Винтовые лестницы, по сути, это спиралевидный марш из забежных ступеней, что обуславливает ряд технических и технологических сложностей при их конструировании и изготовлении. Здесь стоит отметить, что халатность в отношении публикуемых материалов многих сетевых ресурсов привела к путанице в терминологии и понимании винтовой лестницы.

Все спиралевидные марши относятся к винтовым лестницам вне зависимости от способа крепления ступеней (на больцах, косоурах, тросах и т.п.). В классической винтовой лестнице ступени «крутятся» вокруг центрального столба, а их наружная часть может быть закреплена в спиралевидном косоуре или фиксироваться на окружающих стенах. Разновидностью винтовых лестниц являются спиральные лестницы, ступени которых опираются на внутренний и наружный косоуры.

Основные конструктивные сложности возникают при проектировании винтовых лестниц с центральным опорным столбом. Проекция таких лестниц на горизонтальную плоскость дает круг, а линия конца забежных ступеней – окружность (для лестниц на больцах – усредненная линия). Оптимальная ширина марша в 80 см обуславливает минимально возможный диаметр окружности в 2м (реально эта величина приближается к 2.2-2.4 м). С другой стороны подъем на второй этаж зачастую не ниже 3 м, «комфортная» высота ступени не более 20 см, а ее ширина по средней линии (средина длины ступеней) должна максимально возможно приближаться к длине ступни взрослого человека, иначе спуск по лестнице станет опасным.

В итоге при подъеме на 3 метра нужно сформировать марш из 20 сегментного вида ступеней с оптимальной шириной по средней линии, которые должны быть уложены в горизонтальную проекцию лестницы. Но в лучшем случае эта проекция круг, а чаще всего – сектор, который урезает и без того небольшую длину окружности. И конструкторам приходится «изгаляться», увеличивая диаметр внутреннего столба, размеры выступов ступеней и их высоту.

Другой проблемой винтовых лестниц любых конструкций является наличие элементов, изгибающихся в двух плоскостях – «скручивающихся» (косоуры, поручни, в отдельных конструкциях подпятники балясин). Проблема технологического характера, но заставляющая многих производителей отказываться от работы с винтовыми деревянными лестницами. На сегодня существует четыре действенных способа выполнить изогнутый в двух плоскостях косоур или поручень из дерева.

Наиболее дорогостоящий и неэкономичный заключается в том, что под определенный элемент лестницы проклеивают объемную заготовку и на программируемом деревообрабатывающем центре вырезают из нее деталь. Основные недостатки – громадный расход материала, дорогостоящее оборудование, изготовление поручней и косоуров из отдельных частей, которые потом приходится подбирать по рисунку и сращивать.

Большие предприятия используют размягчение древесины способом кипячения. Аналогично построен процесс изготовления цельных шпангоутов в яхтостроении. Готовый поручень или косоур помещают в ванну и кипятят в воде от 10 часов до суток в зависимости от твердости используемого материала. После чего закрепляют в подготовленных сулагах, повторяющих требуемый изгиб, и дают высохнуть. Недостатки – большие ванны с нагревательными элементами, длительность процесса, повышение влажности готового изделия.

Более оптимальным в сравнении с кипячением является способ размягчения древесины в водном растворе аммиака. После непродолжительного вымачивания даже очень твердые породы становятся исключительно податливыми и принимают любую геометрическую форму. Аналогично с кипячением обработанные аммиаком заготовки фиксируются в сулагах до полного высыхания, которое происходит очень интенсивно. Недостатки – высокая цена аммиака, чрезвычайная вредность испарений.

Наиболее часто при изготовлении «крученых» элементов лестницы используют последовательное склеивание будущей детали в сулагах или на макете из тонких ламелей – полосок, вырезанных по горизонтальной проекции детали. Небольшая толщина каждой ламели позволяет формировать спираль, а в склеенном пакете после высыхания заготовка сохраняет придаваемую ей форму и идет на финишную обработку. Недостатки – длительность процесса, сложность формирования общего рисунка годовых линий, большой расход клея и т.д.