계단 스트링거 계산기 - 높이, 수평 거리 및 절단 계산 | IRC 규정 준수

계단 옆판 계산기

계단 옆판 계산기는 계단을 지지하는 대각선 판재의 절단 치수를 계산합니다. 옆판은 각 계단을 받치도록 윗면 가장자리를 홈 내어 가공한 판재입니다. 총 높이, 총 수평 길이, 계단 수, 목재 크기를 입력하면 챌판 높이, 디딤판 깊이, 옆판 각도, 옆판 길이 및 필요한 최소 판재 크기를 계산합니다.

주요 용어

• 총 높이: 계단이 올라가는 전체 수직 높이로, 아래층 바닥에서 위층 바닥까지 측정합니다.
• 총 수평 길이: 계단이 차지하는 전체 수평 거리입니다.
• 챌판: 한 계단의 수직 부분입니다.
• 디딤판: 발을 딛는 한 계단의 평평한 수평 부분입니다.
• 옆판: 지그재그 형태로 홈을 낸 대각선 판재로, 디딤판과 챌판을 지지합니다.

계산기 사용 방법

1. 총 높이를 인치 단위로 입력합니다.
2. 총 수평 길이를 인치 단위로 입력합니다.
3. 계단 수를 입력합니다. 계산기가 이 수를 자동으로 선택하지 않으며, 입력한 정수를 그대로 사용합니다. 일반적인 시작 방법은 총 높이를 약 7인치 (18 cm)로 나눈 뒤 정수로 반올림하고, 그 값을 계단 수로 입력하는 것입니다.
4. 목재 크기를 선택합니다: 2x10, 2x12 또는 2x14.
5. 아래 양식에 표시되는 결과를 확인합니다.

두 가지 프리셋을 사용하면 처음 세 필드를 한 번에 입력할 수 있습니다: 미국/캐나다 표준 및 국제 표준. 원하는 값을 직접 입력할 수 있는 사용자 지정 옵션도 있습니다.

• 미국/캐나다 표준: 총 높이 84인치, 총 수평 길이 121인치, 계단 12개입니다. 계산 결과 챌판은 7인치, 디딤판은 11인치입니다.
• 국제 표준: 총 높이 78인치, 총 수평 길이 110인치, 계단 12개입니다. 계산 결과 챌판은 6.5인치, 디딤판은 10인치입니다.

공식

챌판 높이와 디딤판 깊이

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

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

여기서 h는 챌판 높이, t는 디딤판 깊이, R은 총 높이, U는 총 수평 길이, N은 계단 수입니다.

N개의 단이 있는 계단 구간에는 챌판이 N개 있지만 디딤판은 N − 1개뿐입니다. 맨 위 계단은 별도의 디딤판이 아니라 계단참 자체이기 때문입니다.

옆판 각도

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

여기서 θ는 옆판 각도입니다.

이는 한 계단 경사의 각도로, 피치라고도 합니다. 계단 전체를 가로질러 모서리와 모서리를 잇는 선의 각도와는 다릅니다.

옆판 길이

$S = \sqrt{R² + U²}$

여기서 S는 옆판 길이입니다.

이 계산은 총 높이와 총 수평 길이에 피타고라스 정리를 적용하여 옆판 아래쪽에서 위쪽까지 이어지는 대각선의 길이를 구합니다. 다소 넉넉하게 잡은 값입니다. 계단 코끝을 잇는 선은 N개의 챌판이 아니라 N − 1개의 디딤판을 가로지르므로 더 짧습니다. 총 높이 84인치 (213 cm), 총 수평 길이 121인치인 예에서는 11 × √(7² + 11²) ≈ 143.4인치로, 대각선 길이 147.30인치보다 짧습니다.

최소 목재 크기

각 목재 크기는 계단 치수와 관계없이 실제 두께와 깊이가 정해져 있습니다.

계산기는 옆판 길이를 인치에서 피트로 변환한 뒤 다음 정수 피트로 올림하여 필요한 최소 판재 길이를 선택합니다.

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

여기서 M은 다음 정수 피트로 올림한 최소 판재 길이(피트)입니다.

건축 법규 제한(IRC)

국제 주거 코드(IRC) R311.7절은 계산기가 확인하는 두 가지 제한을 정합니다.

• 최대 챌판 높이: 7.75인치 (19.7 cm). 챌판이 높을수록 각 계단을 안전하게 오르기 어렵습니다.
• 최소 디딤판 깊이: 10인치 (25 cm). 디딤판이 얕으면 발을 완전히 올려놓을 공간이 부족합니다.

법규상 최소 챌판 높이와 최대 디딤판 깊이는 없습니다. 챌판이 7.75인치 (19.7 cm)보다 높게 계산되면 계산기에 경고가 표시됩니다. 디딤판이 10인치 (25 cm)보다 얕게 계산되면 다른 경고가 표시됩니다. 챌판을 먼저 확인하므로 두 값이 모두 범위를 벗어나면 챌판 경고만 나타납니다. 어느 경우든 결과는 계속 표시되므로 계단 수를 조정하여 다시 확인할 수 있습니다.

다음 두 가지 입력은 경고를 표시하는 대신 계산을 중단합니다.

• 총 높이, 총 수평 길이 또는 계단 수 중 하나라도 0 이하인 경우입니다. 계산기는 양수를 입력하라고 요구하며 결과를 표시하지 않습니다.
• 계단 수가 1인 경우입니다. 계단이 하나인 구간에는 디딤판이 없습니다. 계단 N개에는 디딤판이 N − 1개이므로 총 수평 길이를 나눌 대상이 없기 때문입니다.

계산 예시 1: 일반 주거용 계단

총 높이 84인치 (213 cm), 총 수평 길이 121인치 (307 cm), 계단 12개, 2x12 목재입니다.

• 챌판 높이 = 84 ÷ 12 = 7.00인치 (17.8 cm)
• 디딤판 깊이 = 121 ÷ 11 = 11.00인치 (27.9 cm)
• 두 값 모두 법규를 충족하므로 경고가 표시되지 않습니다.
• 옆판 각도 = arctan(7 ÷ 11) ≈ 32.5°
• 옆판 길이 = √(84² + 121²) = √21,697 ≈ 147.30인치 (374 cm)
• 최소 목재: 2x12 판재(두께 1.5인치, 깊이 11.25인치), 길이 = ceiling(147.30 ÷ 12) = 13피트 (3.96 m)

계산 예시 2: 데크 계단

총 높이 56인치 (142 cm), 총 수평 길이 96인치 (244 cm), 계단 8개, 2x12 목재입니다.

• 챌판 높이 = 56 ÷ 8 = 7.00인치 (17.8 cm)
• 디딤판 깊이 = 96 ÷ 7 ≈ 13.71인치 (34.8 cm)
• 챌판은 7.75인치 미만이고 디딤판은 10인치보다 깊으므로 (25 cm) 경고가 표시되지 않습니다.
• 옆판 각도 = arctan(7 ÷ 13.71) ≈ 27.0°
• 옆판 길이 = √(56² + 96²) = √12,352 ≈ 111.14인치 (282 cm)
• 최소 목재: 2x12 판재, 길이 = ceiling(111.14 ÷ 12) = 10피트 (3 m)

목재 크기 선택

계산기는 구조용 제재목 크기 세 가지를 제공합니다: 2x10, 2x12 및 2x14. 더 넓은 판재는 실제 깊이가 더 커서 디딤판과 챌판 홈을 절단한 뒤에도 온전한 목재가 더 많이 남습니다. 이는 챌판이 높고 디딤판이 깊은 가파른 계단에서 더 중요합니다. 2x12는 주거용 옆판에 가장 흔히 사용되는 선택입니다. 계산기의 최소 길이 값은 목재 길이만 추정하며, 특정 폭이 홈 패턴에 충분한지는 확인하지 않습니다. 따라서 자재를 구입하기 전에 실제 절단 형태를 그려 보는 것이 좋습니다.

자주 묻는 질문

계단 옆판이란? 옆판은 계단을 지지하는 대각선 판재입니다. 디딤판과 챌판을 각각 끼울 수 있도록 홈을 내어 계단을 구성합니다.

옆판 길이 공식은 무엇인가? 옆판 길이는 피타고라스 정리에 따라 총 높이의 제곱과 총 수평 길이의 제곱을 더한 값의 제곱근입니다: √(총 높이² + 총 수평 길이²).

계단은 몇 개여야 하는가? 정해진 하나의 수는 없으며, 공간의 총 높이와 총 수평 길이에 따라 달라집니다. 일반적인 방법은 총 높이를 약 7인치 (18 cm)로 나누어 가장 가까운 정수로 반올림한 다음, 그 결과로 나온 챌판 높이가 7.75인치 (19.7 cm) 이하이고 디딤판 깊이가 10인치 (25 cm) 이상인지 확인하는 것입니다.

계산기에 챌판 또는 디딤판 경고가 표시되는 이유는 무엇인가? IRC는 챌판 높이를 최대 7.75인치, 디딤판 깊이를 최소 10인치로 정합니다. 입력한 값으로 최대치보다 높은 챌판이나 최소치보다 얕은 디딤판이 나오면 계산기가 이를 경고합니다. 계단 수, 총 높이 또는 총 수평 길이를 조정하면 이 값들이 달라집니다.

미국/캐나다 프리셋과 국제 프리셋의 차이는 무엇인가? 미국/캐나다 표준 프리셋은 7인치 챌판과 11인치 디딤판을 사용합니다(총 높이 84인치, 총 수평 길이 121인치, 계단 12개). 국제 표준 프리셋은 6.5인치 챌판과 10인치 디딤판을 사용합니다(총 높이 78인치, 총 수평 길이 110인치, 계단 12개).

계단 옆판에는 어떤 크기의 목재가 필요한가? 2x12는 주거용 옆판에 가장 흔히 사용되며, 일반적인 대부분의 높이와 디딤판 조합에 충분한 폭을 갖습니다. 2x10은 짧고 완만한 옆판에 적합하고, 2x14는 더 길거나 가파른 옆판에 적합합니다. 계산기는 옆판 길이를 기준으로 최소 판재 길이를 피트 단위로 산출하지만 판재 폭은 계산하지 않습니다.