Các công cụ giúp việc tự làm và cải tạo toán học trở nên dễ dàng

Chúng tôi có thể nhận được hoa hồng khi mua hàng từ các liên kết.

Một chàng trai ở trường trung học hỏi khi nào anh ta cần tất cả những môn toán này trong đời thực sẽ bị sốc nếu anh ta bước chân vào ngành xây dựng. Vì thế. Nhiều. Toán học. Nhưng đối với những người tự làm và chủ nhà chỉ đang cố gắng thực hiện một công việc sửa chữa, nâng cấp hoặc cải tạo đơn giản, có rất nhiều thủ thuật và công cụ để thực hiện ít phép toán nhất có thể, dễ dàng nhất có thể, bao gồm máy tính xây dựng và ứng dụng điện thoại thông minh, các công cụ có tích hợp sẵn phép thuật toán học như bình phương tốc độ cũng như các chiến lược và thủ thuật toán học vô giá.

Tôi đã tham gia các lớp học toán dựa trên trực giác – một chiến lược tốt cho trường học và việc sửa sang nhà cửa sẽ gần như thất bại ngay lập tức. Tất cả những bài toán xây dựng mà bạn và tôi chưa từng nghĩ tới từ hồi lớp chín đều có mục đích. Cần phải tính toán chính xác cho các ứng dụng như lợp mái, tốc độ dòng cấp và thoát nước, tính toán chiều cao ống khói, tính góc trong và ngoài, tạo và xác minh các hình dạng hình học phức tạp, xử lý hiệu quả với bất kỳ loại dốc nào và vô số loại khác. Toán học chính xác có nghĩa là việc xây dựng chính xác, ước tính và đặt hàng nguyên vật liệu chính xác, chi phí được kiểm soát, công việc hiệu quả hơn và tăng độ an toàn.

Thật là khó chịu khi phải xử lý các phép đo đặc biệt cần thiết trong bất kỳ loại công trình nào … cộng, trừ, nhân và chia feet, inch, và tệ nhất là phân số. Thỉnh thoảng, bạn sẽ chuyển đổi sang hệ mét và cần biết những thứ như bạn có thể chia một tấm ván hoặc ống thành bao nhiêu tấm ván và ống … đôi khi có tính đến độ dày của lưỡi cưa của bạn. Bạn sẽ thường xuyên phải tính toán chính xác chiều dài, diện tích, thể tích và thậm chí tìm những ước tính chính xác, như thể điều đó có ý nghĩa. Có vẻ như rất nhiều, nhưng các công cụ phù hợp sẽ đơn giản hóa phần lớn phép toán phức tạp đó hoặc có thể loại bỏ nó hoàn toàn.

Giải pháp toán học ưa thích của mọi người lớn là một chiếc máy tính. Vấn đề với việc tính toán xây dựng là các phân số của hệ thống đo lường Anh không thân thiện với máy tính. Máy tính xây dựng phải có thể lấy đầu vào gần như bằng ngôn ngữ tự nhiên, chẳng hạn như “7 feet 8 ⅝ inch trừ 1 foot 2 ½ inch” … chiều dài của đinh treo tường trừ đi khoản phụ cấp cho ống dẫn 12 inch. Hãy thử đặt nó vào máy tính tích hợp trong điện thoại của bạn.

Một máy tính xây dựng tốt cũng sẽ có thể xử lý các tham số làm tròn mà bạn đặt (“làm tròn đến 16 inch gần nhất”), hoán đổi linh hoạt giữa phân số và số thập phân, đồng thời hiển thị cho bạn lịch sử chi tiết về những phép tính bạn đã thực hiện. Bạn có thể thực hiện bằng máy tính phân số cơ bản; trong nhiều năm, tôi đã sử dụng ứng dụng DeWalt Mobile Pro cho việc này, nhưng thật đáng buồn là hiện tại nó không còn tồn tại. Máy tính xây dựng tiêu chuẩn công nghiệp dường như là một loại máy cầm tay có vẻ ngoài khá bình thường nhưng cực kỳ hiệu quả có tên là Construction Master Pro.

Điều đó có vẻ đắt tiền. Trên thực tế, số tiền nhiều nhất tôi từng bỏ ra cho một chiếc máy tính chẳng là gì cả. Nhưng hãy xem xét số tiền (và thời gian) mà bạn có thể lãng phí khi tính toán – hoặc tính toán sai – các vật liệu cần thiết để đóng khung tường cào, che các bức tường phòng thưởng có hình dạng kỳ lạ hoặc đổ bê tông. Những người đánh giá đề cập đến việc sử dụng máy tính để lập kế hoạch tải bảng ngắt mạch, tính toán các góc cắt khuôn phức tạp, các góc kèo dễ hiểu và chuyển đổi liên tục giữa các đơn vị đo cần thiết cho bất kỳ loại công việc đào nào. Thông thường, đây là những nhiệm vụ đòi hỏi nhiều tính toán mà bạn sẽ phải thực hiện bằng bút chì của thợ mộc trên nắp hộp các tông.

Đôi khi, máy tính không chỉ là máy tính mà còn được kết hợp với một bộ công cụ phức tạp liên quan đến xây dựng. Phiên bản ứng dụng của Construction Master Pro sẽ cho phép bạn phân loại các tính toán của mình và nhắn tin hoặc gửi email cho người khác. Nhưng nó cũng bao gồm hàng chục chức năng băng, các phép tính liên quan đến góc vuông, xử lý diện tích và thể tích cũng như các chức năng khác. Các ứng dụng chuyên biệt hơn xử lý việc tính toán góc cầu thang và cắt dây. Trong khi đó, những người khác có thể giúp bạn ước tính vật liệu, tính toán feet khối cho số lượng đất hoặc bê tông, thực hiện các phép tính điện và hệ thống ống nước, v.v.

Ứng dụng Home Cải tiến Calcs có hơn 250 chức năng, bao gồm cả “máy tính” cho mọi thứ từ điện áp đến diện tích bề mặt của hình cầu. Nhưng chức năng ước tính chi phí và quản lý dự án của nó đã đẩy nó ra khỏi lĩnh vực máy tính trên điện thoại thông minh và đóng vai trò của một thứ gì đó giống như một giải pháp xây dựng tích hợp — nhiều hơn những gì cá nhân tôi cần, nhưng có khả năng tuyệt vời đối với những người tự làm có trách nhiệm hơn. Các trang web đôi khi sẽ tổng hợp các công cụ dựa trên web, như cách myCarpentry.com tập hợp các công cụ để quản lý việc xây dựng cầu thang, độ dốc mái, mái vòm, diện tích đất và các công cụ khác. Nhưng đôi khi chỉ cần tra cứu thông tin trên bảng từ các nhà cung cấp và tổ chức trong ngành thương mại là đủ.

Phần mềm tạo mô hình 3D Sketchup của Google có các tính năng giúp phần mềm này phù hợp với những người tự làm, như tạo mô hình và kết xuất 3D khá dễ dàng cũng như 400 tiện ích mở rộng dành riêng cho kiến ​​trúc. Tôi sử dụng Autodesk Fusion cho mô hình 3D, nhưng có lẽ tôi sẽ chuyển sang SketchUp để có các tính năng dành riêng cho xây dựng như plugin để tính diện tích bề mặt và tính toán phân số, cũng như các công cụ cho các tác vụ như toán bố cục kèo và tạo tài liệu (thường cần cho giấy phép).

Hãy xem xét nhu cầu thỉnh thoảng tìm ra tâm của cạnh bảng. Bạn có thể đo độ dày của bảng, làm phép tính để giảm một nửa độ dày đó, sau đó sử dụng thiết bị đo để chuyển số mới sang cạnh bảng. Và gần như chắc chắn nó sẽ có sai số ít nhất một chút do việc đánh dấu không chính xác, nếu không có lý do gì khác. Hoặc bạn có thể tạo hoặc mua đồ gá tìm tâm, chẳng hạn như Milescraft Center Finder.

Đối với phiên bản DIY, hãy đóng đinh xuyên qua một chút phế liệu cách xa hơn độ dày của tấm ván một chút và khoan một lỗ chết ở giữa chúng. Khi đặt mảnh vụn lên cạnh bảng và xoay nó sao cho cả hai móng tiếp xúc với các cạnh của bảng, bạn có thể chọc bút chì qua lỗ để đánh dấu điểm chính giữa. Đây là công việc bạn sẽ làm nếu bạn tham gia các bảng của dự án bằng chốt… không cần tính toán. Hãy tìm những đồ gá lắp hữu ích khác như thế này và bạn có thể đơn giản hóa rất nhiều dự án DIY bằng cách loại bỏ các phép tính phức tạp hoặc tẻ nhạt ra khỏi phương trình.

Các công cụ khác đơn giản hóa việc tính toán và đánh dấu khoảng cách, góc và những thứ tương tự. Ví dụ: khi bạn sử dụng bình phương tốc độ, bạn có rất nhiều tính năng tiết kiệm toán học trong tầm tay. Bạn sẽ tránh được nhiều phép toán bằng cách chỉ cần sử dụng một phép tính để đánh dấu các đường thẳng 90 độ so với cạnh bảng thẳng và thước đo góc giúp bạn dễ dàng vẽ ra bất kỳ góc nào. Bình phương tốc độ cũng có thể được sử dụng để thực hiện những việc như tính toán các góc cắt vì kèo và vẽ một đường thẳng song song với mép ván, có lẽ để tìm ra nơi kết thúc một đuôi khớp.

Toán học là một công cụ. Mục tiêu của bạn không phải là tính toán mà là cắt thanh giằng cầu thang hoặc bố trí xà nhà hoặc bất cứ việc gì bạn định làm. Toán học là một phương tiện để đạt được mục đích, vậy tại sao không sử dụng một công cụ thân thiện hơn với người dùng như các phím tắt toán học? Ví dụ, bạn có thể luôn dựa vào việc tìm một góc vuông – điều không thể thiếu để tạo ra bất kỳ hình vuông nào của dự án – bằng cách sử dụng Định lý Pythagore. Tổng bình phương của các cạnh ngắn hơn của một tam giác vuông bằng bình phương cạnh huyền của nó. Đây không phải là ý tưởng của ai về việc làm toán ít hơn hoặc đơn giản hơn. Nhưng thủ thuật tam giác 3-4-5 loại bỏ tất cả các phép toán sử dụng cùng một định lý, cho phép bạn vẽ một góc 90 độ chỉ bằng một thước dây: Đo 3 feet (hoặc inch, yard hoặc bất cứ thứ gì) dọc theo một đường thẳng và sau đó 4 feet dọc theo đường thẳng mà bạn muốn vuông góc sẽ thực hiện thủ thuật. Bạn sẽ biết mình có một góc vuông khi hai đầu của các đường đó cách nhau 5 feet. Và góc vuông, theo cách nói trong xây dựng, là “vuông”.

Tất nhiên, việc biết kiến ​​thức cơ bản về toán học cũng hữu ích và có các tài nguyên trực tuyến được thiết kế đặc biệt để học toán xây dựng – những tài nguyên chung, như khóa học toán xây dựng của @ColfaxMath và các tài nguyên cụ thể hơn như Toán cho thợ hàn, bao gồm thông tin có chất lượng cho mục đích chung. Ngoài ra, các diễn đàn trực tuyến và YouTube có đầy đủ các thủ thuật nhanh chóng và dễ dàng cho các hàm toán xây dựng hàng ngày như cộng và trừ các phân số để tăng tốc các công việc gia đình của bạn.

Câu ngạn ngữ xưa “đo hai lần, cắt một lần” cần được “cắt một lần”. Bạn không nên đo chút nào trừ khi bạn phải làm vậy. Việc đo một khoảng trống và sau đó đo vật liệu để lấp đầy nó sẽ tạo ra ít nhất hai khả năng xảy ra lỗi, nhưng việc đánh dấu một mảnh cho vừa khít khi nó ở đúng vị trí và sau đó cắt nó sẽ ít xảy ra lỗi hơn nhiều. Phép đo thường liên quan đến việc cộng và trừ các độ lệch khác nhau, và bên cạnh đó, chúng ta không phải lúc nào cũng có thể đo, đánh dấu hoặc cắt rất chính xác do dụng cụ của chúng ta không chính xác – thước dây bị mòn, bút chì cùn, chiều rộng lưỡi cưa không được tính toán và những thứ tương tự. Hãy thử bài tập tìm tâm này: Đo độ dày của một tấm bảng, chia đôi và đánh dấu. Sau đó lặp lại điều này, đánh dấu từ phía bên kia. Cả hai dấu sẽ rơi vào trung tâm của cạnh. Nhưng đối với tôi, thường thì họ không làm vậy … và đó là nếu tôi tính toán đúng.

Một số công cụ giúp bạn loại bỏ hoàn toàn việc đo lường và tính toán. Góc xiên chữ T cho phép bạn chuyển và đánh dấu nhiều lần cùng một góc mà không cần tính toán và đánh dấu lại. Thước đo góc tìm góc cho phép bạn đo một góc và sau đó cho bạn biết các góc bù và bù (các góc đó có tổng bằng 90 và 180 độ khi kết hợp lại), không cần tính toán. Một công cụ giảm toán học siêu hữu ích là mức laser quay, giống như Mức Laser Motovera, có khả năng (trong số những thứ khác) chiếu một đường ngang ngang. Nếu không có nó, việc tính khoảng cách từ sàn nhà khi có chướng ngại vật (có thể là tủ thấp hơn) ngăn cản bạn chạy thước dây xuống hết sẽ liên quan đến việc cộng và trừ rất nhiều. Tại sao phải làm phép toán đó nếu bạn không phải làm vậy?