Υπολογιστής Απόστασης Στύλων - Απόσταση Μπαλουστρών Σύμφωνα με Κώδικα

Υπολογιστής απόστασης κατακόρυφων στοιχείων κιγκλιδώματος

Ένας υπολογιστής αποστάσεων για κιγκλιδώματα υπολογίζει το κενό μεταξύ των κατακόρυφων ράβδων ενός κιγκλιδώματος, που ονομάζονται μπαλούστρες ή κιγκλιδόβεργες, ή πόσα τέτοια στοιχεία χρειάζονται για ένα δεδομένο μήκος. Βοηθά ώστε το κιγκλίδωμα μιας βεράντας, μιας σκάλας ή ενός φράχτη να πληροί τον οικοδομικό κανονισμό που περιορίζει το πλάτος κάθε ανοίγματος σε ένα προστατευτικό κιγκλίδωμα.

Τι είναι η απόσταση μεταξύ των κατακόρυφων στοιχείων;

Η απόσταση μεταξύ των κατακόρυφων στοιχείων είναι το ανοιχτό κενό ανάμεσα στις κατακόρυφες ράβδους ενός κιγκλιδώματος. Οι όροι «μπαλούστρο» και «κατακόρυφο στοιχείο» είναι συνώνυμοι. Οι οικοδόμοι στις Ηνωμένες Πολιτείες συνήθως χρησιμοποιούν τον όρο «μπαλούστρο», ενώ στο Ηνωμένο Βασίλειο και στον Καναδά είναι συνηθέστερος ο όρος «κατακόρυφο στοιχείο». Τα κατακόρυφα στοιχεία τοποθετούνται στο τμήμα ανάμεσα σε δύο σταθερούς ορθοστάτες, με ανοιχτά κενά γύρω τους και μεταξύ τους.

Σε μια πραγματική κατασκευή προκύπτουν δύο ζητήματα. Πρώτον: αν είναι γνωστός ο αριθμός των κατακόρυφων στοιχείων, πόσο πλατύ είναι κάθε κενό; Δεύτερον: αν είναι γνωστό το επιθυμητό πλάτος του κενού, πόσα κατακόρυφα στοιχεία χρειάζονται; Και τα δύο ερωτήματα χρησιμοποιούν τους ίδιους τρεις αριθμούς: το μήκος του τμήματος του κιγκλιδώματος, το πλάτος ενός κατακόρυφου στοιχείου και είτε τον αριθμό των στοιχείων είτε το επιθυμητό κενό.

Ο κανόνας των 4 ίντσες

Οι περισσότεροι οικοδομικοί κανονισμοί της Βόρειας Αμερικής περιορίζουν τα ανοίγματα των κιγκλιδωμάτων, ώστε να μην μπορεί να περάσει μια σφαίρα 4 ίντσες (102 mm). Ο κανόνας περιλαμβάνεται στον International Residential Code (IRC), στην ενότητα R312.1.3, καθώς και στους περισσότερους τοπικούς κανονισμούς που βασίζονται σε αυτόν. Σκοπός του είναι να μην παγιδεύονται τα κεφάλια μικρών παιδιών ανάμεσα στις ράβδους. Οι επιθεωρητές οικοδομών ελέγχουν το άνοιγμα με μια πραγματική μπάλα διαμέτρου 4 ίντσες.

Το όριο των 4 ίντσες εφαρμόζεται στο καθαρό άνοιγμα, δηλαδή στο πραγματικό κενό από το οποίο θα μπορούσε να περάσει μια σφαίρα. Δεν μετριέται από το κέντρο ενός κατακόρυφου στοιχείου έως το κέντρο του επόμενου.

Πώς υπολογίζεται η απόσταση μεταξύ των κατακόρυφων στοιχείων

Ένα κατακόρυφο στοιχείο τοποθετείται μέσα στο τμήμα ανάμεσα σε δύο ορθοστάτες. Αν τοποθετηθούν N κατακόρυφα στοιχεία, δημιουργούν N + 1 ανοιχτά κενά: ένα κενό δίπλα σε κάθε ορθοστάτη και τα κενά μεταξύ των στοιχείων. Αυτή η λεπτομέρεια αλλάζει τον τύπο, γι’ αυτό πρέπει να διευκρινίζεται πριν από κάθε υπολογισμό.

Τύπος υπολογισμού της απόστασης

Με δεδομένα το συνολικό μήκος μεταξύ των ορθοστατών, το πλάτος κάθε κατακόρυφου στοιχείου και τον αριθμό των στοιχείων, το καθαρό κενό μεταξύ τους είναι:

$\text{Απόσταση} = \frac{\text{Συνολικό μήκος} - (\text{Πλάτος κατακόρυφου στοιχείου} \times \text{Αριθμός κατακόρυφων στοιχείων})}{\text{Αριθμός κατακόρυφων στοιχείων} + 1}$

• Συνολικό μήκος: η απόσταση από την εσωτερική επιφάνεια του ενός ορθοστάτη έως την εσωτερική επιφάνεια του άλλου.
• Πλάτος κατακόρυφου στοιχείου: το πραγματικό μετρημένο πλάτος ενός κατακόρυφου στοιχείου, όχι το ονομαστικό του μέγεθος.
• Αριθμός κατακόρυφων στοιχείων: πόσα κατακόρυφα στοιχεία τοποθετούνται.

Τύπος υπολογισμού του αριθμού των κατακόρυφων στοιχείων

Με δεδομένα το συνολικό μήκος, το πλάτος του κατακόρυφου στοιχείου και το μέγιστο επιτρεπόμενο κενό, ο ελάχιστος απαιτούμενος αριθμός κατακόρυφων στοιχείων είναι:

$\text{Αριθμός κατακόρυφων στοιχείων} = \left\lceil \frac{\text{Συνολικό μήκος} - \text{Απόσταση}}{\text{Απόσταση} + \text{Πλάτος κατακόρυφου στοιχείου}} \right\rceil$

Το αποτέλεσμα στρογγυλοποιείται πάντα προς τα πάνω στον επόμενο ακέραιο αριθμό στοιχείων. Η στρογγυλοποίηση προς τα κάτω θα αφαιρούσε ένα στοιχείο και θα διεύρυνε κάθε υπόλοιπο κενό πέρα από την επιθυμητή τιμή, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει το κιγκλίδωμα πάνω από το νόμιμο μέγιστο των 4 ίντσες. Αν ένα τμήμα δεν είναι ήδη πλατύτερο από το μέγιστο κενό, δεν χρειάζεται κανένα κατακόρυφο στοιχείο, επομένως ο αριθμός δεν γίνεται ποτέ μικρότερος από το μηδέν.

Λυμένο παράδειγμα

Και τα δύο παραδείγματα χρησιμοποιούν ίντσες. Ο υπολογιστής εκτελεί την ίδια αριθμητική αφού μετατρέψει το μήκος του τμήματος, επομένως ένα τμήμα 100 ίντσες εισάγεται ως 8,33 πόδια (2,54 m) στην αυτοκρατορική λειτουργία.

Παράδειγμα: εύρεση της απόστασης

Ένα τμήμα κιγκλιδώματος έχει μήκος 100 ίντσες (250 cm) μεταξύ δύο ορθοστατών. Θα χρησιμοποιηθούν 20 κατακόρυφα στοιχεία, καθένα από τα οποία έχει πλάτος 2 ίντσες (5,1 cm).

$\text{Απόσταση} = \frac{100 - (2 \times 20)}{20 + 1} = \frac{60}{21} \approx 2.86 \text{ ίντσες}$

Το καθαρό κενό είναι περίπου 2,86 ίντσες (7,26 cm), αρκετά μικρότερο από το μέγιστο των 4 ίντσες.

Παράδειγμα: εύρεση του αριθμού των κατακόρυφων στοιχείων

Στο ίδιο τμήμα των 100 ίντσες θα χρησιμοποιηθούν κατακόρυφα στοιχεία πλάτους 2 ίντσες και το κενό πρέπει να παραμείνει ίσο ή μικρότερο από 3,5 ίντσες (8,89 cm).

$\text{Αριθμός κατακόρυφων στοιχείων} = \left\lceil \frac{100 - 3.5}{3.5 + 2} \right\rceil = \left\lceil \frac{96.5}{5.5} \right\rceil = \lceil 17.55\ldots \rceil = 18$

Χρειάζονται δεκαοκτώ κατακόρυφα στοιχεία. Ο έλεγχος του πραγματικού κενού που προκύπτει επιβεβαιώνει ότι ικανοποιεί την επιθυμητή τιμή:

$\frac{100 - (2 \times 18)}{18 + 1} = \frac{64}{19} \approx 3.37 \text{ ίντσες}$

Πώς μετριέται ένα κιγκλίδωμα

Μετρήστε το συνολικό μήκος από την εσωτερική επιφάνεια του ενός στύλου έως την εσωτερική επιφάνεια του άλλου, όχι από κέντρο σε κέντρο. Μετρήστε ένα πραγματικό κατακόρυφο στοιχείο αντί να βασίζεστε στη διάσταση που αναγράφεται στην ετικέτα. Η ξυλεία που πωλείται ως «2×2» έχει συνήθως διαστάσεις 1,5 επί 1,5 ίντσες (3,81 cm) μετά το πλάνισμα, όχι πραγματικές 2 ίντσες (5,1 cm).

Στην αυτοκρατορική λειτουργία του υπολογιστή, το συνολικό μήκος εισάγεται σε πόδια, ενώ το πλάτος των κατακόρυφων στοιχείων και η απόσταση εισάγονται σε ίντσες. Στη μετρική λειτουργία, το συνολικό μήκος εισάγεται σε εκατοστά, ενώ το πλάτος των κατακόρυφων στοιχείων και η απόσταση εισάγονται σε χιλιοστά. Και οι δύο λειτουργίες επιλύουν τους ίδιους δύο παραπάνω τύπους.

Βασικά στοιχεία των οικοδομικών κανονισμών

Οι απαιτήσεις διαφέρουν ανά περιοχή, αλλά οι περισσότερες δικαιοδοσίες των ΗΠΑ βασίζουν τους κανόνες τους στον IRC. Για προστατευτικά κιγκλιδώματα σε κατοικίες, ο IRC απαιτεί γενικά:

• Κανένα άνοιγμα αρκετά μεγάλο ώστε να περνάει σφαίρα 4 ίντσες.
• Ελάχιστο ύψος προστατευτικού κιγκλιδώματος 36 ίντσες (91,4 cm), μετρούμενο από την επιφάνεια βάδισης.
• Ένας άνω χειρολισθήρας ικανός να αντέξει δύναμη ίση με 200 λίβρες που εφαρμόζεται σε οποιοδήποτε σημείο.

Τα εμπορικά κτίρια συνήθως ακολουθούν τον International Building Code, ο οποίος αυξάνει το ελάχιστο ύψος του προστατευτικού κιγκλιδώματος σε 42 ίντσες (107 cm), διατηρώντας το ίδιο όριο ανοίγματος των 4 ίντσες. Οι τοπικές τροποποιήσεις μπορεί να προσθέτουν αυστηρότερους κανόνες, ειδικά για περιφράξεις πισινών, επομένως πρέπει να επικοινωνείτε με την τοπική υπηρεσία δόμησης πριν οριστικοποιήσετε ένα σχέδιο.

Συχνές ερωτήσεις

Ποια είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη απόσταση μεταξύ των κατακόρυφων στοιχείων μιας βεράντας;

4 ίντσες, τις οποίες ο IRC αναγράφει ως 102 mm. Το όριο προέρχεται από τον IRC και από τους περισσότερους κανονισμούς που βασίζονται σε αυτόν. Μετράται ως η μεγαλύτερη διάμετρος σφαίρας που μπορεί να περάσει από ένα άνοιγμα και όχι από κέντρο σε κέντρο μεταξύ των κατακόρυφων στοιχείων.

Γιατί ο τύπος υπολογισμού του αριθμού των κατακόρυφων στοιχείων στρογγυλοποιεί προς τα πάνω και όχι προς τα κάτω;

Η στρογγυλοποίηση προς τα κάτω θα αφαιρούσε ένα κατακόρυφο στοιχείο και θα έκανε κάθε υπόλοιπο κενό πλατύτερο από την επιθυμητή τιμή. Μια επιθυμητή τιμή 3,5 ίντσες θα μπορούσε να οδηγήσει σε κενό μεγαλύτερο από το νόμιμο όριο των 4 ίντσες. Η στρογγυλοποίηση προς τα πάνω διατηρεί κάθε κενό ίσο ή μικρότερο από το επιθυμητό πλάτος.

Γιατί ο τύπος υπολογισμού της απόστασης διαιρεί με (κατακόρυφα στοιχεία + 1) αντί για (κατακόρυφα στοιχεία − 1);

Επειδή το κενό δίπλα σε κάθε ορθοστάτη μετράει επίσης ως άνοιγμα. Με N κατακόρυφα στοιχεία τοποθετημένα ανάμεσα σε δύο ορθοστάτες, υπάρχουν N − 1 κενά μεταξύ των ίδιων των στοιχείων, συν ένα ακόμη κενό δίπλα σε κάθε ορθοστάτη, δηλαδή συνολικά N + 1 κενά.

Υπάρχει ελάχιστη επιτρεπόμενη απόσταση μεταξύ των κατακόρυφων στοιχείων;

Οι κανονισμοί ορίζουν μέγιστη και όχι ελάχιστη απόσταση. Τα πολύ στενά κενά δυσκολεύουν την τοποθέτηση συνδετήρων και επιτρέπουν τη συσσώρευση απορριμμάτων, επομένως πολλοί οικοδόμοι αποφεύγουν να κατεβαίνουν πολύ κάτω από περίπου 1,5 ίντσες (3,81 cm). Η τιμή αυτή αποτελεί πρακτική συνήθεια και όχι νομική απαίτηση.

Πρέπει κάθε κενό να έχει ακριβώς το ίδιο πλάτος;

Όχι. Οι κανονισμοί απαιτούν μόνο να μην υπερβαίνει κανένα μεμονωμένο κενό το μέγιστο όριο. Ορισμένα κιγκλιδώματα χρησιμοποιούν ελαφρώς μεγαλύτερη απόσταση κοντά στους ορθοστάτες για αισθητικούς λόγους, αρκεί κάθε άνοιγμα να παραμένει κάτω από το όριο.

Ισχύει ο κανόνας 4 ίντσες με τον ίδιο τρόπο για σκάλες και φράχτες;

Τα προστατευτικά κιγκλιδώματα στις σκάλες ακολουθούν γενικά τον ίδιο κανόνα των 4 ίντσες ιντσών, με μέτρηση κάθετα προς το κεκλιμένο κιγκλίδωμα. Οι κανόνες για τους φράχτες διαφέρουν περισσότερο ανάλογα με τις τοπικές διατάξεις. Οι φράχτες γύρω από πισίνες υπόκεινται συνήθως σε αυστηρότερους κανόνες, συχνά με κατακόρυφα ανοίγματα που περιορίζονται περίπου στις 4 ίντσες (10 cm) και μικρότερα οριζόντια ανοίγματα για να αποθαρρύνεται η αναρρίχηση.

Παραπομπές

1. International Code Council, International Residential Code 2021, Ενότητα R312.1.3, «Περιορισμοί ανοιγμάτων».
2. U.S. Consumer Product Safety Commission, κατευθυντήριες γραμμές για φράγματα ασφαλείας σε οικιακές πισίνες.