Υπολογιστής Σκάλας - Υπολογισμός Ακριβών Διαστάσεων & Βαθμίδων

Τι είναι ένας υπολογιστής κλίμακας;

Ένας υπολογιστής σκάλας υπολογίζει πόσα σκαλοπάτια χρειάζεται μια σκάλα, πόσο ψηλό πρέπει να είναι κάθε ρίχτι και πόσο βαθύ κάθε πάτημα. Χρησιμοποιεί δύο μετρήσεις: το συνολικό ύψος ανόδου (το κατακόρυφο ύψος που πρέπει να καλύψει η σκάλα) και τη συνολική ανάπτυξη (το διαθέσιμο οριζόντιο μήκος). Το αποτέλεσμα είναι ένα σύνολο διαστάσεων σκάλας, ασφαλών για βάδιση και ομοιόμορφων από την κορυφή ως τη βάση.

Τα άνισα σκαλοπάτια αποτελούν συχνή αιτία πτώσεων. Όταν ένα ρίχτι είναι έστω και λίγο ψηλότερο ή χαμηλότερο από τα υπόλοιπα, το πόδι κάποιου πατά τη λάθος στιγμή και μπορεί να σκοντάψει. Ένας υπολογιστής κλίμακας το αποτρέπει αυτό, κατανέμοντας ομοιόμορφα το συνολικό ύψος ανόδου σε όλα τα σκαλοπάτια, ώστε κανένα ρίχτι να μην αποκλίνει από τα άλλα.

Τύποι υπολογισμού σκάλας

Τύπος υπολογισμού του αριθμού των σκαλοπατιών

Ο αριθμός των σκαλοπατιών είναι το συνολικό ύψος ανόδου διαιρεμένο με το επιθυμητό ύψος ριχτιού, στρογγυλοποιημένο προς τα πάνω στον επόμενο ακέραιο αριθμό:

$n = \left\lceil \frac{H}{d} \right\rceil$

όπου n είναι ο αριθμός των σκαλοπατιών, H το συνολικό ύψος ανόδου και d το επιθυμητό ύψος ριχτιού.

Το σύμβολο της στρογγυλοποίησης προς τα πάνω (⌈ ⌉) σημαίνει «στρογγυλοποίηση προς τα πάνω». Αυτό έχει σημασία, επειδή η στρογγυλοποίηση προς τα κάτω θα έκανε κάθε ρίχτι ψηλότερο από το προβλεπόμενο, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει μια κατασκευή να υπερβεί το μέγιστο επιτρεπόμενο ύψος ριχτιού σύμφωνα με τον οικοδομικό κανονισμό.

Τύπος υπολογισμού του πραγματικού ύψους ριχτιού

Μόλις καθοριστεί ο αριθμός των σκαλοπατιών, το ακριβές ύψος ριχτιού προκύπτει από την ομοιόμορφη κατανομή του συνολικού ύψους ανόδου σε όλα:

$R = \frac{H}{n}$

όπου R είναι το πραγματικό ύψος ριχτιού.

Συνήθως είναι λίγο μικρότερο από το ύψος ριχτιού που πληκτρολογεί αρχικά κάποιος, επειδή ο αριθμός των σκαλοπατιών στρογγυλοποιήθηκε προς τα πάνω.

Τύπος υπολογισμού του βάθους πατήματος

Το βάθος πατήματος είναι το οριζόντιο μήκος ενός σκαλοπατιού. Προκύπτει από τη συνολική ανάπτυξη διαιρεμένη με τον αριθμό των πατημάτων. Μια σκάλα έχει πάντα ένα πάτημα λιγότερο από ό,τι ρίχτια, επειδή το επάνω ρίχτι οδηγεί στον επάνω όροφο και όχι σε άλλο πάτημα:

$T = \frac{U}{n - 1}$

όπου T είναι το βάθος πατήματος και U η συνολική ανάπτυξη.

Ο κανόνας άνεσης 2R + T

Ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος πρακτικός κανόνας ελέγχει αν μια σκάλα θα είναι άνετη στη βάδιση: το διπλάσιο του ύψους ριχτιού συν το βάθος πατήματος πρέπει να βρίσκεται μεταξύ 24 και 25 ιντσών (61 έως 64 cm). Αυτό αντιστοιχεί περίπου στο μήκος του βήματος ενός μέσου ενήλικα σε επίπεδο έδαφος. Τα σκαλοπάτια σε αυτό το εύρος δίνουν φυσική αίσθηση· όσα απέχουν πολύ από αυτό είναι είτε υπερβολικά απότομα είτε υπερβολικά ρηχά, ακόμη και όταν πληρούν τις ελάχιστες νόμιμες διαστάσεις.

Πώς υπολογίζονται οι σκάλες: παράδειγμα

Ας εξετάσουμε μια σκάλα με συνολικό ύψος ανόδου 108 ιντσών (9 πόδια), συνολική ανάπτυξη 144 ιντσών (12 πόδια) και επιθυμητό ύψος ριχτιού 7 ιντσών (18 cm).

1. Αριθμός σκαλοπατιών: 108 ÷ 7 = 15,43, στρογγυλοποιημένο προς τα πάνω σε 16.
2. Πραγματικό ύψος ριχτιού: 108 ÷ 16 = 6,75 ίντσες (17,1 cm).
3. Βάθος πατήματος: 144 ÷ (16 − 1) = 144 ÷ 15 = 9,6 ίντσες (24,4 cm).
4. Έλεγχος άνεσης: (2 × 6,75) + 9,6 = 23,1 ίντσες (58,7 cm). Αυτό είναι λίγο μικρότερο από τον στόχο των 24 έως 25 ίντσες, αλλά αρκετά κοντά ώστε οι περισσότεροι άνθρωποι να βρίσκουν τη σκάλα άνετη.

Το αποτέλεσμα: μια σκάλα 16 σκαλοπατιών, με ρίχτια 6,75 ίντσες και πατήματα 9,6 ίντσες.

Απαιτήσεις οικοδομικού κανονισμού για σκάλες

Οι περισσότερες δικαιοδοσίες στις Ηνωμένες Πολιτείες βασίζουν τους κανόνες για τις σκάλες στον Διεθνή Οικιστικό Κώδικα (IRC). Οι ακριβείς κανόνες διαφέρουν ανά περιοχή, επομένως η τοπική υπηρεσία δόμησης πρέπει πάντα να επιβεβαιώνει τις τελικές τιμές, αλλά τα συνηθισμένα μεγέθη είναι:

• Μέγιστο ύψος ριχτιού: 7,75 ίντσες (197 mm)
• Ελάχιστο ύψος ριχτιού: 4 ίντσες (102 mm)
• Μέγιστη διαφορά μεταξύ του ψηλότερου και του χαμηλότερου ριχτιού σε έναν κλάδο σκάλας: 3/8 ίντσας (9,5 mm)
• Ελάχιστο βάθος πατήματος: 10 ίντσες (254 mm)
• Μέγιστη διαφορά μεταξύ πατημάτων: 3/8 ίντσας (9,5 mm)
• Ελάχιστο ελεύθερο ύψος: 6 πόδια 8 ίντσες (2032 mm)
• Ελάχιστο πλάτος σκάλας: 36 ίντσες (914 mm)
• Ύψος χειρολισθήρα: από 34 έως 38 ίντσες (από 864 έως 965 mm), μετρούμενο από την ακμή του πατήματος

Ένα πάτημα με βάθος μικρότερο από 10 ίντσες (25 cm) αφήνει το πόδι να προεξέχει εν μέρει από την πίσω ακμή, κάτι ιδιαίτερα επικίνδυνο στην κάθοδο. Διαφορά ύψους ριχτιού μεγαλύτερη από 3/8 ίντσας (9,5 mm) μεταξύ διαδοχικών σκαλοπατιών αρκεί για να διαταράξει τον βηματισμό και να προκαλέσει παραπάτημα, επειδή το σώμα απομνημονεύει τον ρυθμό των δύο ή τριών πρώτων σκαλοπατιών και περιμένει να ταιριάζει κάθε επόμενο.

Αυτές οι τιμές αφορούν τις συνηθισμένες εσωτερικές σκάλες. Οι κυκλικές σκάλες, οι σκάλες με σφηνοειδή πατήματα που στρίβουν χωρίς πλατύσκαλο και οι σκάλες εμπορικών κτιρίων που κατασκευάζονται σύμφωνα με πρότυπα προσβασιμότητας διέπονται από ξεχωριστούς κανόνες και δεν περιλαμβάνονται σε έναν βασικό υπολογισμό ύψους ανόδου και ανάπτυξης.

Συνηθισμένοι τύποι σκάλας

• Ευθείες σκάλες εκτείνονται σε μία ευθεία από τη βάση ως την κορυφή. Οι παραπάνω τύποι εφαρμόζονται άμεσα.
• Σκάλες σε σχήμα L στρίβουν κατά 90 μοίρες σε πλατύσκαλο· κάθε ευθύ τμήμα υπολογίζεται ξεχωριστά.
• Σκάλες σε σχήμα U στρίβουν κατά 180 μοίρες, συνήθως με ένα ή δύο πλατύσκαλα, και υπολογίζονται επίσης τμήμα προς τμήμα.
• Κυκλικές σκάλες και σκάλες με σφηνοειδή πατήματα χρησιμοποιούν καμπύλα ή σφηνοειδή πατήματα και χρειάζονται εξειδικευμένη γεωμετρία, πέρα από έναν απλό τύπο ύψους ανόδου και ανάπτυξης.

Συχνές ερωτήσεις

Πώς υπολογίζω τον αριθμό των σκαλοπατιών που χρειάζομαι;

Διαιρέστε το συνολικό ύψος ανόδου σε ίντσες με το επιθυμητό ύψος ριχτιού και στη συνέχεια στρογγυλοποιήστε προς τα πάνω στον επόμενο ακέραιο αριθμό. Για ύψος ανόδου 108 ίντσες με ρίχτια 7 ίντσες χρειάζονται 108 ÷ 7 = 15,43, στρογγυλοποιημένα προς τα πάνω σε 16 σκαλοπάτια.

Ποιο είναι ένα άνετο ύψος ριχτιού;

Οι περισσότερες οικιακές σκάλες έχουν ρίχτια μεταξύ 6,5 και 7,5 ιντσών (19,1 cm). Στα επαγγελματικά κτίρια χρησιμοποιούνται συχνά χαμηλότερα ρίχτια, περίπου 6 ίντσες (15 cm), επειδή εξυπηρετούν περισσότερη κίνηση και περισσότερα άτομα με περιορισμένη κινητικότητα.

Πόσα σκαλοπάτια χρειάζεται μια οροφή με ύψος 9 πόδια;

Ένα ύψος από δάπεδο σε δάπεδο 9 πόδια (108 ίντσες) χρειάζεται 16 σκαλοπάτια με επιθυμητά ρίχτια 7 ίντσες, επειδή το 108 ÷ 7 στρογγυλοποιείται προς τα πάνω από 15,43 σε 16. Ύψος 8 πόδια (96 ίντσες) χρειάζεται 14 σκαλοπάτια, ενώ ύψος 10 πόδια (120 ίντσες) χρειάζεται 18 σκαλοπάτια. Το ύψος από δάπεδο σε δάπεδο δεν είναι ίδιο με το ύψος οροφής· περιλαμβάνει επίσης τα δοκάρια του δαπέδου και την τελική επίστρωση του επάνω δαπέδου.

Πόσο οριζόντιο χώρο χρειάζεται μια σκάλα;

Μια σκάλα 16 σκαλοπατιών με πατήματα 10 ίντσες έχει 15 πατήματα, επομένως χρειάζεται 15 × 10 = 150 ίντσες (381 cm) ή περίπου 12,5 πόδια (3,81 m) οριζόντιας ανάπτυξης. Αυτό προστίθεται στο ελάχιστο πλάτος των 36 ίντσες και στο απαιτούμενο ελεύθερο ύψος 6 πόδια-8 ίντσες πάνω από τη σκάλα.

Τι είναι ο κανόνας 2R + T;

Είναι ένας έλεγχος άνεσης: το διπλάσιο του ύψους ριχτιού συν το βάθος πατήματος πρέπει να ισούται με 24 έως 25 ίντσες (63,5 cm). Για παράδειγμα, ρίχτια 7 ίντσες με πατήματα 11 ίντσες δίνουν (2 × 7) + 11 = 25 ίντσες (63,5 cm), ακριβώς στο άνω όριο του εύρους.

Μπορούν τα ρίχτια της ίδιας σκάλας να έχουν διαφορετικά ύψη;

Όχι. Οι οικοδομικοί κανονισμοί επιτρέπουν μόνο μικρή κατασκευαστική ανοχή, 3/8 ίντσας (9,5 mm), μεταξύ του ψηλότερου και του χαμηλότερου ριχτιού σε μία ευθεία σκάλας. Η σκάλα πρέπει να σχεδιάζεται έτσι ώστε η ομοιόμορφη διαίρεση του συνολικού ύψους ανόδου να δίνει το ίδιο ύψος για κάθε σκαλοπάτι, όχι ένα μείγμα ειδικά προσαρμοσμένων υψών.

Παραπομπές

1. Διεθνές Συμβούλιο Κωδίκων, Διεθνής Οικιστικός Κώδικας, Ενότητα R311.7, απαιτήσεις για σκάλες.
2. Υπηρεσία Ασφάλειας και Υγείας στην Εργασία, Σκάλες και φορητές σκάλες.
3. Allen, Edward και Joseph Iano. Βασικές αρχές κατασκευής κτιρίων: Υλικά και μέθοδοι, 7η έκδ., Wiley, 2019.