Стальной квадрат

Стальной угольник — инструмент, используемый в плотницком деле . Плотники используют различные инструменты для создания квадратных конструкций (то есть построенных под точно измеренными прямыми углами ), многие из которых сделаны из стали , но название стальной угольник относится к определенному длинноплечему угольнику, который имеет дополнительные применения для измерения, особенно различных углов . Он состоит из длинного, более широкого плеча и более короткого, более узкого плеча, которые встречаются под углом 90 градусов (прямой угол). Сегодня стальной угольник чаще называют каркасным угольником или плотницким угольником , и такие угольники больше не обязательно изготавливаются из стали (как это было много десятилетий назад); они также могут быть сделаны из алюминия или полимеров , которые легкие и устойчивы к ржавчине.

Более длинная и широкая часть имеет ширину 50 миллиметров (2,0 дюйма) и называется лезвием ; более короткая и узкая часть имеет ширину 37 миллиметров (1,5 дюйма) и называется язычком . Угольник имеет множество применений, включая разметку обычных стропил , вальмовых стропил и лестниц . ^[1] Он имеет диагональную шкалу, шкалу досок и восьмиугольную шкалу. На более новых каркасных угольниках есть градусные преобразования для различных шагов и дробные эквиваленты.

В качестве обмоточных палочек можно использовать также квадратные рамки .

Лезвие и язык

В традиционных столярных изделиях из деревянных рам гнезда и шипы обычно имели ширину 50 миллиметров (2,0 дюйма) и отступали на 50 миллиметров (2,0 дюйма) от края древесины при работе с мягкой древесиной, что давало ширину лезвия. Аналогично, гнезда и шипы традиционно имели ширину 37 миллиметров (1,5 дюйма) при работе с твердой древесиной, что объясняет ширину язычка. Это позволяло быстро размещать гнездовые и шиповые соединения при работе как с твердой, так и с мягкой древесиной.

Использовать

Калибровка

Стальной угольник является самодоказывающим и самокалибрующимся, так как вы можете провести перпендикулярную линию, перевернуть угольник и определить размер и направление ошибки. Ошибку можно исправить, открыв или закрыв угол кернером. ^[2]

Каркас лестницы

Лестницы обычно состоят из трех компонентов. Это тетива, ступенька и подступенок . Тетива — это структурный элемент, который несет нагрузку лестницы, ступенька — это горизонтальная часть, на которую наступают, а подступенок — это вертикальная часть, которая проходит по ширине конструкции. Существует много типов лестниц: открытые, закрытые, полностью закрытые, винтовые и т. д., и это лишь некоторые из них.

Планировка лестницы требует элементарной математики. Существует множество строительных норм, которым должны соответствовать лестницы. На открытом пространстве дизайнер может встроить более желательную лестницу. На ограниченном пространстве это становится более сложной задачей. В большинстве лестниц на один подъем больше, чем ступеней.

Подъем (вертикальное измерение) и прогон (горизонтальное измерение ) . Стрингер будет частично опираться на горизонтальную поверхность.
Это кусок пиломатериала размером два на двенадцать . На пиломатериал кладется рамочный угольник так, чтобы желаемые отметки подъема и проступи совпадали с краем доски. Очерчивается контур квадрата. Квадрат сдвигается вверх по доске, пока проступь не окажется на отметке, и процесс повторяется.
Доску разрезают по пунктирным линиям, а верхний вертикальный срез и нижний горизонтальный срез отмечают, удерживая угольник с противоположной стороны.
В этом примере стрингер имеет два куска проступи. Это позволяет сделать небольшой выступ. Между досками также есть пространство. Нижняя часть стрингера должна быть обрезана по толщине проступи. Этот шаг называется опусканием стрингера . После того, как один стрингер обрезан, этот кусок становится шаблоном, который копируется на оставшиеся стрингеры.

Каркас крыши

На лицевой стороне стального квадрата имеется таблица чисел; она называется таблицей стропил . Таблица стропил позволяет плотнику производить быстрые расчеты на основе теоремы Пифагора . Таблица организована по столбцам, которые соответствуют различным уклонам крыши. Каждый столбец описывает различный наклон крыши ( скат ) и содержит следующую информацию:

Обычное стропило на фут прогона. Обычное стропило соединяет пик крыши (конек ) с основанием крыши (пластиной). Это число дает длину ( гипотенузу ) обычного стропила на двенадцать единиц горизонтального расстояния ( прогона ).
Стропило вальмовое или ендовное на фут прогона. Стропило вальмовое или ендовное также соединяет конек с пластиной, но лежит под углом 45 градусов к обычному стропилу. Это число дает длину стропила вальмовое или ендовное на семнадцать единиц прогона.
Разница в длине домкратов. Домкраты лежат в той же плоскости, что и обычные стропила, но соединяют верхнюю пластину (стену) или коньковую доску с вальмовым или ендовным стропилом соответственно. Поскольку вальмовое или ендовное стропило встречается с коньковой доской и обычным стропилом под углом 45 градусов, домкраты будут иметь различную длину, когда они пересекают вальму или ендову. В зависимости от расстояния между стропилами их длина будет изменяться на постоянный коэффициент — это число является общей разницей.
Этот угол можно отрезать на ходу, совместив указанную цифру на лезвии стального угольника с двенадцатидюймовой отметкой на язычке и проведя линию вдоль язычка.
Резка вальмовых и наслонных стропил выполняется одинаково.

Взаимосвязь между вальмовыми, накосными и обычными стропилами, и как они связаны с коньком и нижней пластиной. Стропила крепятся к горизонтальной доске конька на пике крыши.
Боковой срез — это скошенный угол стропила вальмы или ендовы, который вписывается в коньковую доску на этом изображении.
Для обозначения вертикального реза в обычных и нарожных стропилах используется цифра двенадцать.
Для стропильных ног и стропил с накосными балками в качестве общего ориентира используется число двенадцать при выравнивании желаемого шага в боковой колонне.
Для стропил с наклонной и разжелобковой балкой в качестве общей точки отсчета для разметки вертикального среза стропила используется число семнадцать.

Масштаб восьмиугольника

Шкала восьмиугольника позволяет пользователю вписать восьмиугольник в квадрат, зная длину стороны квадрата. Маркировка указывает половину длины сторон восьмиугольника, которую можно установить на циркуль или циркуль. Дуги, проведенные из середин сторон квадрата, пересекут квадрат в вершинах запланированного восьмиугольника. Остается только вырезать из квадрата четыре треугольные секции.

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

Диагональная шкала

Коленная распорка является распространенной особенностью в деревянном каркасе для предотвращения провисания под действием боковых нагрузок. Диагональная шкала полезна для определения длины коленной распорки, необходимой для заданного расстояния от соединения между столбом и балкой.

Это расположение диагональной шкалы на квадрате.
Диагональная шкала показывает диагональ , или гипотенузу, для различных катетов треугольника, для которого необходимо разрезать распорку.

Калькуляторы для расчета каркаса крыши

Помимо использования инструмента квадрата, строительные калькуляторы также используются для проверки и определения расчетов кровли. Некоторые запрограммированы на расчет всех боковых срезов для вальмовых, ендовных и нарожниковых стропил, чтобы они были точно 45° для всех стропильных уклонов. Стропильная таблица выражается в дюймах, и чем выше численное значение уклона, тем больше разница между углами боковых срезов в пределах данного уклона. Только ровная крыша или уклон 0 потребует боковой срез под углом 45° (щековой срез) для вальмовых и нарожниковых стропил.

Таблица стропильных ног с боковым срезом/разжелобком

Если прямоугольный треугольник имеет два угла, равные 45°, то две стороны равноудалены. Стропило является гипотенузой, а катеты или катеты треугольника являются верхними стеновыми пластинами конструкции. Боковой срез расположен на пересечении заданной колонны ската и бокового среза ряда вальм/ендов. Обычное стропило вальм/ендов проходит под углом 45° к основной крыше, а единицей измерения является 16,97 дюйма хода. Обычные вальмовые/ендовные и нарожники имеют разные углы скоса в пределах любого заданного ската, и угол уменьшается с увеличением ската.

Боковой срез стропила вальмы/разжелобка = (Касательная)(12) = боковой срез в дюймах. Все боковые срезы в таблице стропил имеют основание 12. Арктангенс можно определить из любого заданного шага. Большинство электроинструментов и приборов для измерения углов используют 90° как 0° в строительстве. Дополнительные углы арктангенса используются с такими инструментами, как скоростной угольник .

Боковой срез стропила

Боковой срез расположен на пересечении бокового среза ряда домкратов и колонны ската на стальном квадрате. Есть ряд для разницы в длине домкратов, 16 и 24 дюймовых центров на лезвии. Тангенсы прямо пропорциональны для обоих центров.

Тангенс имеет основание 12. Тангенс x 12 = боковой срез нарожников. Это соответствует боковому срезу на стальном квадрате. Дополнительные углы арктангенса используются в большинстве приборов для измерения углов в строительстве. Тангенс вальмовых, разжелобковых и нарожников меньше 1,00 для всех скатов выше 0°. Восемнадцатискатный скат имеет боковой угол среза 29,07°, а двухскатный скат имеет боковой угол среза 44,56° для нарожников. Это составляет вариацию 15,5° между скатами.

Углы бокового среза в зависимости от наклона

Это справочная таблица боковых срезов в зависимости от уклона (действительно только для угла свеса крыши 90 градусов):

Шаг, выраженный в единицах подъема/единицах хода

Угол наклона 18/12 ==> 60,86 град.

Угол наклона 17/12 ==> 60,10 град.

Угол наклона 16/12 ==> 59,07 град.

Угол наклона 15/12 ==> 57,99 град.

Угол наклона 14/12 ==> 56,94 градуса

Угол наклона 13/12 ==> 55,88 град.

Угол наклона 12/12 ==> 54,69 градуса

Угол наклона 11/12 ==> 53,49 градуса

Угол наклона 10/12 ==> 52,54 градуса

Угол наклона 9/12 ==> 51,25 град.

Угол наклона 8/12 ==> 50,19 град.

Угол наклона 7/12 ==> 49,17 град.

Угол наклона 6/12 ==> 48,15 град.

Угол наклона 5/12 ==> 47,33 градуса

Угол наклона 4/12 ==> 46,54 градуса

Угол наклона 3/12 ==> 45,90 град.

Угол наклона 2/12 ==> 45,22 градуса

Угол наклона 1/12 ==> 45,10 град.

Угол наклона 0/12 ==> 45,00 град.

Вертикальный разрез нарожников и обычных стропил

Вертикальный срез для нарожника и обычных стропил имеет одинаковые углы. Выемка уровня или посадочный срез является дополнительным углом вертикального среза. Выемка, образованная на пересечении горизонтального и вертикального среза, обычно называется птичьим ртом.

Вертикальный разрез стропил вальмы/разжелобка

Вертикальный срез стропила вальмы/ендовы выражается в формуле. Горизонтальный срез — это дополнительный угол или 90° минус арктангенс.

Нестандартные стропила вальмовые/разжелобные

Единственный угольник для каркаса, имеющий таблицы для неравных скатных крыш, — это универсальный угольник Chappell (патент № 7,958,645). Существует также комплексная таблица стропил для 6- и 8-сторонних многоугольных крыш (впервые на угольнике для каркаса). Таблица стропил традиционного стального угольника (запатентована 23 апреля 1901 г.) ограничена тем, что в ней нет таблиц, которые позволяют работать с неравными скатными крышами. Нерегулярные стропила вальмовые/разжелобные характеризуются углами в плане, которые не равны или не составляют 45°. Верхние пластины могут иметь 90° на внешних углах или различные другие углы. Существует множество нерегулярных планов крыш h/v.

нерегулярный план двускатной крыши с шатровой/долиной.
нестандартная планировка крыши.
План крыши с пересекающимися неровными вальмовыми/раздоловными двускатными скатами.

Плотницкий угольник

В плотницком деле угольник — это направляющая для создания прямых углов (углов 90°) или углов скоса , обычно изготавливаемая из металла. Существуют различные типы угольников , такие как скоростные угольники , пробные угольники и комбинированные угольники .

Смотрите также

Ссылки

Примечания

^ Эллиот, Дж. Гамильтон (1910), Кобли, Рольф (ред.), «Использование стального угольника», Удобные сельскохозяйственные приспособления и как их сделать , Orange Judd and Company.
^ "Framing Square Test & Repair". Inspectapedia . Получено 10 декабря 2021 г.

Библиография

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Стальные квадраты» .

Ходжсон, Фредерик Т. (1880). Стальной угольник плотника и его применение . The Industrial Publication Company. LCCN 06036488.
Siegele, HH (1981). The Steel Square . Sterling Publishing. ISBN 0-8069-8854-1.
Ulrey, Harry F. (1972). Библиотека плотников и строителей . Том 3. Теодор Одель. LCCN 74099760.
Шуттнер, Скотт (1990). Базовое строительство лестниц . Taunton Press . ISBN 0-942391-44-6.
Спенс, Уильям П. (2000). Строительство лестниц, балюстрад и лестничных площадок . Sterling Publishing. ISBN 0-8069-8101-6.
Гохнур, Крис (февраль 2006 г.). «11 основных измерительных и деревообрабатывающих инструментов». Fine Woodworking (182). Taunton Press: 75.
Ланхэм, У. Стальная площадь . Бат: EA Lovell.
Фалконер, Джон (1925). Эдни, Джон (ред.). The Steel Square . Плотницкое и столярное дело. Грешем.
Собон, Джек (1994). Постройте классический каркасный дом: планирование и проектирование, традиционные материалы, доступные методы . Паунал, Вермонт.: Storey Communications. ISBN 0882668420.