бетона.

Армирование монолитной лестницы из бетона

Материал сам по себе прочный, хорошо противостоит сжатию, но боится изгибов и растяжений. Он выдерживает нагрузку до какой-то степени, дальше начинает разрушаться. Чтобы предотвратить нежелательные последствия, бетон усиливают арматурой.

Она образует каркас, который обеспечивает прочностные характеристики конструкции:

  • предотвращает появление трещин;
  • создает безопасные условия эксплуатации;
  • обеспечивает долговечность изделия;
  • позволяет создавать элементы конструкции, монтировать по отдельности, перевозить.

С помощью арматуры в опалубке также создают нестандартные конфигурации сооружений.

 

Преимущества монолитных лестниц

Изделия выделяются среди подобных по назначению положительными качествами, это:

  1. Долгий срок эксплуатации без ремонта.
    Требуется только обновление декоративных элементов.
  2. Стойкость к влаге и температурным колебаниям.
    Материал с пониженной гигроскопичностью, поэтому не разрушается при сильных морозах.
  3. Монолитное сооружение не издает посторонних шумов.
    Передвижение человека не сопровождается скрипом или стуком.
  4. Повышенная прочность.
    Армированный бетон выдерживает вес не только человека, но и более массивных предметов.

Лестница

Армирование лестницы в частном доме.

Возведение монолитной лестницы в доме укрепляет здание, объединяя основу и панели перекрытия. Если установить конструкцию в начале строительства, это облегчит доставку необходимых материалов.

Схема армирования

Для сборки арматурного каркаса используют стальные прутки различного сечения. Применение слишком толстого материала нежелательно — он только прибавляет вес сооружению, не влияя ощутимо на прочность. Самый приемлемый вариант — специальные стержни с рифленым профилем.

Армирование одномаршевой лестницы

Такая лестница самая простая, нагрузку выдержит каркас, выполненный в 1 слой. Сначала укладывают продольные прутья диаметром 10-12 см. По правилам при длине пролета 2 м расстояние между ними 19 см. С увеличением на каждый 1 м шаг уменьшают на 2 см. Поперечные стержни располагают через 20 см, образуя прямоугольные ячейки.

Все элементы надежно скрепляют между собой. Используется сварочный аппарат или связывание мягкой проволокой. Считается, что сварка ослабляет металл. Это верно только по отношению к высокопрочным арматурным стержням, простым строительным она не вредит. Существует альтернативный вариант — в магазинах встречаются специальные хомуты из пластика, которыми фиксируют арматуру.

Длины прутов может не хватать на весь пролет, их необходимо состыковать. При сварке нахлест должен составлять 12-15 см. Если используется вязка проволокой, его увеличивают до 0,5-0,6 м.

Расстояние от каркаса до днища опалубки должно составлять 3 см. Важно, чтобы оно было одинаковым по всей конструкции. Наиболее легко добиться этого, если каркас устанавливается на специальные фиксаторы, продающиеся в магазинах. Они выполнены из пластика в форме стула. Их равномерно выставляют под всем каркасом, обязательно — в местах сваривания или связывания.

Встречаются советы о заделке концов арматурных стержней в отверстия, высверленные в стенах. Для одномаршевой лестницы без площадки это необязательно, но такой вариант укрепляет конструкцию.

Монолитная лестница надежна

Монолитная лестница укрепляет здание.

Армирование двухмаршевой лестницы

Сооружение каркаса для бетонной лестницы с 2 пролетами сложнее. Возникает большая нагрузка на верхнюю и нижнюю части под собственным весом, что требует большего усиления, особенно площадок. Для этого на их уровне в стенах пробивают углубления на 20 см, куда заводят концы арматуры. Если дом из монолитного бетона, в процессе строительства закладывают блоки, которые при возведении лестницы выбивают. Если невозможно сформировать ниши, делают опорную колонну.

Армируют пролеты и лестничные площадки. Для усиления конструкции формируют двухслойный каркас — лестница будет надежной и прочной. Расстояние между сетками в 15 см выдерживают вертикальными фиксаторами из прутков диаметром 8 мм.

Инструкция

При сборке каркаса выполняются однотипные операции после установки опалубки.

Он собирается в такой последовательности:

  1. Укладывают продольные пруты с одинаковым шагом, если не хватает длины, стыкуют. В местах перехода на верхнюю площадку изгибают, концы заводят в стену.
  2. Подкладывают фиксаторы, привязывают поперечные стержни. На верхней площадке они не нужны — вместо них заводят продольную арматуру со второго марша.
  3. Принимаются за нижнюю площадку. Сгибают стержни и привязывают к продольным на пролете. Укладывают поперечные пруты, скрепляют.

Усиливать ступени арматурной сеткой необязательно — они почти совсем не испытывают напряжения.

Чертежи

Бетонную лестницу в частном доме необходимо рассчитать, составить схему.

Можно воспользоваться стандартными размерами: пролет шириной 1 м, лестничная площадка — 1,1 м. Длина марша зависит от угла наклона лестницы: чем он больше, тем короче пролет.

Этот параметр важен для определения необходимого метража, расчета и подбора арматуры. Подсчитывают, сколько стержней потребуется для продольной и поперечной укладки, какая общая длина. Учитывают, что на стыковку уходит часть метража.

Рисуют чертеж, на котором указывают расположение арматуры, расстояние между прутами. По этому эскизу выполняют всю дальнейшую работу. Она несложная, наиболее важный момент — правильно рассчитать расстояние и придерживаться его. Специалисты считают, что арматурный каркас из стержней диаметром 12 мм с ячейками 20×20 см — лучший из возможных вариантов для монолитной конструкции в частном доме.

Армирование лестничных маршей — советы и рекомендации

От каркаса зависит прочность и долговечность бетонной лестницы.

Советы помогут начинающим строителям выполнить работу качественно:

  1. Если нет желания делать каркас из стержней, можно купить готовую арматурную сетку с ячейками 100×100 мм, толщина металла — 5 мм. Ускорит вязание проволокой крючок. Специалисты вставляют его в шуруповерт и делают вязку.
  2. Кроме прутьев, каркас ничем усиливать не нужно. Различные уголки, швеллеры в конструкции — это бесполезная трата дорогого металла.
  3. На лестничной площадке пруты связывают отожженной проволокой диаметром 6 мм. Стыки не должны находиться напротив — их располагают в шахматном порядке.
  4. Длина стержней должна быть такой, чтобы концы прятались в бетоне и не ржавели. С каждой стороны их покрывают слоем раствора не менее 1,5 см.

Многих смущает сложная конструкция лестницы. Если посмотреть взглядом профессионального строителя, то это обыкновенная железобетонная плита. У нее просто ломаная форма, которую придают ступени.

Двухмаршевая лестница армирование

Армирование двухмаршевой лестницы.

Технология армирования элементов маршей DWG-ступеней

Многие десятилетия специалисты строительных компаний используют программу AutoCad, которая помогает делать расчеты. Она выполняет чертеж, который можно сохранить в формате 2D и 3D. Это упрощает подготовку и само строительство лестницы.

Программа позволяет даже непрофессионалу просчитать армирование лестничных маршей и получить индивидуальный чертеж. Расчет сложных винтовых конструкций с забежными ступенями доступен только профессионалам — требуются специальные знания.

Программа рассчитывает не только армирование, но и другие параметры:

  1. Форму лестниц.
    Классические очертания прямоугольные, но иногда боковины маршей непараллельные или криволинейные. Площадки тоже не всегда прямоугольные, можно использовать любые профили.
  2. Создание площадок и поворотов.
    Задается общая высота лестницы, на основании размера проступи вычисляется длина маршей, создаются площадки.
  3. Материал.
    Параметр, который задается для расчета веса, прочности. С его учетом подбирается стиль.

Рассчитать лестницу, арматурный каркас — задача непростая. Программа сильно сокращает время на выполнение этой работы, проводит точные вычисления.

Бетонирование на лестничной площадке

Армирование

Вариант для армирования лестницы из бетона.

Кроме хорошего каркаса, для лестницы требуется качественный бетон и правильная заливка. Для бетонирования годится раствор не ниже марки 200.

Для приготовления берут ингредиенты в составных частях от объема:

  • цемент М400 — 1;
  • сухой чистый песок — 2;
  • щебень — 4.

Главную роль играет цемент, он должен быть свежим. Качество раствора повышают пластификаторы, которые применяют в соответствии с инструкцией. Воды берется 0,5 объема цемента или немного больше.

Готовить раствор лучше в бетономешалке, соблюдая последовательность:

  • включают миксер и засыпают щебень, чтобы хорошо очистить стенки;
  • добавляют песок и перемешивают;
  • доливают воду.

При ручном приготовлении сначала перемешивают цемент с песком до однородной массы, затем заливают воду. В цементно-песчаный раствор добавляют щебень. Необходимо обеспечить непрерывный процесс заливки, поэтому нужны помощники, чтобы готовили и подносили раствор. Работу начинают снизу. Если невозможно забетонировать всю лестницу одновременно, обязательно заканчивают хотя бы 1 марш, площадку.

Для уплотнения раствора применяют вибратор. Штыкование отрезком арматуры не приносит хорошего результата, воздушные пузырьки остаются, конструкция от этого ослабевает. По окончании работы поверхность прикрывают пленкой, чтобы медленнее испарялась влага.

Особенно это важно при бетонировании крыльца, где раствор сушит солнце и ветер. Если процесс пойдет быстро, могут появиться трещины. Опалубку снимают через 3-4 недели, когда бетон достигнет почти полной прочности.

микросервисов против монолитной архитектуры | MuleSoft

Микросервисы — важная тенденция в области программного обеспечения, которая может иметь серьезные последствия не только для ИТ-функции предприятия, но и для цифровой трансформации всего бизнеса. Микросервисы и монолитная архитектура представляют собой фундаментальный сдвиг в подходе ИТ к разработке программного обеспечения, который был успешно принят такими организациями, как Netflix, Google, Amazon и другими. Но каковы преимущества микросервисов перед монолитной архитектурой?

Архитектура микросервисов и монолитная архитектура

Во-первых, давайте сравним микросервисы и монолитную архитектуру.Монолитное приложение строится как единое целое. Корпоративные приложения состоят из трех частей: базы данных (состоящей из многих таблиц, обычно в системе управления реляционными базами данных), клиентского пользовательского интерфейса (состоящего из HTML-страниц и / или JavaScript, выполняемых в браузере) и серверной части. заявление. Это серверное приложение будет обрабатывать HTTP-запросы, выполнять определенную логику, зависящую от домена, извлекать и обновлять данные из базы данных, а также заполнять представления HTML для отправки в браузер.Это монолит — единый логический исполняемый файл. Чтобы внести какие-либо изменения в систему, разработчик должен создать и развернуть обновленную версию серверного приложения.

Напротив, возможности микросервисов формально выражаются в бизнес-ориентированных API. Они заключают в себе основные бизнес-возможности и являются ценными активами для бизнеса. Реализация услуги, которая может включать интеграцию с системами записи, полностью скрыта, так как интерфейс определяется исключительно с точки зрения бизнеса.Позиционирование услуг как ценных активов для бизнеса неявно продвигает их как пригодные для использования в различных контекстах. Одна и та же услуга может быть повторно использована в нескольких бизнес-процессах или в разных бизнес-каналах или цифровых точках взаимодействия, в зависимости от необходимости. Зависимости между сервисами и их потребителем сводятся к минимуму за счет применения принципа слабой связи. Благодаря стандартизации контрактов, выражаемых через бизнес-ориентированные API, потребители не подвержены влиянию изменений в реализации сервиса.Это позволяет владельцам сервисов изменять реализацию и модифицировать системы записи или составы сервисов, которые могут лежать за интерфейсом, и заменять их без какого-либо воздействия на нисходящий поток.

Процессы разработки программного обеспечения с использованием микросервисов и монолитная архитектура

Традиционные процессы разработки программного обеспечения (каскадные, гибкие и т. Д.) Обычно приводят к тому, что относительно большие группы работают над одним монолитным артефактом развертывания. Руководители проектов, разработчики и операционный персонал могут достичь разной степени успеха с этими моделями, выпуская кандидатов на приложения, которые могут быть проверены бизнесом, особенно по мере того, как они приобретают опыт использования определенного программного обеспечения и стека развертывания.Однако есть некоторые скрытые проблемы традиционных подходов:

  • Монолитные приложения могут превратиться в «большой шар грязи»; ситуация, когда ни один разработчик (или группа разработчиков) не понимает приложение в целом.
  • Ограниченное повторное использование реализовано в монолитных приложениях.
  • Масштабирование монолитных приложений часто может быть проблемой.
  • Трудно достичь оперативной гибкости при многократном развертывании артефактов монолитных приложений.
  • По определению монолитные приложения реализуются с использованием единого стека разработки (например, JEE или .NET), что может ограничивать доступность «правильного инструмента для работы».

Архитектура микросервисов в сочетании с технологиями облачного развертывания, управления API и технологиями интеграции обеспечивает другой подход к разработке программного обеспечения. Вместо этого монолит разбирается на набор независимых сервисов, которые разрабатываются, развертываются и обслуживаются отдельно.Это дает следующие преимущества:

  • Рекомендуется, чтобы службы были небольшими, в идеале создаваемыми горсткой разработчиков.
  • Если интерфейсы микросервисов предоставляются с помощью стандартного протокола, такого как REST-ful API, они могут использоваться и повторно использоваться другими службами и приложениями без прямого связывания через языковые привязки или разделяемые библиотеки.
  • Службы существуют как независимые артефакты развертывания и могут масштабироваться независимо от других служб.
  • Дискретная разработка сервисов позволяет разработчикам использовать соответствующую среду разработки для решения поставленной задачи.Компромисс между архитектурой микросервисов и монолитной архитектурой

Компромисс такой гибкости — сложность. Управление множеством распределенных сервисов в масштабе затруднено по следующим причинам:

  • Команды проекта должны легко находить сервисы в качестве потенциальных кандидатов на повторное использование. Эти службы должны предоставлять документацию, тестовые консоли и т. Д., Поэтому их повторное использование значительно проще, чем создание с нуля.
  • Взаимозависимости между сервисами необходимо тщательно отслеживать.Простои услуг, сбои в обслуживании, обновления услуг и т. Д. Могут иметь каскадные последствия для нисходящего потока, и такое влияние следует заранее проанализировать.

Важно обеспечить тщательное управление предоставлением микросервисов и максимально автоматизацию SDLC. Отсутствие координации и автоматизации команды в стиле DevOps будет означать, что ваша инициатива в области микросервисов принесет больше боли, чем пользы.

Преимущества микросервисов по сравнению с монолитной архитектурой

Бизнес-преимущества микросервисов по сравнению с монолитной архитектурой значительны.При правильном развертывании архитектура на основе микросервисов может принести значительную пользу бизнесу. Эта ценность может выражаться как в предотвращении технического долга, так и в существенном повышении эффективности.

Например, технический долг из-за монолитной кодовой базы — измеримая реальность в традиционном DevOps. В монолитном коде даже отдельные компоненты совместно используют одну и ту же память, а также имеют общий доступ к самой программе. Хотя это может немного упростить кодирование интерфейсов и реализацию приложений, в конечном итоге это лишает гибкости, которая должна быть частью процесса гибкой разработки.

Более того, монолитная кодовая база приводит к экспоненциальному уровню неэффективности, который увеличивает технический долг. Например, такие рутинные операции, как устранение ошибок, модификация интерфейса, добавление возможностей и другие изменения в приложениях, влияют на приложение в целом, вызывая простои, а также создавая среду, в которой могут непреднамеренно возникнуть неэффективность. Проще говоря, монолитные кодовые базы требуют больше времени для работы, менее адаптируемы и, в конечном итоге, более дороги в обслуживании, что, в свою очередь, увеличивает технический долг.

Архитектура на основе микросервисов избегает многих проблем монолитной архитектуры, которые могут привести к возникновению технического долга, и, в свою очередь, обеспечивает ощутимую экономию времени и скорости вывода на рынок.

Сокращение технического долга — важное преимущество микросервисов; однако измеримая экономия не ограничивается только техническим долгом. Микросервисы предлагают бизнесу другие преимущества, которые могут снизить затраты и повлиять на чистую прибыль. Эти преимущества включают:

  • Гибкость. Разбивая функциональные возможности на самый базовый уровень, а затем абстрагируя связанные службы, DevOps может сосредоточиться только на обновлении соответствующих частей приложения.Это устраняет болезненный процесс интеграции, обычно связанный с монолитными приложениями. Микросервисы ускоряют разработку, превращая ее в процесс, который можно выполнить за недели, а не месяцы.
  • Эффективность: использование архитектуры на основе микросервисов может привести к гораздо более эффективному использованию кода и базовой инфраструктуры. Нередко достигается значительная экономия затрат на 50% за счет уменьшения объема инфраструктуры, необходимой для запуска данного приложения.
  • Отказоустойчивость. Распределение функциональных возможностей по нескольким службам устраняет уязвимость приложений к единой точке отказа. Результатом являются приложения, которые могут работать лучше, сокращать время простоя и масштабироваться по запросу.
  • Доход: более быстрые итерации и сокращение времени простоя могут увеличить доход (либо за счет повышения эффективности, создаваемого идеологией возвратных платежей, либо за счет улучшения взаимодействия с пользователем). Удержание и вовлеченность пользователей увеличивается благодаря постоянным улучшениям, предлагаемым микросервисами.

Организации, стремящиеся к максимальной производительности, гибкости и улучшению качества обслуживания клиентов, должны выйти за рамки вчерашних монолитных веб-приложений и использовать микросервисы, чьи слабосвязанные архитектуры ускоряют разработку, тестирование и развертывание, учитывая сегодняшние и завтрашние цифровые требования.

Ознакомьтесь с дополнительными ресурсами по передовым методам внедрения микросервисов в вашей организации.

.

0day уязвимость (бэкдор) в прошивке для цифровых видеорегистраторов, сетевых видеорегистраторов и IP-камер на базе Xiaongmai / Хабр

Это полное раскрытие недавнего бэкдора, интегрированного в устройства DVR / NVR, построенные на базе HiSilicon SoC с прошивкой Xiaongmai. Описанная уязвимость позволяет злоумышленнику получить доступ к корневой оболочке и полный контроль над устройством. Формат полного раскрытия информации для этого отчета был выбран из-за отсутствия доверия к поставщику. Доказательство концептуального кода представлено ниже.

Предыдущая работа и исторический контекст

В самых ранних известных версиях был включен доступ по telnet со статическим паролем root, который можно было восстановить из образа прошивки с (относительно) небольшими вычислительными затратами.Об этой уязвимости говорилось в предыдущей авторской статье в 2013 году. В 2017 году Иштван Тот провел наиболее полный анализ прошивки цифрового видеорегистратора. Он также обнаружил уязвимость удаленного выполнения кода на встроенном веб-сервере и многие другие уязвимости. Стоит отметить, что производитель проигнорировал раскрытие информации.

В более поздних версиях прошивки по умолчанию отключены доступ через Telnet и порт отладки (9527 / tcp). Вместо этого у них был открытый порт 9530 / tcp, который использовался для приема специальной команды для запуска демона telnet и включения доступа к оболочке со статическим паролем, который одинаков для всех устройств.Такой случай освещен в этих статьях:

В самых последних версиях прошивки есть открытый порт 9530 / tcp, который прослушивает специальные команды, но для их фиксации требуется криптографическая аутентификация типа запрос-ответ. Это предмет фактического раскрытия.

Технические характеристики

Обсуждаемые уязвимые устройства DVR / NVR / IP-камеры работают под управлением Linux с минимальным набором утилит, предоставляемым busybox, основным видеоприложением Sofia и небольшим набором специальных дополнительных утилит, отвечающих за поддержку работы устройства.Оборудование имеет процессор на базе ARM от десятков до сотен мегабайт оперативной памяти. Устройство

с уязвимой прошивкой имеет процесс macGuarder или dvrHelper , работающий и принимающий соединения через TCP-порт 9530. Код и строки журнала предполагают, что macGuarder раньше был отдельным процессом, но позже его функции были объединены в процесс dvrHelper как отдельный поток.

Стоит отметить, что в более ранних версиях прошивки процесс dvrHelper был скомпилирован в busybox как дополнительный апплет.Принимая во внимание, что busybox имеет лицензию GNU GPL, возможно, что нарушение лицензии имеет место из-за того, что программное обеспечение dvrHelper распространялось без исходного кода.

Успешный процесс активации бэкдора выглядит следующим образом:

  1. Клиент открывает соединение с портом TCP-порт 9530 устройства и отправляет строку OpenTelnet: OpenOnce с добавлением байта, указывающего общую длину сообщения. Этот шаг является последним для предыдущих версий бэкдора. Если после этого шага ответа нет, возможно, telnetd уже был запущен.
  2. Сервер (устройство) отвечает строкой randNum: XXXXXXXX , где XXXXXXXX — 8-значное случайное десятичное число.
  3. Клиент использует свой предварительный общий ключ и создает ключ шифрования как объединение полученного случайного числа и PSK.
  4. Клиент шифрует случайное число с помощью ключа шифрования и отправляет его после строки randNum: . Ко всему сообщению добавляется байт, указывающий общую длину сообщения.
  5. Сервер загружает тот же общий ключ из файла / mnt / custom / TelnetOEMPasswd или использует ключ по умолчанию 2wj9fsa2 , если файл отсутствует.
  6. Сервер выполняет шифрование случайного числа и проверяет, что результат идентичен строке от клиента. В случае успеха сервер отправляет строку verify: OK или verify: ERROR в противном случае.
  7. Клиент шифрует строку Telnet: OpenOnce , добавляет к ней байты общей длины, CMD: строку и отправляет на сервер.
  8. Сервер извлекает и дешифрует полученную команду. Если результат дешифрования равен строке Telnet: OpenOnce , он отвечает Open: OK , включает порт отладки 9527 и запускает демон telnet.

Весь процесс аутентификации может напоминать некую разновидность аутентификации запрос-ответ HMAC, за исключением того, что он использует симметричный шифр вместо хеша. Этот конкретный симметричный шифр напоминает некоторый вариант 3DES-EDE2 для ключей длиной более 8 байтов и похож на простой DES для более коротких ключей.

Легко видеть, что все, что требуется клиентам для успешной аутентификации, — это знание PSK (который является обычным и может быть получен из прошивки в виде открытого текста) и реализация этого симметричного блочного шифра.Восстановление этой реализации симметричного шифра наиболее сложно, но это было достигнуто в ходе этого исследования. Исследования и тесты проводились с использованием этого набора инструментов:

  • Ghidra 9.1.1 от NSA (https://ghidra-sre.org/) — набор для проверки исполняемого двоичного кода.
  • QEMU (точнее qemu-user в Debian chroot — https://www.qemu.org/) — программное обеспечение, которое позволяет прозрачно выполнять исполняемые файлы сторонней архитектуры (ARM) на хосте.
  • Общие утилиты и набор инструментов GNU.

После активации демон telnet весьма вероятно, что он примет одну из следующих пар логин / пароль:

Эти пароли можно восстановить как из прошивки, так и путем перебора хешей в файле / etc / passwd . Современный GPGPU потребительского уровня с hashcat способен найти предварительный образ для хэша за считанные часы.

Порт отладки 9527 принимает тот же логин / пароль, что и веб-интерфейс, а также обеспечивает доступ к оболочке и функции для управления устройством. Говоря об учетных записях веб-интерфейса, злоумышленник может сбросить пароль или получить хэши паролей из файлов / mnt / mtd / Config / Account * .Хеш-функция была описана в предыдущем исследовании Иштвана Тота.

Затронутые устройства

Предыдущее исследование показало хорошую коллекцию затронутых брендов: https://github.com/tothi/pwn-hisilicon-dvr#summary. Существуют десятки марок и сотни моделей.

Автор этого отчета, основываясь на опросе случайных IP-адресов, оценивает общее количество уязвимых устройств, доступных через Интернет, от сотен тысяч до миллионов.

Наверное, самый простой способ проверить, уязвимо ли ваше устройство, — это PoC-код, указанный ниже.

Тестирование уязвимости

PoC-код: https://github.com/Snawoot/hisilicon-dvr-telnet.

Построение программы PoC из исходного кода: запустите make в исходном каталоге.

Использование: ./hs-dvr-telnet HOST PSK

Самый распространенный PSK — стандартный: 2wj9fsa2 .

Пример сеанса:

$ telnet 198.51.100.23
Пробуем 198.51.100.23 ...
telnet: невозможно подключиться к удаленному хосту: соединение отклонено
$ ./hs-dvr-telnet 198.51.100.] '.
Логин LocalHost: root
Пароль:
 

IP-адрес в приведенном выше примере — это IP-адрес из блока адресов, зарезервированный для документации RFC5737.

Устройство следует считать уязвимым, если:

  • Telnet-порт открывается после запуска hs-dvr-telnet .
  • Устройство отвечает запросом на запрос hs-dvr-telnet . Даже если проверка не удалась из-за неправильного PSK, существует правильный PSK, извлекаемый из прошивки.
  • hs-dvr-telnet зависает в ожидании ответа, но порт telnet открывается (это произойдет со старыми версиями прошивки, для которых требуется только команда OpenTelnet: OpenOnce ).

Смягчение

Принимая во внимание более ранние фиктивные исправления этой уязвимости (на самом деле бэкдор), нецелесообразно ожидать исправлений безопасности для прошивки от производителя. Владельцам таких устройств стоит подумать о переходе на альтернативы.

Однако, если замена невозможна, владельцы устройств должны полностью ограничить сетевой доступ к этим устройствам для доверенных пользователей. В этой уязвимости задействованы порты 23 / tcp, 9530 / tcp, 9527 / tcp, но более ранние исследования показывают, что нет уверенности в надежности реализации других сервисов и отсутствии уязвимостей RCE .

Объекты, не включенные в данное исследование

Анализ кода показал, что процедура аутентификации на порту 9530 расшифровывает полезную нагрузку «CMD» произвольного размера (до размера буфера, считанного из сокета сразу) в буфер на стеке с фиксированным размером 32 байта. Целенаправленное использование этого переполнения требует знания PSK, поэтому для получения доступа более практично действовать обычным способом. С другой стороны, мусор, отправленный с командой CMD, может вызвать повреждение стека и сбой демона dvrHelper.Возможные последствия этого (потенциального) сбоя не изучались, потому что бэкдор macGuarder / dvrHelper выглядит строго превосходным и прямым подходом.

ОБНОВЛЕНИЕ (2020-02-05 02: 10 + 00: 00): Иштван Тот, автор предыдущих исследований по этому вопросу, представил свою собственную реализацию программы PoC: https://github.com/tothi/hs- dvr-telnet Данная реализация написана на чистом коде Python и реализует симметричный шифр более понятным образом. Также в нем описаны различия между вариантом шифра 3DES, используемым Xiongmai для аутентификации бэкдора, и оригинальным шифром 3DES.Эти различия можно выразить с помощью этого коммита git: https://github.com/tothi/pyDes/commit/7a26fe09dc5b57b175c6439fbbf496414598a7a2.

ОБНОВЛЕНИЕ (2020-02-05 17: 28 + 00: 00): Другие исследователи и пользователи Хабра отметили, что такая уязвимость ограничена устройствами на базе программного обеспечения Xiongmai (Hangzhou Xiongmai Technology Co, XMtech), включая продукты другие поставщики, которые поставляют продукты на основе такого программного обеспечения. На данный момент HiSilicon не может нести ответственность за бэкдор в двоичном файле dvrHelper / macGuarder.

ОБНОВЛЕНИЕ (2020-02-21 10: 30 + 00: 00): Xiaongmai признал уязвимость и выпустил рекомендации по безопасности: ссылка, архив 1, архив 2. Тело фактической статьи было обновлено соответствующим образом, чтобы отразить происхождение. уязвимости должным образом.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.