Стальной квадрат

Стальной квадрат
Другие имена	Обрамление квадрата ; Площадь Плотника ;
Классификация	Тип квадрата ; Ручной столярный инструмент ;
Используется с	Карандаш плотника ; Отвес ;

Стальной угольник – это инструмент, используемый в столярных работах . Плотники используют различные инструменты для раскладки квадратных конструкций (то есть построенных под точно измеренными прямыми углами ), многие из которых сделаны из стали , но название «стальной квадрат» относится к конкретному квадрату с длинными выступами, который имеет дополнительные возможности для измерения. , особенно под разными углами . Он состоит из длинного, широкого плеча и более короткого, более узкого плеча, которые встречаются под углом 90 градусов (прямой угол). Сегодня стальной квадрат чаще называют каркасным квадратом или плотничьим квадратом , и такие квадраты больше не обязательно изготавливаются из стали (как это было много десятилетий назад); они также могут быть изготовлены из алюминия или полимеров , легких и устойчивых к ржавчине.

Более длинный и широкий рычаг имеет ширину 50 миллиметров (2,0 дюйма) и называется лезвием ; более короткий и узкий рычаг имеет ширину 37 миллиметров (1,5 дюйма) и называется языком . Квадрат имеет множество применений, включая прокладку обычных стропил , вальмовых стропил и лестниц . ^[1] Он имеет диагональную шкалу, футовую шкалу и восьмиугольную шкалу. На новых квадратах обрамления есть градусные преобразования для разных шагов и дробных эквивалентов.

Обрамляющие квадраты также можно использовать в качестве намоточных палочек .

Лезвие и язык

В традиционных с деревянным каркасом столярных изделиях пазы и шипы обычно имели ширину 50 миллиметров (2,0 дюйма) и 50 миллиметров (2,0 дюйма) от края древесины при работе с хвойными породами древесины, что приводит к ширине полотна. Точно так же пазы и шипы традиционно имели ширину 37 миллиметров (1,5 дюйма) при работе с твердой древесиной, что объясняет ширину шпунта. Это позволило быстро разметить пазовые и шиповые соединения при работе как с твердой, так и с мягкой древесиной.

Использовать

Калибровка

Стальной квадрат самопроверяется и самокалибровается, поскольку вы можете провести перпендикулярную линию, перевернуть квадрат и определить размер и направление ошибки. Ошибку можно исправить, открыв или закрыв угол кернером. ^[2]

Каркас лестницы

Лестницы обычно состоят из трех компонентов. Это стрингер, протектор и подступенок . Стрингер — это элемент конструкции, несущий нагрузку на лестницу, проступь — это горизонтальная часть, на которую наступают, а подступенок — это вертикальная часть, проходящая по ширине конструкции. Существует много типов лестниц: открытые, закрытые, полностью закрытые, винтовые и т. д., и это лишь некоторые из них.

Планировка лестницы требует элементарных математических знаний. Существует множество строительных норм, которым должны соответствовать лестницы. На открытом пространстве дизайнер может предусмотреть более привлекательную лестницу. В ограниченном пространстве это становится более сложной задачей. В большинстве лестниц на одну ступеньку больше, чем ступенек.

Подъем . (вертикальное измерение) и разбег (горизонтальное измерение) Стрингер частично опирается на горизонтальную поверхность.
Это размером два на двенадцать кусок пиломатериала . На пиломатериал кладется обрамляющий угольник так, чтобы желаемый подъем и отметки проступи совпадали с краем доски. Прорисован контур квадрата. Квадрат скользит вверх по доске до тех пор, пока ступенька не окажется на отметке, и процесс повторяется.
Доска разрезается по пунктирным линиям, а верхний срез по отвесу и нижний срез по уровню отслеживаются, удерживая угольник на противоположной стороне.
Стрингер в этом примере имеет две части протектора. Это позволяет сделать небольшой выступ. Между досками также имеется пространство. Низ стрингера необходимо обрезать по толщине протектора. Этот шаг называется сбросом стрингера . После того, как один стрингер отрезан, эта деталь становится узором, который наносится на остальные стрингеры.

Каркас крыши

Лезвие из стального квадрата
	18 дюймов	15 дюймов	12 дюймов	8 дюймов
Общая длина стропил на фут пролета	21,63 дюйма	19,21 дюйма	16,97 дюйма	14,42 дюйма
Длина вальмового стропила или стропила ендовы на фут пробега	24,74 дюйма	22,65 дюйма	20,78 дюйма	18,76 дюйма
Разница в длине домкратов 16 дюймов по центру	28,88 дюйма	25,63 дюйма	22,63 дюйма	19,25 дюйма
Разница в длине домкратов 24 дюйма по центрам	43,25 дюйма	38,44 дюйма	33,94 дюйма	28,88 дюйма
Длина бокового разреза накладных стропил	6,69 дюйма	7,5 дюймов	8,5 дюйма	10.00"
Боковой срез вальмового стропила или стропила ендовы	8,25 дюйма	9,0 дюйма	9,81 дюйма	10,88 дюйма
В этой таблице приведены пять различных типов расчета стропил и одна таблица для обозначения угла, называемого боковым срезом или щечным срезом.

На лицевой стороне стального квадрата находится таблица чисел; это называется стропильным столом . Стол для стропил позволяет плотнику производить быстрые расчеты на основе теоремы Пифагора . Таблица организована по столбцам, соответствующим различным уклонам крыши. Каждый столбец описывает разный наклон крыши ( шаг ) и содержит следующую информацию:

Обычное стропило на фут пролета. Общее стропило соединяет вершину крыши ( конек ) с основанием крыши (плитой). Это число дает длину ( гипотенузу ) общего стропила на двенадцать единиц горизонтального расстояния ( пробега ).
Вальмовое или ендовическое стропило на каждый фут прогона. Вальмовое или ендовное стропило также соединяет конек с плитой, но лежит под углом 45 градусов к общему стропилу. Это число дает длину вальмового или ендовового стропила на семнадцать единиц пролета.
Разница в длине домкратов. Накладные стропила лежат в той же плоскости, что и обычное стропило, но соединяют верхнюю пластину (стену) или коньковую доску с вальмовым или ендовическим стропилом соответственно. Поскольку стропило вальмы или ендовы соединяется с коньковой доской и обычным стропилом под углом 45 градусов, накидные стропила будут иметь разную длину, когда они пересекают вальму или ендову. В зависимости от шага стропил их длина будет меняться с постоянным коэффициентом — это число и есть общая разность.
Этот угол можно отрезать на лету, совместив данное число на лезвии стального угольника и двенадцатидюймовую отметку на язычке и проведя линию вдоль язычка.
Обрезка вальмовых и ендовных стропил разрезается аналогичным образом.

Взаимосвязь между вальмами, домкратами и обычными стропилами, а также то, как они соединяются с коньком и нижней пластиной. Стропила крепятся к горизонтальной коньковой доске на вершине крыши.
Боковой срез — это скошенный угол вальмы или стропила ендовы, который на этом изображении вписывается в коньковую доску.
Все обычные и накладные стропила используют двенадцать в качестве общей отметки для отметки отвеса.
Вальмовые и накладные стропила используют двенадцать в качестве общего ориентира при выравнивании желаемого шага в столбце бокового выреза.
Вальмовые и овальные стропила используют число семнадцать в качестве общего ориентира для обозначения отвесного среза стропила.

Масштаб восьмиугольника

Масштаб восьмиугольника позволяет пользователю вписать восьмиугольник внутрь квадрата, учитывая длину стороны квадрата. Маркировка указывает половину длины сторон восьмиугольника, которую можно установить по циркулю или делителю. Дуги, проведенные из середин сторон квадрата, будут пересекать квадрат в вершинах запланированного восьмиугольника. Остается только вырезать из квадрата четыре треугольные секции.

Восьмиугольный стол расположен на лицевой стороне стального квадрата.
Восьмиугольный стол, вид со стороны алюминиевого квадрата.
4 шага для рисования восьмиугольников.

Диагональная шкала

Коленные раскосы — обычная особенность деревянных каркасов, предотвращающая раскачивание под боковыми нагрузками. Диагональная шкала полезна для определения желаемой длины коленного бандажа для заданного расстояния от места соединения стойки и балки.

Это расположение диагональной шкалы на квадрате.
Масштаб диагонали дает диагональ или гипотенузу для различных катетов треугольника, для которого нужно вырезать раскос.

Калькуляторы в конструкции крыши

Помимо использования квадратного инструмента, строительные калькуляторы также используются для проверки и определения расчетов кровли. Некоторые из них запрограммированы на расчет всех боковых срезов для вальмовых, ендовных и накидных стропил так, чтобы они составляли ровно 45 ° для всех уклонов стропил. Таблица стропил выражается в дюймах, и чем выше числовое значение шага, тем больше разница между углами бокового среза в пределах данного шага. Только ровная крыша или крыша с нулевым уклоном потребует бокового среза под углом 45° (щечного среза) для вальмовых и накладных стропил.

Стол с стропилами вальмы/впадины с боковым вырезом

Если в прямоугольном треугольнике два угла равны 45°, то две стороны равноудалены. Стропила – это гипотенуза, а ноги или катеты треугольника – это верхние стеновые плиты конструкции. Боковой срез расположен на пересечении данного столбца шага и бокового среза ряда впадины/впадины. Обычное стропило вальмы/впадины проходит под углом 45° к основной крыше, а единица измерения составляет 16,97 дюйма длины. Обычные вальмовые стропила и стропила имеют разные углы скоса в пределах любого заданного угла наклона, и этот угол уменьшается по мере увеличения шага.

Легенда
$c={\sqrt {12^{2}+12^{2}}}\,$	$L={\sqrt {c^{2}+P^{2}}}\,$	$tangent={\frac {c}{L}}\,$
с = гипотенуза P = шаг L = длина стропила Z = разница в длине стропила 16 дюймов OC

Боковой срез вальмы/стропила впадины = (Касательная) (12) = боковой срез в дюймах. Все боковые вырезы в стропильной таблице имеют базу 12. Угол загара можно определить по любому заданному шагу. В большинстве электроинструментов и устройств для измерения углов 90° используется в качестве 0°. Дополнительные углы дугового загара используются с такими инструментами, как квадрат скорости .

Боковой срез стропил

Боковой срез располагается на пересечении бокового среза ряда накладных стропил и скатной колонны на Стальном квадрате. Имеется ряд по разнице в длине домкратов, центров на отвале 16 и 24 дюйма. Тангенсы прямо пропорциональны для обоих центров.

$tangent={\frac {16}{z}}\,$

Касательная находится в основании 12. Касательная х 12 = боковой срез накладных стропил. Это соответствует боковому срезу стального квадрата. Дополнительные углы дугового загара используются в большинстве устройств для измерения углов в строительстве. Тангенс вальмовых стропил, стропил ендовы и накладных стропил составляет менее 1,00 при всех уклонах выше 0°. Восемнадцатискатная конструкция имеет угол бокового среза 29,07°, а двухскатная - угол бокового среза 44,56° для накладных стропил. Это изменение между шагами составляет 15,5 °.

Углы бокового среза в зависимости от шага

Это справочная таблица зависимости боковых вырезов от шага. (действительно только для угла карниза 90 градусов):

Шаг, выраженный в единицах подъема / единицах пробега

Шаг 18/12 ==> 60,86 град.

Шаг 17/12 ==> 60,10 град.

Шаг 16/12 ==> 59,07 град.

Шаг 15/12 ==> 57,99 град.

Шаг 14/12 ==> 56,94 град.

Шаг 13/12 ==> 55,88 град.

Шаг 12/12 ==> 54,69 град.

Шаг 11/12 ==> 53,49 град.

Шаг 10/12 ==> 52,54 град.

Шаг 9/12 ==> 51,25 град.

Шаг 8/12 ==> 50,19 град.

Шаг 7/12 ==> 49,17 град.

Шаг 6/12 ==> 48,15 град.

Шаг 5/12 ==> 47,33 град.

Шаг 4/12 ==> 46,54 град.

Шаг 3/12 ==> 45,90 град.

Шаг 2/12 ==> 45,22 град.

Шаг 1/12 ==> 45,10 град.

Шаг 0/12 ==> 45,00 град.

Отвес домкрата и обычных стропил

Отвес для домкрата и обычных стропил имеет одинаковые углы. Ровный или посадочный срез представляет собой дополнительный угол отвесного среза. Выемку, образующуюся на пересечении уровня и отвеса, обычно называют птичьей пастью.

$tangent={\frac {P}{b}}.\,$

Отвес вальмовых стропил/стропил ендовы

Отвес стропила вальмы/впадины выражается в формуле. Ровный срез представляет собой дополнительный угол или 90° минус дуговой загар.

$tangent={\frac {P}{\sqrt {a^{2}+b^{2}}}}.\,$

Нерегулярные вальмовые стропила

Единственная каркасная площадь, на которой есть таблицы для неравных скатных крыш, - это Chappell Universal Square ( патент № 7,958,645 ). Существует также комплексная таблица стропил для 6- и 8-гранных многоугольных крыш (впервые на каркасном квадрате).Традиционный стропильный стол из стального квадрата ( запатентован 23 апреля 1901 г. ) ограничен тем, что в нем нет столов, позволяющих работать с неравноскатными крышами. Нерегулярные вальмовые стропила характеризуются углами в плане, которые не равны или не равны 45°. Верхние пластины могут располагаться под углом 90° по внешним углам или под разными другими углами. Существует множество нестандартных планов h/v крыш.

неправильный план шатровой двускатной крыши.
неправильная планировка крыши.
План пересекающейся шатровой крыши неправильной формы с двускатной крышей.

Площадь Плотника

В столярном деле угольник , обычно изготавливается из является ориентиром для установления прямых углов (углов 90°) или углов скоса металла. Существуют различные типы квадратов , такие как квадраты скорости , квадраты попыток и комбинированные квадраты .

См. также

Ссылки

Примечания

^ Эллиот, Дж. Гамильтон (1910), Кобли, Рольф (редактор), «Использование стального квадрата» , « Удобные сельскохозяйственные устройства и способы их изготовления» , Orange Judd and Company.
^ «Испытание и ремонт каркасной площади» . Инспектопедия . Проверено 10 декабря 2021 г.

Библиография

Ходжсон, Фредерик Т. (1880). Стальной квадрат плотников и его использование . Промышленная издательская компания. LCCN 06036488 .
Сигеле, Х.Х. (1981). Стальная площадь . Стерлинг Паблишинг. ISBN 0-8069-8854-1 .
Улри, Гарри Ф. (1972). Библиотека плотников и строителей . Том. 3. Теодор Одель. LCCN 74099760 .
Шуттнер, Скотт (1990). Базовая лестница . Тонтон Пресс . ISBN 0-942391-44-6 .
Спенс, Уильям П. (2000). Строительство лестниц, балюстрад и площадок . Стерлинг Паблишинг. ISBN 0-8069-8101-6 .
Гочнур, Крис (февраль 2006 г.). «11 основных измерительных и деревообрабатывающих инструментов». Тонкая обработка дерева (182). Тонтон Пресс: 75.
Лэнхэм, У.М. Стальная площадь . Ванна: Э. А. Ловелл.
Фальконер, Джон (1925). Эдни, Джон (ред.). Стальная площадь . Плотницкие и столярные изделия. Грешем.
Собон, Джек (1994). Постройте классический каркасный дом: планировка и проектирование, традиционные материалы, доступные методы . Паунал, Вермонт: Storey Communications. ISBN 0882668420 .

[Elliot-1] Эллиот, Дж. Гамильтон (1910), Кобли, Рольф (редактор), «Использование стального квадрата» , « Удобные сельскохозяйственные устройства и способы их изготовления» , Orange Judd and Company.

[2] «Испытание и ремонт каркасной площади» . Инспектопедия . Проверено 10 декабря 2021 г.

[1]

[2]