Kalkulačka schodů - Výpočet přesných rozměrů a výšek schodů

Co je kalkulačka schodiště?

Kalkulačka schodiště vypočítá, kolik stupňů má schodiště mít, jak vysoký má být každý stupeň a jak hluboký má být jeho nášlap. Používá dvě měření: celkové převýšení (svislou výšku, kterou musí schodiště překonat) a celkovou délku ve vodorovném směru (dostupnou vodorovnou délku). Výsledkem jsou rozměry schodiště, po kterém lze bezpečně chodit a které jsou odshora dolů stejnoměrné.

Nerovnoměrné stupně představují riziko zakopnutí. Když je jedna podstupnice byť jen o málo vyšší nebo nižší než ostatní, noha dopadne ve špatný okamžik. Kalkulačka schodiště tomu předchází tím, že celkovou výšku rozdělí rovnoměrně mezi všechny stupně, takže žádná podstupnice nevybočuje z řady.

Vzorce pro výpočet schodiště

Vzorec pro počet stupňů

Počet stupňů je celkové převýšení dělené požadovanou výškou stupně, zaokrouhlené nahoru na nejbližší celé číslo:

Počet stupňů = ⌈celkové převýšení ÷ požadovaná výška stupně⌉

Symbol horní celistvé části (⌈ ⌉) znamená „zaokrouhlit nahoru“. Zaokrouhlení nahoru je důležité, protože zaokrouhlení dolů by způsobilo, že každé čelo stupně bude vyšší, než se zamýšlelo, a návrh by mohl překročit maximální výšku stupně povolenou stavebními předpisy.

Vzorec pro skutečnou výšku stupně

Jakmile je počet stupňů stanoven, přesná výška stupně se získá rovnoměrným rozdělením celkového převýšení mezi všechny stupně:

Skutečná výška stupně = celkové převýšení ÷ počet stupňů

Tato hodnota je obvykle o něco nižší než výška podstupnice, kterou člověk zadal jako první, protože počet stupňů byl zaokrouhlen nahoru. Pokud se celková výška dělí požadovanou výškou podstupnice beze zbytku, nástroj tuto výšku ponechá a další stupeň nepřidá.

Vzorec pro hloubku nášlapu

Hloubka nášlapu je vodorovná délka jednoho stupně. Vypočítá se vydělením celkové vodorovné délky počtem nášlapů. Schodiště má vždy o jeden nášlap méně než čel, protože horní podstupnice navazuje na horní podlaží, nikoli na další nášlap:

Hloubka nášlapu = celková vodorovná délka ÷ (počet stupňů − 1)

Pravidlo pohodlí 2R + T

Návrhová zásada ověřuje, zda bude chůze po schodišti pohodlná: dvojnásobek výšky podstupnice plus hloubka nášlapu by měl ležet mezi 24 a 25 palci, jak se vyučuje v příručce o návrhu schodišť Ohio University. Nejde o pravidlo stavebního předpisu. Kalkulačka tuto kontrolu neprovádí; je to způsob, jak její výsledky posoudit ručně.

Jak vypočítat schodiště: praktický příklad

Uvažujme schodiště s celkovým převýšením 108 palců (9 stop), celkovou vodorovnou délkou 144 palců (12 stop) a cílovou výškou stupně 7 palců (18 cm).

1. Počet stupňů: 108 ÷ 7 = 15,43, zaokrouhleno nahoru na 16.
2. Skutečná výška stupně: 108 ÷ 16 = 6,75 palce (17,1 cm).
3. Hloubka nášlapu: 144 ÷ (16 − 1) = 144 ÷ 15 = 9,6 palce (24,4 cm).
4. Kontrola pohodlnosti: (2 × 6,75) + 9,6 = 23,1 palce, tedy pod doporučeným rozmezím 24 až 25 palců.

Výsledkem je 16 stupňů s výškou podstupnice 6,75 palce a hloubkou nášlapu 9,6 palce. Jde o výchozí vstupy nástroje. Protože 9,6 palce je méně než minimální hloubka nášlapu 10 palců, nástroj zobrazí varování. Patnáct nášlapů o hloubce 10 palců vyžaduje alespoň 150 palců (381 cm) vodorovné délky, takže toto schodiště potřebuje více podlahové plochy nebo jiné uspořádání.

Požadavky stavebních předpisů na schodiště

Většina jurisdikcí ve Spojených státech vychází při pravidlech pro schodiště z Mezinárodního předpisu pro obytné stavby (IRC). Přesná pravidla se liší podle místa a vydání předpisu, proto by konečné hodnoty měl vždy potvrdit místní stavební úřad. Níže uvedené hodnoty IRC 2018 jsou citovány v příručce ke schodištím města Timnath:

• Maximální výška podstupnice: 7,75 palce (196 mm)
• Maximální rozdíl mezi nejvyšším a nejnižším stupněm v jednom rameni: 3/8 palce (9,5 mm)
• Minimální hloubka nášlapu: 10 palců (254 mm)
• Maximální rozdíl mezi nášlapy: 3/8 palce (9,5 mm)
• Minimální světlá výška: 6 stop 8 palců (2036 mm)
• Minimální šířka schodiště: 36 palců (914 mm)
• Výška madla: 34 až 38 palců (864 až 965 mm), měřeno od šikmé přímky spojující hrany nášlapů

Nástroj varuje, když je požadovaná výška podstupnice vyšší než 7,75 palce (19,7 cm) nebo nižší než 4 palce (10 cm) a když hloubka nášlapu vychází menší než 10 palců (25 cm). Upozornění na nízkou podstupnici označuje stupeň nižší než 4 palce (10 cm) jako neobvykle nízký a možné riziko zakopnutí. Nejde o limit stanovený pro obytné stavby. Minimální hodnota 4 palce je uvedena pro nebytová schodiště v příručce Ohio University, která pro ně zároveň stanoví maximální podstupnici 7 palců a minimální nášlap 11 palců. Její seznam pro obytné stavby minimální výšku podstupnice neuvádí.

Nášlap mělčí než 10 palců nechává chodidlu méně místa, což je nejdůležitější při chůzi dolů. Limit odchylky 3/8 palců udržuje všechny stupně přibližně stejně velké, takže lidé mohou projít celé schodišťové rameno bez zakopnutí.

Tyto hodnoty se týkají běžných vnitřních schodišť. Točitá schodiště, zalomená schodiště (stupně zatáčející za roh bez podesty) a komerční schodiště navržená podle norem přístupnosti se řídí samostatnými pravidly a nespadají do rozsahu základního výpočtu převýšení a vodorovné délky.

Běžné typy schodišť

• Přímá schodiště vedou v jedné linii odspodu nahoru. Výše uvedené vzorce se na ně použijí přímo.
• Schodiště ve tvaru L se na podestě stáčejí o 90 stupňů; každé přímé rameno se vypočítává samostatně.
• Schodiště ve tvaru U se stáčejí o 180 stupňů, obvykle s jednou nebo dvěma podestami, a také se vypočítávají po jednotlivých ramenech.
• Točitá a zalomená schodiště používají zakřivené nebo klínovité nášlapy a vyžadují specializovanou geometrii nad rámec jednoduchého vzorce pro převýšení a vodorovnou délku.

Často kladené otázky

Jak vypočítám potřebný počet stupňů?

Vydělte celkové převýšení v palcích požadovanou výškou stupně a výsledek zaokrouhlete nahoru na nejbližší celé číslo. Při převýšení 108 palců a výšce stupňů 7 palců je potřeba 108 ÷ 7 = 15,43, po zaokrouhlení nahoru 16 stupňů.

Jaká výška stupně je pohodlná?

Podle IRC nesmí být podstupnice schodiště v obytném domě vyšší než 7,75 palce. Pro nebytová schodiště platí limit 7 palců (18 cm). Podstupnice, která splňuje i kontrolu 2R + T, například 7 palců (18 cm) s nášlapem 11 palců, se obvykle chodí pohodlně.

Kolik stupňů potřebuje strop vysoký 9 stop?

Výška mezi podlahami 9 stop (108 palců) vyžaduje 16 stupňů s cílovou výškou 7 palců, protože 108 ÷ 7 se po zaokrouhlení nahoru změní z 15,43 na 16. Výška 8 stop (96 palců) vyžaduje 14 stupňů a výška 10 stop (120 palců) vyžaduje 18 stupňů. Výška mezi podlahami není totéž co výška stropu; zahrnuje také podlahové trámy a dokončenou podlahu nad stropem.

Kolik vodorovného prostoru schodiště potřebuje?

Schodiště se 16 stupni a nášlapy hlubokými 10 palců má 15 nášlapů, takže potřebuje 15 × 10 = 150 palců, tedy přibližně 12,5 stop (3,81 m) vodorovné délky. K tomu je třeba připočítat minimální šířku 36 palců a světlou výšku 6 stop a 8 palců nad schody.

Co je pravidlo 2R + T?

Jde o kontrolu pohodlnosti: dvojnásobek výšky stupně plus hloubka nášlapu by měly dávat 24 až 25 palců. Například stupně vysoké 7 palců s nášlapy hlubokými 11 palců dávají (2 × 7) + 11 = 25 palců (63,5 cm), což je přesně na horní hranici rozsahu.

Mohou mít stupně na stejném schodišti různou výšku?

Ne. IRC připouští jen malou toleranci, 3/8 palce, mezi nejvyšší a nejnižší podstupnicí v jednom schodišťovém rameni. Schodiště je třeba navrhnout tak, aby rovnoměrné rozdělení celkové výšky dalo každému stupni stejnou výšku, a ne směs různých výšek.

Reference

1. Ohio University, School of Art + Design. Stair Design Rules & Guidelines (ART 2600). people.ohio.edu — zásada 2R + T = 24–25 palců; pro nebytová schodiště minimální podstupnice 4 palce, maximální podstupnice 7 palců a minimální nášlap 11 palců.
2. Town of Timnath, Colorado. 2018 Residential Stair Guide. timnath.org — hodnoty IRC R311.7: šířka 36 palců, světlá výška 6 stop 8 palců (2,03 m), maximální podstupnice 7¾ palce, minimální nášlap 10 palců, limity odchylky 3/8 palců, výška madla 34–38 palců.