Качели-гнездо своими руками. 5 этапов изготовления

Качели-гнездо представляют собой достаточно простую конструкцию, состоящую из опор, строп и круглого плетёного или текстильного сидения. На них могут одновременно размещаться не только дети, но и взрослые. При условии достаточных несущих способностей. Стоит ли самостоятельно проектировать и изготавливать качели-гнёзда, какие выбрать опоры, стропы и сидения?

Качели гнездо: планируем и рассчитываем нагрузку

Поскольку качели-гнёзда позволяют не только качаться, прыгать на сидении и сидеть сразу по несколько человек, то важно правильно рассчитать нагрузки на все несущие элементы конструкции и побеспокоиться о повышении уровня безопасности в ходе эксплуатации. Принято принимать вес 1 ребёнка за 50 кг, а взрослых – от 80 до 120 кг. Если планируется одновременное катание нескольких лиц, то в таком случае рассчитывается суммарная нагрузка.

На следующем этапе нужно нарисовать эскиз качелей или взять готовый проект. Основные особенности конструкции:

• гнездо при расположении в самой нижней точке должно находиться на высоте 40-50 см от поверхности земли;

• вертикальное расстояние от грунта до верхней опоры строп под фиксацию гнезда должно составлять 2-2,5 м, в зависимости от роста людей, которые будут пользоваться качелей;

• рекомендуется использовать А-образное соединение для опор. Причём расстояние между ними у основания грунта должно быть от 1,6 до 1,9 м;

• расстояние от гнезда до опор подбирается так, чтобы при поперечных раскачиваниях оно не касалось их, то есть от 0,9 до 1,2 м;

• слишком высокие балки снижают устойчивость конструкции, поэтому выбор лучше останавливать на минимально возможной высоте.

Важно! Размеры гнезда подбирают такими, чтобы на нём могли разместиться определённое количество людей, запас по массе берут 20-25% от расчётной величины. Минимальный размер 1 м.

Из эскиза определяют максимальный угол отклонения качели относительно вертикали. После этого приступают к определению нагрузок на конструктивные элементы, чтобы можно было подобрать материалы и их сечение для строительства качели. Расчёты проведём по модели качающейся платформы. Для гнезда – диаметром 1 м с массой 10 кг, подвешенного на 4 цепях к точке опоры. Вес остальных конструктивных элементов составляет 50 кг.

Расчёт нагрузки проводим в такой последовательности:

1. Определяем массу качелей.

2. Периметр окружности гнезда.

3. Количество детей, которых выдержит платформа. Количество человек округляем до целого в большую сторону и получаем 6 детей.

4. Общая масса детей в возрастной группе до 14 лет

где П – расчётное число детей;

Т – средняя масса ребёнка, взятая из Таблицы 1 для конкретной возрастной группы;

S – среднеквадратичное отклонение веса детей, соответствующее выбранному параметру Т.

Таблица 1. Усреднённая величина массы детей в различных возрастных группах.

Группа детей, лет	Средняя масса детей Т, кг	Среднеквадратическое отклонение от средней величины S, кг
1-14	53,8	9,6
<4	16,7	2,1
<8	27,9	5,0
<12	41,5	7,9

5. Максимальное отклонение подвешенного на цепях гнезда принимаем за 80° на основании созданных эскизов в определённом масштабе.

6. Максимальное действие силы в цепях на узел при а=0°. Поэтому из Таблицы 2 берём коэффициент результирующей нагрузки

Таблица 2. Коэффициенты нагрузок для качелей при условии максимального отклонения гнезда от вертикали на угол равный 80°.

7. Рассчитываем нагрузку на узел: .

8. Максимальная горизонтальная нагрузка на узел при угле отклонения качели 42,6°:

9. Максимальная вертикальная нагрузка для угла наклона качели 42,6°:

На основании данных о действующих силах по справочникам о сопротивлении материалов необходимо подобрать размеры и сечения используемых элементов конструкции.

У меня пятеро детей в возрасте от 2 до 13 лет. Когда мы в гуляли в парке, то им очень понравились качели-гнёзда. Их основным отличием от классических конструкций является возможность разместиться всем детям и одновременно качаться и прыгать, причём безопасно. С того момента решила для себя, что на территории собственного дома также установлю качели, однако попрошу мужа самостоятельно спроектировать и установить. Уже год как установили качели, так на них дети круглый год катаются, даже зимой, и интерес не угасает.

Эльвира, Смоленск, Россия.

Собираем основание

Создание основания для гнезда-качели выполняется так:

1. Берётся стальная труба длиной 4 м с круглым сечением, диаметр которого составляет 1 дюйм, а толщина стенок не менее 2 мм.

2. На гибочном станке трубу изгибают в кольцо нужного диаметра, лишнюю часть отрезают болгаркой. Затем стыки приваривают при помощи инверторного аппарата, кромки зачищают для получения гладкого ровного обода.

3. На ободе по диаметру отмечают 4 точки для крепления петель под цепи. После чего их приваривают. На петли надевают карабины под фиксацию цепей или канатов.

Важно! Если обойтись без приваривания петель, а просто привязать их на верёвку, то в процессе эксплуатации они могут сместиться вместе с центром тяжести, что чревато травматизмом детей. В случае просверливания отверстий под канат прочность обода снизится. Это значит, что величина максимальной нагрузки будет снижена.

Делаем опоры

Конструкция опор зависит от того, где планируется устанавливать качели-гнездо – в помещении или на улице.

В помещении

Внутри помещений важно выбрать подходящее для установки место, соответствующее ряду требований:

• площади хватает, чтобы при эксплуатации качели не были задеты предметы интерьера или опорная конструкция;

• требуется наличие несущих балок, способных выдержать нагрузки качели-гнезда;

• высоты потолков достаточно, чтобы расстояние от сидения до пола было не менее 40 см.

В качестве опор рекомендуется использовать брус с квадратным сечением, размер одной стороны 100 мм. Опоры крепят к несущим балкам и стенам на анкеры. Если прочности перекрытий недостаточно для выдерживания нагрузки с учётом запаса прочности, то возводят по две опоры с каждой стороны в форме буквы «А» и крепят к черновому полу.

Внимание! В домах с железобетонными перекрытиями от опор можно отказаться в пользу анкерных крюков. Предельные нагрузки будут составлять до 150-200 кг, чего вполне достаточно для 2-х детей в возрасте до 14 лет с небольшим запасом.

На улице

Для качелей на улице рекомендуется использовать стальные опоры, так как они прочнее древесины и менее требовательны к климатическим условиям. Однако стальную поверхность нужно защитить антикоррозионным покрытием.

Монтаж выполняют так:

1. Выкапывают в грунте 4 ямы для опор на 20-30 см шире, чем используемые трубы. Глубина должна быть не менее 70 см, в зависимости от предполагаемых нагрузок.

2. Дно утрамбовывают, а затем засыпают слой щебня.

3. Укладывают гидроизоляционный слой на дно и закрывают стенки траншеи.

4. Строят А-образные опоры. Делают каркас качели. Устанавливают конструкцию в траншеи.

5. Выравнивают конструкцию с использованием уровня.

6. Заливают бетон в траншеи. При помощи дрели с миксерной насадкой удаляют из раствора воздушные пузырьки.

7. Поверхность закрывают полиэтиленом на сутки. Затем, после частичного застывания бетона, снимают. При необходимости взбрызгивают поверхность водой.

Сооружаем стропы

В качестве крепежей для основания рекомендуется использовать стропы, канаты или цепи в плотной мягкой оплётке. Также допускается применять комбинированные варианты в целях повышения комфорта эксплуатации качели.

Наиболее выгодными и надёжными считаются альпинистские шнуры на основе полиамида. Они способны выдерживать до 250-300 кг и имеют небольшой диаметр до 20 мм.

К основанию стропила крепят в 4-х точках на карабины. Чтобы защитить замки от раскрытия, их нужно надёжно законтрить на специальные винты. Снаружи нужно обмотать тканью или надеть плотный чехол, чтобы дети во время игр не стали лезть в крепежи.

К верхней перекладине стропила стоит крепить на установленные подшипники, чтобы снизить трение между несущими деталями и продлить срок эксплуатации качели. Если требуется максимально упростить конструкцию, то можно просто сделать морской узел.

Плетём сиденье

Для изготовления сидения можно использовать брезент или другие плотные ткани, однако они не позволят ребёнку держаться за основу. Поэтому, если качели рассчитаны на несколько человек, то потребуется плести сидение из плотного джута. Такой выбор очевиден, поскольку материал не скользкий, прочный и не сохраняющий растянутую форму после снятия нагрузки.

Диаметр джута выбирается следующим образом:

• для детей до 6 лет – от 5 до 8 мм;

• до 16 лет – от 8 до 12 мм;

• для лиц старше 16 лет – от 12 до 15 мм.

Внимание! При расчётах джута по схеме нужно учитывать, что плетёное сидение должно немного провисать, а не быть натянутым. Это обеспечит большую безопасность при эксплуатации качели за счёт дополнительной опоры для ног в виде основания гнезда.

Схема “Паутина”

Плетение сидения по схеме “Паутина” выполняется так:

1. Зная длину окружности самодельного основания, разделяем его на 12 равных частей. Если было взято готовое кольцо для сидения, то в таком случае нужно взять нитку, приложить её по диаметру, а затем измерить рулеткой. Полученное значение разделить на количество частей и отложить отрезки по диаметру с использованием нитки.

2. Берём джутовую верёвку, отмеряем на ней 2 диаметра кольца плюс запас, который требуется на перевязку узлов и провисание сидения. Обычно для диаметра 1 м провисание должно составлять 100 мм. То есть длина верёвки должна составлять примерно 2,8-3 м (зависит от способа формирования узлов).

3. Складываем верёвку вдвое, затягиваем петлю на одной из отметок, а затем протягиваем оба конца на диаметрально противоположную часть и завязываем узел. Аналогичным образом протягиваем джут между оставшимися отметками на кольце основания сидения.

4. Приступаем к плетению джутовых колец, начиная от диаметра большого кольца. Расстояние выбираем такое, чтобы при переплетении узлов методом обычного скручивания в два раза формировался небольшой по размерам шаг сетки.

5. Для фиксации диаметральных верёвок дополнительно сшиваем при помощи обычных ниток и цыганской иглы.

6. Обод нужно проложить поролоном и сверху обвязать сплошной тканью или джутовой верёвкой, чтобы он не скользил в руках и за него было удобно браться.

Другие схемы

Другой простой схемой плетения является обычная сетка:

1. Размечается основание по диаметру кольца на 10 равных частей.

2. Джутовой верёвкой соединяют две диаметрально противоположных точки. Затем, перпендикулярно ей через центр окружности другой верёвкой соединяют две другие противоположные точки на основании. Получаем крест внутри кольца.

3. Параллельно одной из верёвок протягиваем джут с соединением отмеченных точек на ободе. В местах пересечения с перпендикулярной линией нужно сделать узлы с последующим прошиванием нитками. Таких параллелей должно быть по две с каждой из сторон по диаметру основы от базовой линии.

4. Аналогичным образом поступаем с перпендикулярным к уже натянутым верёвкам джутом. Должно получиться по 2 с каждой стороны вдоль диаметра. Все места пересечений с натянутыми шнурами следует обвязать и прошить нитками. В результате должна получиться сетка с примерно одинаковым шагом.

«Паутину» можно немного модифицировать, делая не прямые лучи, а в виде небольшого изгиба в виде спирали. Вид у основания получится более красивый и эстетичный. Сложность немного повысится, но оно того стоит. Аналогичным образом можно поступить и с сетчатой схемой, но сделать только одну спираль, которая будет идти от начала одного из лучей и заканчиваться в центре круга.

Для плетения можно использовать следующие техники, которые смогут реализовать только профессионалы:

• макраме;

• пэчворк;

• фриволите;

• вязание.

Для каждой из перечисленных техник нужно создавать или брать готовую схему плетения, чтобы не допустить ошибок в формировании узоров и сетка получилась прочной.