Laiptų Skaičiuoklė - Tikslių Laiptų Matmenų ir Pakopų Skaičiavimas

Kas yra laiptų skaičiuoklė?

Laiptų skaičiuoklė apskaičiuoja, kiek pakopų turi būti laiptuose, koks turi būti kiekvienos pakopos aukštis ir gylis. Ji naudoja du matmenis: bendrą pakilimą (vertikalų aukštį, kurį turi įveikti laiptai) ir bendrą horizontalųjį ilgį (turimą horizontalų atstumą). Rezultatas – laiptų matmenys, kuriais saugu lipti ir kurie yra vienodi nuo apačios iki viršaus.

Nelygios pakopos yra dažna kritimo priežastis. Kai vienos pakopos aukštis yra net šiek tiek didesnis arba mažesnis už kitų, žmogaus pėda nusileidžia ne tuo momentu ir jis gali užkliūti. Laiptų skaičiuoklė to išvengia tolygiai paskirstydama bendrą pakilimą visoms pakopoms, todėl nė vienos pakopos aukštis nesiskiria nuo kitų.

Laiptų skaičiavimo formulės

Laiptų pakopų skaičiaus formulė

Pakopų skaičius lygus bendram pakilimui, padalytam iš pageidaujamo pakopos aukščio ir suapvalintam į didesnę pusę iki artimiausio sveikojo skaičiaus:

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

čia n – laiptelių skaičius, H – bendras pakilimas, o d – pageidaujamas pakopos aukštis.

Apvalinimo į viršų simbolis (⌈ ⌉) reiškia „apvalinti į didesnę pusę“. Tai svarbu, nes apvalinant į mažesnę pusę kiekviena pakopa būtų aukštesnė, nei numatyta, ir konstrukcija galėtų viršyti statybos normose nustatytą didžiausią pakopos aukštį.

Faktinio pakopos aukščio formulė

Nustačius pakopų skaičių, tikslus pakopos aukštis gaunamas tolygiai paskirsčius bendrą pakilimą visoms pakopoms:

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

čia R – faktinis pakopos aukštis.

Paprastai jis yra šiek tiek mažesnis už iš pradžių įvestą pakopos aukštį, nes pakopų skaičius buvo suapvalintas į didesnę pusę.

Pakopos gylio formulė

Pakopos gylis – tai vienos pakopos horizontalusis ilgis. Jis apskaičiuojamas bendrą horizontalųjį ilgį padalijus iš pakopų skaičiaus. Laiptuose visada yra viena pakopa mažiau nei vertikalių pakilimų, nes viršutinis pakilimas veda į viršutinį aukštą, o ne į kitą pakopą:

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

čia T – pakopos gylis, o U – bendras horizontalus laiptų ilgis.

2R + T komforto taisyklė

Plačiai naudojama apytikslė taisyklė padeda įvertinti, ar laiptais bus patogu lipti: dvigubas pakopos aukštis ir pakopos gylis kartu turi sudaryti nuo 24 iki 25 colių (nuo 61 iki 64 cm). Tai atitinka vidutinio suaugusiojo žingsnio ilgį einant lygiu paviršiumi. Pagal šį intervalą įrengtos pakopos atrodo natūralios; gerokai nuo jo nukrypstančios pakopos atrodo arba per stačios, arba per lėkštos, net jei atitinka minimalius teisės aktuose nustatytus matmenis.

Kaip apskaičiuoti laiptus: skaičiavimo pavyzdys

Tarkime, kad laiptų bendras pakilimas yra 108 colių (9 pėdų), bendras horizontalusis ilgis – 144 colių (12 pėdų), o numatytas pakopos aukštis – 7 coliai (18 cm).

1. Laiptų pakopų skaičius: 108 ÷ 7 = 15,43, suapvalinus į didesnę pusę – 16.
2. Faktinis pakopos aukštis: 108 ÷ 16 = 6,75 colio (17,1 cm).
3. Pakopos gylis: 144 ÷ (16 − 1) = 144 ÷ 15 = 9,6 colio (24,4 cm).
4. Patogumo patikra: (2 × 6,75) + 9,6 = 23,1 colio (58,7 cm). Tai šiek tiek mažiau už tikslinį intervalą nuo 24 iki 25 coliai colių, tačiau pakankamai arti, kad daugumai žmonių laiptais būtų patogu lipti.

Rezultatas: laiptai su 16 pakopų, kurių pakilimo aukštis yra 6,75 colio, o gylis – 9,6 colio.

Laiptams taikomi statybos normų reikalavimai

Dauguma Jungtinių Valstijų jurisdikcijų laiptų taisykles grindžia Tarptautiniu gyvenamųjų pastatų kodeksu (IRC). Tikslūs reikalavimai įvairiose vietose skiriasi, todėl galutinius skaičius visada turėtų patvirtinti vietos statybos skyrius, tačiau dažniausiai taikomi tokie dydžiai:

• Didžiausias pakopos aukštis: 7,75 colio (197 mm)
• Mažiausias pakopos aukštis: 4 colio (102 mm)
• Didžiausias aukščiausios ir žemiausios pakopos aukščio skirtumas viename laiptų marše: 3/8 colio (9,5 mm)
• Mažiausias pakopos gylis: 10 colių (254 mm)
• Didžiausias pakopų gylio skirtumas: 3/8 colio (9,5 mm)
• Mažiausias aukštis virš laiptų: 6 pėdos 8 coliai (2032 mm)
• Mažiausias laiptų plotis: 36 colių (914 mm)
• Turėklo aukštis: nuo 34 iki 38 colių (nuo 864 iki 965 mm), matuojant nuo pakopos priekinės briaunos

Mažesnio nei 10 colių (25 cm) gylio pakopa verčia pėdą iš dalies kyšoti už galinės briaunos, o leidžiantis tai ypač pavojinga. Jei pakopų aukštis skiriasi daugiau nei 3/8 colio (9,5 mm), sutrinka žmogaus žingsnis ir jis gali suklupti, nes kūnas įsimena pirmųjų dviejų ar trijų pakopų ritmą ir tikisi, kad visos vėlesnės pakopos jį atkartos.

Šie dydžiai taikomi įprastiems vidaus laiptams. Sraigtiniams laiptams, laiptams su tarpinėmis vėduoklinėmis pakopomis ir komerciniams laiptams, įrengiamiems pagal prieinamumo standartus, taikomos atskiros taisyklės; jie nepatenka į paprasto pakilimo ir horizontaliojo ilgio skaičiavimo sritį.

Dažniausi laiptų tipai

• Tiesūs laiptai eina viena linija nuo apačios iki viršaus. Pirmiau pateiktos formulės jiems taikomos tiesiogiai.
• L formos laiptai ties aikštele pasisuka 90 laipsnių kampu; kiekviena tiesi jų dalis apskaičiuojama atskirai.
• U formos laiptai pasisuka 180 laipsnių kampu, paprastai turi vieną arba dvi aikšteles ir taip pat skaičiuojami dalimis.
• Sraigtiniuose laiptuose ir laiptuose su vėduoklinėmis pakopomis naudojamos lenktos arba pleišto formos pakopos, todėl reikia specializuotų geometrinių skaičiavimų, kurių nepakanka paprastai pakilimo ir horizontaliojo ilgio formulei.

Dažnai užduodami klausimai

Kaip apskaičiuoti, kiek laiptų pakopų man reikia?

Padalykite bendrą pakilimą coliais iš pageidaujamo pakopos aukščio, tada suapvalinkite į didesnę pusę iki artimiausio sveikojo skaičiaus. Esant 108 coliai pakilimui ir 7 coliai pakopos aukščiui, reikia 108 ÷ 7 = 15,43, suapvalinus į didesnę pusę – 16 pakopų.

Koks pakopos aukštis yra patogus?

Daugumos gyvenamųjų pastatų laiptų pakopų aukštis yra nuo 6,5 iki 7,5 colio (19,1 cm). Komerciniuose pastatuose dažnai naudojamos žemesnės, maždaug 6 colių (15 cm) pakopos, nes tokiais laiptais vaikšto daugiau žmonių, įskaitant riboto judumo asmenis.

Kiek laiptų pakopų reikia, kai lubų aukštis yra 9 pėdos?

Esant 9 pėdos aukščiui nuo vieno aukšto grindų iki kito (108 colių), reikia 16 pakopų, kurių tikslinis aukštis yra 7 coliai, nes 108 ÷ 7 suapvalinus į didesnę pusę tampa 15,43 ir 16. Esant 8 pėdos aukščiui (96 colių), reikia 14 pakopų, o esant 10 pėdų aukščiui (120 colių) – 18 pakopų. Aukštis nuo vieno aukšto grindų iki kito nėra tas pats, kas patalpos aukštis; į jį taip pat įeina perdangos sijos ir virš lubų įrengta grindų danga.

Kiek horizontalios erdvės reikia laiptams?

Laiptai su 16 pakopų, kurių gylis 10 colių, turi 15 pakopų, todėl jiems reikia 15 × 10 = 150 colių, arba maždaug 12,5 pėdų (3,81 m), horizontaliojo ilgio. Tai papildomai prie mažiausio 36 coliai colių pločio ir virš laiptų privalomo 6 pėdos pėdų ir 8 coliai colių aukščio tarpo.

Kas yra 2R + T taisyklė?

Tai patogumo patikra: dvigubas pakopos aukštis ir pakopos gylis kartu turi sudaryti nuo 24 iki 25 colių (63,5 cm). Pavyzdžiui, kai pakopos aukštis yra 7 coliai, o gylis – 11 colių, (2 × 7) + 11 = 25 coliai (63,5 cm), taigi rezultatas yra ties viršutine intervalo riba.

Ar to paties laiptų maršo pakopos gali būti skirtingo aukščio?

Ne. Statybos normos leidžia tik nedidelę gamybos paklaidą – 3/8 colio (9,5 mm) – tarp aukščiausios ir žemiausios pakopos viename laiptų marše. Laiptai turi būti suprojektuoti taip, kad tolygiai padalijus bendrą pakilimą kiekvienos pakopos aukštis būtų vienodas, o ne sudarytų skirtingų individualių aukščių rinkinį.

Šaltiniai

1. Tarptautinė kodeksų taryba, Tarptautinis gyvenamųjų pastatų kodeksas, R311.7 skyrius, reikalavimai laiptams.
2. Darbuotojų saugos ir sveikatos administracija, Laiptai ir kopėčios.
3. Allen, Edward ir Joseph Iano. Fundamentals of Building Construction: Materials and Methods, 7-asis leidimas, Wiley, 2019.