исследовательский проект " Школьные ступеньки"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

 « Косланская средняя общеобразовательная школа»

Научно-практическая конференция «Совенок»

Исследовательский проект

« Школьные ступеньки».

Авторы: Шлопова Элина, Скалкина Анна,обучающиеся 7 «б» класса                                                           МОУ « Косланская  COШ»

                                                   Руководитель: Чазова А.О., учитель  математики МОУ « Косланская СОШ».

с. Кослан

2017 г.

Введение

Достойна похвалы лестница, если она светлая, просторная и легкая для хождения: потому что будучи такой, она призывает человека подняться по ней ... (Андреа Палладио, 1570)

Актуальность

Лестница, общеславянское – лествица, буквально, – то, с помощью чего лезут. Сейчас лестницей называют сооружение, которое обеспечивает при помощи ступеней удобное, безопасное и относительно быстрое перемещение с одного уровня на другой. Наиболее часто этот термин ассоциируется с лестницей как элементом здания, сооружения. К частным случаям лестниц можно отнести лестницы служебных машин (например, пожарной); трапы судов, самолётов и вертолётов; верёвочные лестницы, садовые лестницы, стремянки, эскалаторы и пр.

Проблема. Лестница - это не только красивое, целесообразное и удобное, но и травмоопасное сооружение. Причинами падения на лестницах являются:

 • проскальзывание ноги на ступени,

 • проступь мимо ступени,

• опора пяткой или носком на край ступени.

Поэтому при ее установке необходимо соблюдать определенные требования.

Гипотеза: если лестница отвечает правильности математических расчетов ее элементов, то падение на ней практически исключается.

Объект: ступени школьной   лестницы , ведущей на третий этаж школы.

Предмет: соответствие размеров ступеней лестниц нормам.

Цель: исследование ступеней  лестниц с точки зрения безопасности, практичности, функциональности.

Задачи:

1. Узнать из каких элементов состоит ступень лестницы.
2. Произвести измерения и установить соответствуют ли они основным требованиям безопасности и комфорта.

Методы

- изучение литературы по проблеме,

- сбор, систематизация информации,

- анкетирование,

- анализ сравнение, обобщение,

-измерение,

-моделирование.

Практическая значимость работы.

Каждый день мы спускаемся и поднимаемся по школьным лестницам, но не задумываемся о том, что по некоторым лестницам передвигаться легко, а по другим сложно и даже травмоопасно. Наши исследования должны показать соблюдены ли стандарты проектирования и строительства часто используемых нами лестниц? Для этого мы использовали метод измерения параметров лестничных ступеней.

Теоретическая часть.

1. Элементы ступеней лестницы.

Особое место при конструировании лестницы отводится ступеням. От правильного выбора размеров ступеней и расстояния между ними зависит крутизна лестницы и удобство пользования, а, следовательно, и безопасность. Разные по высоте ступени приводят к постройке травмоопасной лестницы.

Ступень – основная составляющая лестницы, которая образуется вертикальным элементом – подступенком и горизонтальным элементом, который называют ступень или проступь.

Основная характеристика ступени – это ее профиль и размеры. От соотношения высоты и ширины ступени напрямую зависит крутизна подъема, основная характеристика, влияющая на удобство и безопасность пользования лестницей. Высота ступени – это расстояние по вертикали между горизонтальными плоскостями ступеней. Ширину ступени можно измерить как расстояние по горизонтали между наружными краями ступеней .Важно понять, что в расчетах уклона лестницы используется размер «а», он называется «шириной ступени», «шириной проступи», «проступью», этот размер нормируется СНиП. В дальнейшем мы будем говорить именно об этой «ширине ступени», «ширине проступи». Проступь по СНиП, как правило, не менее 25 см, а высота ступени «в» не более 22 и не менее 12 см. Наиболее часто применяются ступени с размерами: 30×15, 29×17, 28×16, 26×17 см .Профиль ступени характеризуется наличием или отсутствием подступенка, его наклоном и свесом ступени  Свес ступени над подступенком делается не более 50 мм (производители внутриквартирных лестниц рекомендуют свес 25 мм). Свес и скошенный подступенок делают ступень удобнее. Ступени лестниц с большими уклонами делаются чаще всего без подступенка, такие ступени называют открытыми, например ступени стремянок. Непрерывный ряд ступеней, расположенных последовательно друг за другом, образует лестничный марш.

2. Размеры ступеней

Все ступени в пределах одного марша должны быть одинакового размера по высоте и ширине, иначе легко сбиться с шага, оступиться, что может привести к травмам . Удобство ступеней проверяют по специальным формулам.

1) Шаговая формула: 2b + a = 60 – 64. Это значит, что ширина проступи и высота подступенка должны соответствовать средней длине шага человека (60 – 64 см). Шаговую формулу вывел физик-математик из Франции по имени Франсуа Блондель. Он провел разные научные исследования размеров ступенек. В собственной книге под названием «Cours d’architecture» он свел все габариты к длине человеческого шага и вывел формулу: «2b + а = 65 см», которую успешно применяют сегодня.

Для любого уклона лестницы можно подобрать размеры ступеней, удобные с точки зрения длины шага. Закономерно, что чем выше ступень, тем она должна быть уже. При увеличении подступенка на 1 см, проступь сужается на 2 см.

2) Формула безопасности: а + b = 46 см +/- 1 см. Сумма размеров ширины проступи и высоты подступенка должна равняться 45 – 47 см (30+15, 27+18). Лестница, изготовленная согласно этому расчету, считается наиболее безопасной, а формула, соответственно называется формулой безопасности. Выбирая ширину проступи, нужно исходить из того, что при спуске по лестнице взрослый человек ставит ногу так, что носок свисает над закругленной передней частью проступи. Если носок свисает незначительно, то ступень считается безопасной и чем уже ступень, тем выше опасность соскальзывания с нее. Практика показала, что лучше всего ширину ступени принимать в пределах 28 – 30 см, а высоту ступени в 15 – 17 см.

 3) Формула удобства: а - b = около 12 сантиметров. Многие пользуются этой формулой, так как считается, что при соотношении а – b = 12 см лестница является наиболее удобной. Практика показывает, что строго выдержать соотношения по формулам в реальных условиях не всегда возможно.

Допустимые отклонения:

• для высоты подъема: 14 ≤ в ≤ 20 в среднем 17
• для длины проступи: 26 ≤а ≤ 32 в среднем 29
• формула шага: 60 ≤ 2b + а ≤ 66
• формула удобства: а - b в среднем 12
• формула безопасности: 45 ≤ а + b ≤ 47

 Но во всяком случае нужно стараться максимально приблизиться к оптимальным соотношениям: они гарантируют, максимально возможный при заданном уклоне комфорт, эргономичность.

Вывод. В теоретической части собран необходимый материал для проведения исследования. Мы выяснили из каких элементов состоят ступени лестницы. Узнали, что от правильного выбора размеров ступеней и расстояния между ними зависит крутизна лестницы и удобство пользования, а, следовательно, и безопасность. Параметры лестниц озвучены в СНиПах.

Практическая часть.

1. Проведение исследования с целью определения соответствия нормам ступеней школьной лестницы.

Вначале своего исследования мы провели анкетирование среди ребят. Большинство  из опрошенных падали на лестнице, поднимаясь на третий этаж. Среди причин 12 человек назвали неудобные ступени. Это подтверждает, что наш проект актуален. 2 человека- несоблюдение правил безопасности (виноваты сами).  На факультативных занятиях по математике мы провели  измерения Для своего исследования мы выбрали ступени лестницы, которой мы пользуемся чаще всего: это лестница ведущая на третий этаж школы

В ходе измерений мы получили следующие результаты:

Размеры ступеней 1-го пролета:

Размеры ступеней второго пролета:

Размеры двух соседних ступеней, ведущих на третий этаж существенно отличаются друг от друга.

Вывод: Исходя из вышеперечисленных измерений выяснили,  что проступь  ступеньки должна соответствовать 45-му размеру ноги (не менее 28-30 см) чтобы не свалиться по пути вниз. При сильном увеличении этого размера вы неизбежно собьетесь с шага, а при сильном уменьшении затруднится спуск. Высота ступени (подступенка) должна быть не больше 20 см.

Вывод. В практической части мы выявили несоответствие ступеней лестницы, ведущей на третий этаж школы рекомендуемым нормам  

Заключение. Проведя исследовательскую работу по проекту, мы пришли к выводу, что лестница – это одно из выдающихся изобретений человечества, без которого сегодня нельзя представить ни одно высокое архитектурное сооружение. При устройстве лестницы надо помнить и о том, что размеры лестницы должны соответствовать нормам, иначе спуск или подъём по лестнице может закончиться травмой. А так же необходимо соблюдать правила техники  безопасности при движении по лестницам

Для того чтобы подтвердить гипотезу: если лестница отвечает правильности математических расчетов ее элементов, то падение на ней исключается, нам необходимо было произвести замеры, подставить их в формулы и сравнить результаты с нормой. Действительно, школьная лестница не вполне отвечает требованиям и  поэтому ученики и учителя спотыкаются при  подъёме по лестнице. За время работы над проектом мы научились пользоваться измерительными приборами, подставлять числа в формулы, производить расчёты, сравнивать, использовать электронные таблицы.

Мы планируем продолжить проект, проверить на соответствие и другие лестницы школы, на которых много движения .

Считаем, что практическая значимость работы состоит в том, что мы выявили несоответствие ступеней нормам . Данные по замерам доведены до сведения. Возможно, мы предотвратили получение травм.

Использованная литература

1. Т 981 Проектирование лестниц в жилых и общественных зданиях : учеб. пособие / И. Л. Тюкавкина. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2012. – 68 с. ISBN 978-5-7389-1094-4
2. Акимов С.О. «Архитектура» Стройиздат 2007
3. Бойко П.К. «Конструктивные элементы зданий» Стройиздат 2005
4. ГОСТ 23120 – 78. Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные (утв. постановлением Госстроя СССР от 28 апреля 1978 г. N 71). - М.: Изд-во стандартов,1978
5. Строим лестницы. Строительство . Издание предлагается в качестве пособия по строительству лестниц различных видов. - М.: Цитадель - трейд, 2006.
6. http://ostroykevse.ru/Lestnica/-рисунки 1, 2, 3
7. http://www.zhitov.ru/lestnica/- расчет размеров ступеней в программе AutoCad
8. http://househand.ru/?view=calc/stairs# - Расчёт лестницы.