Kalkulačka schodišťových nosníků - Výpočet výšky, běhu a řezů | Soulad s IRC

Kalkulačka schodnice

Kalkulačka schodnice schodiště vypočítá rozměry řezů pro šikmá prkna, která podpírají schodiště. Schodnice je prkno s výřezy podél horní hrany, do nichž se ukládají jednotlivé stupně. Zadejte celkové převýšení, celkovou vodorovnou délku, počet stupňů a rozměr řeziva; kalkulačka vrátí výšku stupně, hloubku nášlapu, úhel sklonu schodnice, délku schodnice a minimální potřebný rozměr prkna.

Klíčové pojmy

• Celkové převýšení: celá svislá výška, kterou schodiště překonává, měřená od spodní podlahy k horní podlaze.
• Celková vodorovná délka: celková vodorovná vzdálenost, kterou schodiště zabírá.
• Výška stupně: svislá část jednoho schodu.
• Nášlap: plochá vodorovná část jednoho schodu, na kterou se pokládá chodidlo.
• Schodnice: šikmé prkno s výřezy v klikatém vzoru, které nese nášlapy a svislé části stupňů.

Jak používat kalkulačku

1. Zadejte celkové převýšení v palcích.
2. Zadejte celkovou vodorovnou délku v palcích.
3. Zadejte počet stupňů. Kalkulačka tento počet nevolí automaticky; použije celé číslo, které zadáte. Běžným výchozím postupem je vydělit celkové převýšení přibližně 7 palci, zaokrouhlit výsledek na celé číslo a toto číslo zadat jako počet stupňů.
4. Zvolte rozměr řeziva: 2x10, 2x12 nebo 2x14.
5. Přečtěte si výsledky pod formulářem.

Dvě předvolby mohou najednou vyplnit první tři pole: Standard USA/Kanada a Mezinárodní standard. K dispozici je také možnost Vlastní, do níž lze zadat libovolné hodnoty.

• Standard USA/Kanada: 84 palců celkového převýšení, 121 palců celkové vodorovné délky a 12 stupňů. Výsledkem je výška stupně 7 palců a nášlap 11 palců.
• Mezinárodní standard: 78 palců celkového převýšení, 110 palců celkové vodorovné délky a 12 stupňů. Výsledkem je výška stupně 6,5 palce a nášlap 10 palců.

Vzorce

Výška stoupání a hloubka nášlapu

$h = \frac{R}{N}$

$t = \frac{U}{N - 1}$

kde h je výška stoupání, t hloubka nášlapu, R celkové převýšení, U celková vodorovná délka a N počet stupňů.

Schodišťové rameno s N stupni má N výšek stoupání, ale pouze N − 1 nášlapů, protože horní stupeň tvoří samotná podesta, nikoli samostatný nášlap.

Sklon schodnice

$\theta = \arctan\left(\frac{h}{t}\right)$

kde θ je sklon schodnice.

Jde o úhel sklonu jednotlivého stupně, někdy nazývaný úhel stoupání. Není stejný jako úhel přímky vedené z jednoho rohu do protějšího přes celé schodiště.

Délka schodnice

$S = \sqrt{R² + U²}$

kde S je délka schodnice.

Tento výpočet používá Pythagorovu větu pro celkové převýšení a celkovou vodorovnou délku a udává délku úhlopříčné čáry od dolního konce schodnice k hornímu. Jde o mírně nadsazenou hodnotu. Přímka spojující přední hrany nášlapů vede přes N − 1 nášlapů, nikoli přes N výšek stupňů, takže je kratší: u příkladu o rozměrech 84 palců krát 121 palců měří 11 × √(7² + 11²) ≈ 143,4 palce oproti úhlopříčce dlouhé 147,30 palce.

Minimální průřez řeziva

Každý rozměr řeziva má pevně danou skutečnou tloušťku a šířku nezávislou na rozměrech stupňů:

Kalkulačka určí minimální délku prkna převedením délky schodnice z palců na stopy a zaokrouhlením nahoru na nejbližší celou stopu:

$M = \left\lceil \frac{S}{12} \right\rceil$

kde M je minimální délka prkna ve stopách, zaokrouhlená nahoru na nejbližší celou stopu.

Limity stavebních předpisů (IRC)

Mezinárodní bytový předpis, oddíl R311.7, stanovuje dva limity, které kalkulačka kontroluje:

• Maximální výška stupně: 7,75 palce (19,7 cm). Vyšší stupeň ztěžuje bezpečný výstup.
• Minimální hloubka nášlapu: 10 palců. Mělčí nášlap neposkytuje dostatek prostoru pro celé došlápnutí.

Předpis nestanovuje minimální výšku stupně ani maximální hloubku nášlapu. Pokud výška stupně vyjde větší než 7,75 palce (19,7 cm), kalkulačka zobrazí upozornění. Pokud hloubka nášlapu vyjde menší než 10 palců (25 cm), zobrazí jiné upozornění. Nejprve se kontroluje výška stupně, takže pokud jsou mimo rozsah obě hodnoty, zobrazí se pouze upozornění na výšku stupně. Výsledky se v obou případech stále zobrazí, takže počet stupňů lze upravit a kontrolu zopakovat.

Dvě hodnoty výpočet zastaví, místo aby vyvolaly upozornění:

• Celkové převýšení, celková vodorovná délka nebo počet stupňů je nula či menší. Kalkulačka vyžaduje kladná čísla a nezobrazí žádné výsledky.
• Počet stupňů 1. Jednostupňové rameno nemá nášlap, protože N stupňů poskytuje N − 1 nášlapů, takže celkovou vodorovnou délku není čím dělit.

Příklad výpočtu 1: standardní obytné schodiště

Celkové převýšení 84 palců (213 cm), celková vodorovná délka 121 palců (307 cm), 12 stupňů, řezivo 2x12.

• Výška stupně = 84 ÷ 12 = 7,00 palce (17,8 cm)
• Hloubka nášlapu = 121 ÷ 11 = 11,00 palce (27,9 cm)
• Obě hodnoty splňují předpisy, takže se nezobrazí žádné upozornění.
• Úhel sklonu schodnice = arctan(7 ÷ 11) ≈ 32,5°
• Délka schodnice = √(84² + 121²) = √21 697 ≈ 147,30 palce (374 cm)
• Minimální řezivo: prkno 2x12 (tloušťka 1,5 palce, hloubka 11,25 palce), délka = zaokrouhlení nahoru(147,30 ÷ 12) = 13 stop (3,96 m)

Příklad výpočtu 2: schodiště k terase

Celkové převýšení 56 palců (142 cm), celková vodorovná délka 96 palců (244 cm), 8 stupňů, řezivo 2x12.

• Výška stupně = 56 ÷ 8 = 7,00 palce (17,8 cm)
• Hloubka nášlapu = 96 ÷ 7 ≈ 13,71 palce (34,8 cm)
• Výška stupně je menší než 7,75 palce a nášlap je hlubší než 10 palců (25 cm), takže se nezobrazí žádné upozornění.
• Úhel sklonu schodnice = arctan(7 ÷ 13,71) ≈ 27,0°
• Délka schodnice = √(56² + 96²) = √12 352 ≈ 111,14 palce (282 cm)
• Minimální řezivo: prkno 2x12, délka = zaokrouhlení nahoru(111,14 ÷ 12) = 10 stop (3 m)

Volba rozměru řeziva

Kalkulačka nabízí tři velikosti konstrukčního řeziva: 2x10, 2x12 a 2x14. Širší prkno s větší skutečnou hloubkou zanechá po vyřezání nášlapů a výšek stupňů více plného dřeva, což je důležitější u strmějších schodišť s vysokými stupni a hlubokými nášlapy. 2x12 je nejčastější volbou pro schodnice obytných schodišť. Údaj o minimální délce v kalkulačce je pouze odhadem délky řeziva; nekontroluje, zda je daná šířka dostatečná pro rozmístění výřezů, proto je vhodné skutečný řez před nákupem materiálu zakreslit.

Často kladené otázky

Co je schodnice schodiště? Schodnice je šikmé prkno, které podpírá schodiště. Je opatřeno výřezy, do nichž lze uložit nášlapnou a svislou desku každého stupně, a tím vytvořit schody.

Jaký je vzorec pro délku schodnice? Délka schodnice se rovná druhé odmocnině ze součtu druhých mocnin celkového převýšení a celkové vodorovné délky podle Pythagorovy věty: √(celkové převýšení² + celková vodorovná délka²).

Kolik stupňů by mělo schodiště mít? Neexistuje jediné pevné číslo; závisí na celkovém převýšení a vodorovné délce prostoru. Běžným postupem je vydělit celkové převýšení přibližně 7 palci a výsledek zaokrouhlit na nejbližší celé číslo. Poté se ověří, že výsledná výška stupně je nejvýše 7,75 palce (19,7 cm) a hloubka nášlapu nejméně 10 palců (25 cm).

Proč kalkulačka zobrazuje upozornění na výšku stupně nebo nášlap? IRC stanovuje maximální výšku stupně 7,75 palce a minimální hloubku nášlapu 10 palců. Pokud zadané hodnoty vytvoří vyšší stupeň, než je maximum, nebo mělčí nášlap, než je minimum, kalkulačka na to upozorní. Změna počtu stupňů, celkového převýšení nebo celkové vodorovné délky tyto hodnoty změní.

Jaký je rozdíl mezi předvolbami USA/Kanada a mezinárodní předvolbou? Předvolba Standard USA/Kanada používá výšku stupně 7 palců a nášlap 11 palců (celkové převýšení 84 palců, celková vodorovná délka 121 palců, 12 stupňů). Předvolba Mezinárodní standard používá výšku stupně 6,5 palce a nášlap 10 palců (celkové převýšení 78 palců, celková vodorovná délka 110 palců, 12 stupňů).

Jaký rozměr řeziva potřebuji na schodnice? 2x12 je nejčastější volbou pro schodnice obytných schodišť a pro většinu standardních kombinací převýšení a nášlapu je dostatečně široké. 2x10 se hodí pro kratší a mělčí schodnice, zatímco 2x14 se hodí pro delší nebo strmější. Kalkulačka uvádí minimální délku prkna ve stopách podle délky schodnice; šířku prkna nevypočítává.