Trepikalkulaator - Arvutage täpsed trepimõõdud ja tõusud

Mis on trepi kalkulaator?

Trepi kalkulaator arvutab, mitu astet trepp vajab, kui kõrge peab iga aste olema ja kui sügav peab iga aste olema. See kasutab kahte mõõtu: kogutõusu ehk vertikaalset kõrgust, mille võrra trepp peab tõusma, ja kogujooksu ehk trepi jaoks kasutada olevat horisontaalset pikkust. Tulemuseks on trepi mõõtmed, millel on ohutu kõndida ja mis on alt üles ühesugused.

Ebaühtlased astmed põhjustavad sageli kukkumisi. Kui ühe püstiku kõrgus erineb kas või veidi teiste püstikute kõrgusest, astub inimene valel hetkel ja võib komistada. Trepi kalkulaator ennetab seda, jaotades kogutõusu kõikide püstikute vahel võrdselt, nii et ükski püstik ei oleks teistest erineva kõrgusega.

Trepi arvutamise valemid

Astmete arvu valem

Astmete arv võrdub kogutõusu jagamisel soovitud püstiku kõrgusega saadud tulemusega, mis ümardatakse üles järgmise täisarvuni:

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

kus n on astmete arv, H kogutõus ja d soovitud astme kõrgus.

Laesümbol (⌈ ⌉) tähendab „ümarda üles”. Üles ümardamine on oluline, sest alla ümardamisel muutuks iga püstik kavandatust kõrgemaks ja trepi konstruktsioon võib ületada ehitusnormidega lubatud püstiku maksimaalse kõrguse.

Tegeliku püstiku kõrguse valem

Kui astmete arv on kindlaks määratud, saadakse täpne püstiku kõrgus, jagades kogutõusu kõigi astmete vahel võrdselt:

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

kus R on tegelik astme kõrgus.

See on tavaliselt veidi väiksem kui kõrgus, mille inimene algselt püstiku jaoks sisestas, sest astmete arv ümardati üles.

Astme sügavuse valem

Astme sügavus on ühe astme horisontaalne pikkus. See saadakse kogujooksu jagamisel astmete arvuga. Trepil on alati üks astmelaud vähem kui püstikuid, sest ülemine püstik viib järgmisele korrusele, mitte järgmisele astmelauale:

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

kus T on astme sügavus ja U on kogujooks.

Reegel 2R + T mugavuse hindamiseks

Laialt kasutatav rusikareegel kontrollib, kas trepil on mugav kõndida: püstiku kõrguse kahekordne väärtus pluss astme sügavus peaks jääma vahemikku 24 kuni 25 tolli (61 kuni 64 cm). See vastab keskmise täiskasvanu sammu pikkusele tasasel pinnal. Sellesse vahemikku jäävad astmed tunduvad loomulikud; sellest oluliselt erinevad astmed tunduvad kas liiga järsud või liiga lauged, isegi kui need vastavad seaduses sätestatud miinimummõõtmetele.

Trepi arvutamine: näide

Vaatleme treppi, mille kogutõus on 108 tolli (9 jalga), kogupikkus 144 tolli (12 jalga) ja kavandatav püstiku kõrgus 7 tolli (18 cm).

1. Astmete arv: 108 ÷ 7 = 15,43, ümardatuna üles väärtuseks 16.
2. Tegelik püstiku kõrgus: 108 ÷ 16 = 6,75 tolli (17,1 cm).
3. Astme sügavus: 144 ÷ (16 − 1) = 144 ÷ 15 = 9,6 tolli (24,4 cm).
4. Mugavuse kontroll: (2 × 6,75) + 9,6 = 23,1 tolli (58,7 cm). See jääb sihtvahemikust 24 kuni 25 tolli veidi allapoole, kuid on sellele piisavalt lähedal, et enamik inimesi peaks treppi mugavaks.

Tulemuseks on 16-astmeline trepp, mille püstikute kõrgus on 6,75 tolli ja astmete sügavus 9,6 tolli.

Treppide ehitusnormide nõuded

Enamik Ameerika Ühendriikide kohalikke omavalitsusi lähtub treppide puhul rahvusvahelisest elamuehituse koodeksist (IRC). Täpsed nõuded erinevad asukohati, seega peaks kohalik ehitusamet lõplikud arvud alati kinnitama, kuid levinud näitajad on järgmised:

• Püstiku maksimaalne kõrgus: 7,75 tolli (197 mm)
• Püstiku minimaalne kõrgus: 4 tolli (102 mm)
• Kõige kõrgema ja madalaima püstiku maksimaalne erinevus ühes trepilennus: 3/8 tolli (9,5 mm)
• Astme minimaalne sügavus: 10 tolli (254 mm)
• Astmete maksimaalne erinevus: 3/8 tolli (9,5 mm)
• Minimaalne vaba kõrgus: 6 jalga 8 tolli (2032 mm)
• Trepi minimaalne laius: 36 tolli (914 mm)
• Käsipuu kõrgus: 34 kuni 38 tolli (864 kuni 965 mm), mõõdetuna astme esiservast

Alla 10 tolli (25 cm) sügavune aste sunnib jalga ulatuma osaliselt üle tagumise serva, mis on eriti ohtlik trepist alla minnes. Kui püstiku kõrgus erineb astmete vahel rohkem kui 3/8 tolli (9,5 mm), piisab sellest inimese sammu rütmi häirimiseks ja komistamise põhjustamiseks, sest keha jätab esimese kahe või kolme astme rütmi meelde ja eeldab, et kõik järgnevad astmed vastavad sellele.

Need arvud kehtivad tavaliste sisetreppide kohta. Keerdtrepid, pöördastmetega trepid, mille astmed muudavad ilma vaheplatvormita suunda, ning ligipääsetavusstandardite kohaselt ehitatud avalike hoonete trepid järgivad eraldi nõudeid ega kuulu lihtsa tõusu ja pikkuse arvutuse alla.

Levinud treppide tüübid

• Sirged trepid kulgevad ühe sirgena alt üles. Eespool esitatud valemid kehtivad nende puhul otse.
• L-kujulised trepid pööravad vaheplatvormil 90 kraadi; kumbki sirge osa arvutatakse eraldi.
• U-kujulised trepid pööravad 180 kraadi, tavaliselt ühe või kahe vaheplatvormiga, ning need arvutatakse samuti osade kaupa.
• Keerd- ja pöördtrepid kasutavad kõveraid või kiilukujulisi astmeid ning vajavad lihtsa tõusu ja horisontaaljooksu valemiga võrreldes keerukamat geomeetriat.

Korduma kippuvad küsimused

Kuidas arvutada vajalike astmete arvu?

Jaga kogutõus tollides soovitud püstiku kõrgusega ja ümarda tulemus üles järgmise täisarvuni. 108 tolli tolli kõrgune tõus 7 tolli tolli kõrguste püstikutega vajab 108 ÷ 7 = 15,43, ümardatuna üles 16 astet.

Milline on mugav püstiku kõrgus?

Enamikul elamutreppidel on püstikud vahemikus 6,5 kuni 7,5 tolli (19,1 cm). Ärihoonetes kasutatakse sageli madalamaid, umbes 6 tolli (15 cm) kõrguseid püstikuid, sest treppe kasutab rohkem inimesi ja rohkem piiratud liikumisvõimega inimesi.

Mitut astet vajab 9 jalga kõrgune lagi?

Korrustevaheline kõrgus, mis on 9 jalga (108 tolli), vajab 16 astet, kui sihtpüstiku kõrgus on 7 tolli, sest 108 ÷ 7 ümardub väärtuselt 15,43 väärtuseks 16. Kõrgus 8 jalga (96 tolli) vajab 14 astet ja kõrgus 10 jalga (120 tolli) vajab 18 astet. Korrustevaheline kõrgus ei ole sama mis lae kõrgus; see hõlmab ka lae kohal paiknevaid põrandatalasid ja nende peale paigaldatud viimistletud põrandat.

Kui palju horisontaalset ruumi trepp vajab?

16-astmelisel trepil, mille astmete sügavus on 10 tolli, on 15 astmelauda, seega vajab see horisontaalset pikkust 15 × 10 = 150 tolli (381 cm) ehk ligikaudu 12,5 jalga (3,81 m). Sellele lisanduvad minimaalne laius 36 tolli ning trepi kohal nõutav vaba kõrgus 6 jalga ja 8 tolli.

Mis on reegel 2R + T?

See on mugavuse kontroll: püstiku kõrguse kahekordne väärtus pluss astme sügavus peaks olema 24 kuni 25 tolli (63,5 cm). Näiteks annavad 7 tolli kõrgused püstikud ja 11 tolli sügavused astmed tulemuseks (2 × 7) + 11 = 25 tolli (63,5 cm), mis jääb vahemiku ülemisele piirile.

Kas sama trepi püstikud võivad olla eri kõrgusega?

Ei. Ehitusnormid lubavad ühe trepilennu kõrgeima ja madalaima püstiku vahel ainult väikese, 3/8 tolli (9,5 mm) suuruse tootmistolerantsi. Trepp tuleks kavandada nii, et kogutõusu ühtlasel jagamisel oleks kõigi astmete kõrgus sama, mitte ei kasutataks eri kõrgusega püstikuid.

Viited

1. International Code Council, International Residential Code, jaotis R311.7, treppide nõuded.
2. Occupational Safety and Health Administration, Trepid ja redelid.
3. Allen, Edward ja Joseph Iano. Fundamentals of Building Construction: Materials and Methods, 7. väljaanne, Wiley, 2019.