| Namn | Värde | Måttenheter | Obs |
|---|---|---|---|
| Trapphöjd, H | mm | ||
| Rotationsvinkel, a | ° | ||
| Trappdiameter, D | mm | ||
| Diameter på mittstolpen, d | mm | ||
| Antal steg, n | st. | ||
| Steghöjd, h | mm | ||
| Stegbredd längs rörelselinjen, w1 | mm | ||
| Stegbredd på ett avstånd av 150 mm från stolpen, w2 | mm |
Metod för beräkning av spiraltrappa
Kalkylatorn bestämmer de viktigaste geometriska parametrarna för en spiraltrappa utifrån den totala höjden, den totala rotationsvinkeln, ytterdiametern, diametern på mittpelaren och antalet steg. Resultatet hjälper till att snabbt bedöma om trappan blir bekväm när det gäller steghöjd och effektiv stegbredd.
Beräkningen är avsedd för preliminär dimensionering. Kontrolllogiken är utformad för att samtidigt bedöma den vertikala höjden mellan stegen, stegbredden längs gånglinjen och bredden på den smala delen av steget nära mittpelaren.
Riktvärden och rekommendationer
Beräkningsordning
Utgångsgeometri. Beräkningen baseras på trapphöjden H i mm, rotationsvinkeln a i grader, ytterdiametern D i mm, diametern på mittpelaren d i mm och antalet steg n.
Steghöjd per steg. Kalkylatorn delar den totala höjden inte med n, utan med n+1, eftersom det övre golvplanet fungerar som den sista uppstigningsnivån. Formeln är h = H / (n + 1), där h är steghöjden i mm.
Gånglinje. För att bedöma komforten tas bågen inte vid stegets ytterkant utan längs gånglinjen. I denna beräkning antas den ligga på ett avstånd av 2/3 av trappans radie från centrum, vilket motsvarar en radie på D / 3.
L = 2 · π · (D / 3) · a / 360
Formelns betydelse. Här är L båglängden för gånglinjen för hela trappan i mm. Först beräknas omkretsen vid den valda radien, därefter tas endast den del som motsvarar den angivna rotationsvinkeln.
Stegbredd längs gånglinjen. När den totala båglängden har bestämts delas den med antalet steg. Formeln är w1 = L / n, där w1 är den effektiva stegbredden längs gånglinjen i mm.
Stegbredd nära mittpelaren. Den smala delen av steget beräknas inte direkt vid pelaren utan på ett avstånd av 150 mm från dess yta. För detta används radien d / 2 + 150, varefter bredden räknas om proportionellt mot radien.
w2 = w1 · (d / 2 + 150) · 3 / D
Kontrollens betydelse. Eftersom båglängden är direkt proportionell mot radien bestämmer kalkylatorn först bredden längs gånglinjen och omvandlar den sedan till den smalare zonen nära mittpelaren.
Vilka villkor som kontrolleras
Steghöjd. Resultatet h jämförs med intervallet 150-200 mm. Om värdet är mindre än 150 mm finns det för många steg för den givna höjden. Om värdet är större än 200 mm finns det för få steg.
Bredd längs gånglinjen. Resultatet w1 jämförs med intervallet 200-400 mm. Om värdet är mindre än 200 mm är passagen för smal längs gångbågen. Om värdet är större än 400 mm blir steget för långt för bekväm gång.
Bredd nära pelaren. Resultatet w2 kontrolleras mot villkoret w2 > 100 mm. Om bredden är mindre än eller lika med detta värde är den smala delen av det vindlade steget för liten för säker fotplacering.
Hur rekommendationer väljs
Huvudprincip. Kalkylatorn visar inte en slumpmässig anmärkning utan jämför flera villkor samtidigt. Först kontrolleras varje gräns separat, därefter läggs en rekommendation om den totala rotationsvinkeln till om kombinationen av parametrar visar på ett systematiskt geometriproblem.
Rekommendation att minska rotationsvinkeln. Detta visas när stegbredden längs gånglinjen är för stor och steghöjden samtidigt är för liten. Det innebär att trappan, för den givna höjden och det aktuella antalet steg, är för flack längs spiralen.
Rekommendation att öka rotationsvinkeln. Detta visas när stegbredden längs gånglinjen är för liten tillsammans med en alltför stor steghöjd, eller när den smala delen nära pelaren är otillräcklig tillsammans med en stor steghöjd. I sådana kombinationer ökar en extra rotationsvinkel båglängden och ger mer utrymme för varje steg.
Praktiska riktvärden
Antal steg. Ett vanligt tillvägagångssätt är att välja antalet steg så att steghöjden h hamnar ungefär mitt i det acceptabla intervallet och inte bara precis över minimigränsen. Detta ger en jämnare rytm vid uppgången.
Trappdiameter. Ett vanligt tillvägagångssätt är att först säkerställa tillräcklig bredd längs gånglinjen w1 och därefter kontrollera den smala delen w2. För en spiraltrappa är otillräcklig bredd nära mittpelaren ofta det styrande villkoret.
Mittpelare. Ju större pelardiametern d är, desto mindre blir den användbara bredden av den inre delen av steget. I beräkningen beaktas detta direkt genom radien d / 2 + 150. Dessutom tillåter kalkylatorn inte en alltför stor pelare och begränsar den till D - 100 mm, medan den nedre beräkningsgränsen är 50 mm.
Referensstandarder. För den allmänna beräkningslogiken betraktas trappan som en byggnadsdel vars geometriska dimensionering bör följa de allmänna projekteringsprinciperna i EN 1990 Eurokod - Grundläggande dimensioneringsregler för bärverk, medan laster för vidare projektkontroll bör följa EN 1991-1-1 Eurokod 1 - Laster på bärverk - Allmänna laster - Densitet, egentyngd och nyttig last för byggnader. Denna kalkylator utför endast en geometrisk komfortbedömning och ersätter inte en fullständig konstruktionskontroll av material och förbindelser.
FAQs
Varför beräknas steghöjden som H / (n + 1) i stället för H / n?
Eftersom rörelsen uppåt inte bara omfattar själva stegen utan också det övre golvplanet. Detta tillvägagångssätt ger den faktiska stighöjden mellan efterföljande rörelsenivåer, inte bara mellan stegytorna.
Varför beräknas stegbredden längs en båge och inte längs en rak linje?
I en spiraltrappa rör sig en person längs en krökt bana, därför måste den effektiva stegbredden bedömas med hjälp av båglängden. Därför bestämmer kalkylatorn först längden på cirkelsegmentet och delar den sedan med antalet steg.
Varför behövs kontrollen av w2 nära mittpelaren när w1 redan finns?
Bredden längs gånglinjen visar komforten i huvudgångstråket, men beskriver inte den smalaste delen av steget. För en spiraltrappa är detta en viktig extra kontroll, eftersom den inre zonen kan bli för smal även när w1 är acceptabel.
Vad bör ändras om steghöjden är acceptabel men bredden längs bågen är otillräcklig?
Detta innebär att den vertikala rytmen är acceptabel, men att banlängden längs spiralen är för kort för det aktuella antalet steg. I denna situation ökas vanligtvis rotationsvinkeln eller ytterdiametern för att få en större båglängd för varje steg.
Kan detta resultat användas som slutligt mått för att tillverka en spiraltrappa?
Denna beräkning är lämplig för tillförlitlig preliminär geometrisk dimensionering och för att jämföra alternativ. För en slutlig utformning måste även bärförmåga, förbindelser, stegmateriel, räcken och lokala byggkrav kontrolleras.