Upozornění: Tento starší článek našeho bývalého člena fakulty zůstává na našich stránkách k dispozici pro archivní účely. Některé informace v něm obsažené mohou být zastaralé.
Použití tabulek rozpětí pro dimenzování trámů a krokví je jednoduchý proces, pokud pochopíte konstrukční zásady, kterými se řídí jejich použití.
od Paul Fisette – ©2003
Dřevo je přirozeně konstruováno tak, aby sloužilo jako konstrukční materiál: Kmen stromu je připevněn k zemi v základně (základ), nese váhu svých větví (sloup) a ohýbá se při zatížení větrem (konzolový nosník). Kompletní analýza mechanických vlastností dřeva je složitá, ale pochopení několika základů pevnosti dřeva vám umožní dimenzovat trámy a krokve pomocí tabulek rozpětí.
Začněme širším pohledem. Cílem konstrukce domu je bezpečně přenést zatížení budovy (závaží) přes základy do nosné půdy. Vzpomínáte si, jak vám učitel přírodopisu říkal: každá akce má opačnou a stejnou reakci? Každé zatížení budovy má stejné „reakční zatížení“. Pokud se při kombinaci zatížení domu zjistí, že dům váží více, než je půda schopna unést – dům se bude propadat, dokud nedosáhne bodu, kdy půda zatížení unese. V tomto článku se zaměříme na to, jak na zatížení reagují jednoduché nosníky, jako jsou trámy a krokve.
Zatížení obytných budov
Dům působí jako konstrukční systém odolávající zatížení vlastním (hmotnost materiálů), živým (zatížení způsobená užíváním a pobytem), jako je zatížení sněhem a větrem. Nosníky, svorníky, trámy a krokve působí jako konstrukční skelet a musí být dostatečně pevné a tuhé, aby těmto zatížením odolaly.
Pevnost a tuhost jsou stejně důležité. Například stropní omítka v prvním patře by praskala, když by obyvatelé procházeli po ložnici ve druhém patře, která by byla orámována skákavými podlahovými trámy. Možná byly trámy dostatečně pevné, když se neprolomily! Nedostatečná tuhost však vede k nákladným problémům.
Tuhost konstrukčních prvků je omezena maximálním přípustným průhybem. Jinými slovy, jak moc se nosník nebo krokev prohne při maximálním očekávaném zatížení. Pro výpočet návrhových hodnot tuhosti se používají pouze živá zatížení.
Maximální průhyb je stanoven stavebními předpisy. Jsou vyjádřeny jako zlomek; světlé rozpětí v palcích (L) nad daným číslem. Například: podlahový nosník vhodně zvolený pro rozpětí 10 stop s limitem L/360 se při maximálním návrhovém zatížení neprohne více než 120″/360 = 1/3 palce. Nepředpokládá se, že sádrokartonové desky připevněné ke spodní straně tohoto systému prasknou, když se systém podlahových nosníků vychýlí o 1/3″.
Typické meze průhybu uváděné v předpisech jsou L/360, L/240 nebo L/180. Tyto limity vycházejí z živých zatížení a činností, které se vyskytují v konkrétních místnostech domu. Příklady limitů průhybu předepsaných předpisy a hodnot živého zatížení jsou následující:
-
Podlahy obytných místností L/360 & 40 psf
-
Podlahy ložnic a obytného podkroví L/360 & 30 psf
-
Podlahy podkroví s omezeným skladováním L/240 & 10 psf.
Pevnost materiálu je samozřejmě důležitá. Nosníky, resp. krokve musí být dostatečně pevné, aby se při zatížení nezlomily. Na rozdíl od tuhosti se pro stanovení minimálních návrhových hodnot pevnosti sčítají živá a mrtvá zatížení.
Pro stanovení hodnoty mrtvého zatížení pro daný podlahový nebo střešní systém se sečte hmotnost všech trvale zabudovaných materiálů v daném prvku. U podlahového systému můžete jednotlivé hmotnosti sádrokartonových desek, pásků, podlahových nosníků, podkladu, podložky a koberce najít v architektonické příručce, jako jsou například Architektonické grafické normy. Pro většinu případů však existuje řešení podle kuchařky. Stačí se odkázat na tabulky, které vydává American Forest & Paper Association’s (AF&PA), American Wood Council (AWC). Příloha A AF&PA uvádí různé kombinace živého a vlastního zatížení pro podlahy, stropy a krokve. Příloha A například uvádí, že jeden typ střešního systému z hliněných tašek má hodnotu živého zatížení 20 psf a hodnotu mrtvého zatížení 15 psf.
Faktory, které ovlivňují
Na to, jak systém reaguje na zatížení, má vliv mnoho faktorů. Je důležité si uvědomit, že způsob výběru a použití materiálů ovlivňuje náklady a výkonnost.
-
Hloubka konstrukčních prvků. Často se stává, že trámy 2×10 rozmístěné v rozteči 24 palců od sebe zajistí pevnější a tužší podlahovou sestavu než trámy 2×8 stejné třídy a druhu, které jsou rozmístěny v rozteči 16 palců od sebe.
-
E hodnota neboli modul pružnosti jednotlivých prvků. E je poměr, který vyjadřuje, jak moc dané zatížení způsobí deformaci materiálu. Materiál s vyšší hodnotou E je tužší. Např: Borovice východní bílá třídy č. 2 má hodnotu E 1 100 000 a jedle bělokorá třídy č. 2 má hodnotu E 1 300 000. Jedle bělokorá je tužší materiál.
-
Hodnota Fb neboli extrémní napětí vláken v ohybu. Zatížení způsobuje ohyb nosníků, trámů a krokví. Při ohybu trámu dochází ke stlačení krajních (extrémních) vláken podél horní hrany. A současně se vlákna podél spodní hrany roztahují. Nejvzdálenější (krajní) dřevěná vlákna na horním a dolním povrchu jsou namáhána více než vlákna uprostřed. Hodnota Fb udává návrhovou pevnost těchto krajních vláken. Čím vyšší je Fb, tím je dřevo pevnější.
-
Třída dřeva. Vyšší třída daného druhu dřeva má vyšší hodnotu pevnosti (Fb) a často také vyšší hodnotu tuhosti (E).
-
Druh dřeva. Všechny dřeviny nejsou stejné. Například jižní borovice je mnohem pevnější a tužší než smrk.
-
Doba zatížení. Jak dlouho budou pruty zatíženy? Jako referenční hodnota slouží celodenní zatížení (podlahové nosníky). Referenční hodnoty se vynásobí koeficientem 1,15 pro získání hodnot zatížení sněhem a koeficientem 1,25 pro 7denní zatížení. S výpočty si nedělejte starosti! Tabulky si s touto úpravou poradí automaticky. Stačí jen přečíst čísla v záhlaví příslušného sloupce. Například: Vybraný konstrukční podlahový nosník z jižní borovice 2×8 má Fb 2650. Zatímco trám 2×8 stejné třídy a druhu má Fb 3040, pokud je použit jako střešní trám ve sněhové krajině. Hodnoty E nejsou ovlivněny dobou trvání zatížení.
Co potřebujete
Právě teď chcete tyto informace použít. Nejprve si musíte obstarat několik věcí:
Knihu předpisů; AF&PA’s Span Tables for Joists and Rafters (ta přiřazuje přípustná rozpětí různým kombinacím E a Fb); a kopii Design Values for Joists and Rafters (ta obsahuje hodnoty Fb a E pro různé druhy, velikosti a třídy rozměrného řeziva).
Knihu předpisů lze zakoupit prostřednictvím místního úředníka. Stavební předpisy vám poskytnou informace o požadovaných třídách, rozpětích, únosnosti, boční podpoře, vrubování atd. Zakupte si kodex CABO pro obytné domy pro jednu a dvě rodiny,5203 Leesburg Pike, Suite 708, Falls Church, VA 22041. Na CABO se odkazuje většina místních stavebních předpisů jako na přijatelnou variantu místního předpisu. Tento předpis obsahuje jednu přílohu s tabulkami rozpětí pro nosníky a krokve a další s návrhovými hodnotami pro nosníky a krokve.
Na ostatní publikace, které jsem zmínil, se odkazuje většina předpisů a lze je zakoupit u společnosti AF&PA’s American Wood Council, PO Box 5364, Madison, WI 53705-5364, 1-800-890-7732. Nebo je lze objednat online na adrese: http://www.forestprod.org/awc
Tyto dokumenty poskytují rozšířený pohled na použití rozpěrných tabulí prostřednictvím oddílů „vysvětlení“ a „komentář“ na začátku a konci publikací. Dokumenty AWC považuji za snadno sledovatelné. Technický personál společnosti AWC je ochotný a schopný vám pomoci s pochopením dokumentů, pokud se zaseknete. Helpdesk AWC můžete kontaktovat na telefonním čísle 800-AWC-AFPA (292-2372) nebo e-mailem na adrese
. Nebo navštivte jejich webové stránky na adrese http://www.awc.org, kde najdete další informace.
K dispozici jsou i další tabulky rozpětí a publikace. Tabulky vydává například Western Wood Products Association (WWPA). WWPA však používá „základní hodnoty“, které práci komplikují. Pro některé projektanty mohou být tabulky WWPA užitečné. However, I think builders and architects are better served by AF&PA’s version.
PULLING IT ALL TOGETHER
Calculating Loads
For the most part, live load and dead load values for floor and roof systems are considered distributed loads. In other words, the weight is distributed or shared uniformly by the members in the floor or roof system. In order to establish proper sizes, grades and on-center spacing of joists and rafters you first need to determine what loading is acceptable to the building code.
Use your code book here. Look up the allowable loads and deflection limits imposed by your local code. For example: Massachusetts code book includes the following information.
Floors (joists)
|
Dwellings |
live load (psf) |
dead load |
|
first floor |
* |
|
|
second floor |
* |
|
|
uninhabitable attics |
* |
* weights listed in code book appendix
Deflection
The code section on working load deflection states: The deflection of floor and roof assemblies shall not be greater than L/360 for plastered construction; L/240 for unplastered floor construction; and L/180 for unplastered roof construction. So these are the limits set by the code.
You can also use AF&PA’s „Span Tables for Joists and Rafters“. This is the easiest way to determine allowable dead loads, live loads and deflection limits. This publication has a much more extensive offering of possible joist and rafter conditions.
Once you find the appropriate table in the book, you determine acceptable Fb and E values for your particular span condition. Rozpětí je vzdálenost od líce k líci podpěr (u trámů: od suterénní strany prahu k parapetní straně středového nosníku).
Krovy
Krovy se dimenzují stejně jako trámy:
Při dimenzování krokví se od dimenzování trámů liší ve dvou ohledech:
1) Rozpětí krokve není založeno na měření po celé její délce. Rozpětí je spíše založeno na „vodorovném průmětu“ krokve. Jedná se o vodorovnou vzdálenost od vnitřního povrchu nosné stěny k vnitřnímu povrchu hřebenové desky. Uvažujte tedy jednoduchou sedlovou střechu na 24 stop širokém ranči s rámem z vnějších stěn 2×6 a hřebenem 1 1/2: rozpětí bude 11’5 3/4″.
2) Musíte určit zatížení sněhem pro váš region. Tuto informaci najdete v předpisové knize. Při použití tabulek AF&PA se zatížení sněhem považuje za živé zatížení. Pokud je ve vaší knize předpisů uvedeno, že zatížení sněhem je 40 psf, pak použijete tabulku pro živé zatížení krokví 40 psf. Při tvorbě tabulek pro krokve byla využita skutečnost, že zatížení sněhem působí pouze část roku.
Zatížení kolmo na vlákno
Zatížení přenášená podlahovými trámy, stropními trámy a krokvemi se přenášejí přes jejich koncové body na nosné stěny a nosníky. Konce těchto prutů musí být schopny „reagovat“ nebo odolávat těmto zatížením, aniž by došlo k jejich rozdrcení. AF&PA uvádí ve svých tabulkách rozpětí pro nosníky a krokve požadované hodnoty tlaku kolmo na vlákno pro různá rozpětí, osové vzdálenosti a podmínky zatížení. AF&PA uvádí v tabulkách návrhových hodnot pro trámy a krokve návrhové hodnoty tlaku kolmo na vlákno pro různé druhy. Jen se ujistěte, že návrhová hodnota pro daný druh převyšuje požadovanou hodnotu tlaku kolmo na vlákno pro vaše konstrukční podmínky.
SUMÁŘ
Krok za krokem
Tady je kontrolní seznam kroků, které je třeba dodržet při použití tabulek rozpětí
1) zkontrolujte plány pro určení rozpětí a osové vzdálenosti (návrhové podmínky)
2) zkontrolujte předpisy pro přípustné živé zatížení, zatížení sněhem, vlastní zatížení a průhyb
3) vyberte vhodnou tabulku rozpětí
4) porovnejte rozpětí v tabulce s návrhovými podmínkami a určete minimální hodnoty Fb a E uvedené v tabulce rozpětí
-
POZNÁMKA: budete mít možnost volby rozteče na střed a velikosti
5) vyberte vhodný druh a třídu z hodnot uvedených v tabulce návrhových hodnot
-
POZNÁMKA: budete mít k dispozici možnosti týkající se druhu a třídy, které vám poskytnou ekonomickou příležitost
6) v tabulce určete požadovanou návrhovou hodnotu stlačení kolmo na zrno
7) ověřte, zda návrhová hodnota stlačení kolmo na zrno pro druh vybraný v kroku 5 splňuje požadovanou návrhovou hodnotu určenou v kroku 6
PŘÍKLAD: Zkušební případ
Vyzkoušejte si své dovednosti. Projděme si příklad, který ilustruje kroky spojené s použitím tabulek. Řekněme, že stavíte šestnáctimetrovou přístavbu a musíte vybrat správnou velikost a druh řeziva pro podlahové nosníky. Trámy budou mít rozteč 16 palců. Jejich konstrukční rozpětí, tedy přesná délka od líce k líci podpěr, je 15 stop a 1 palec (viz obrázek – Obrázek č. 1)
Při dimenzování nosníků používejte světlé rozpětí –
délku od podpěry k podpěře – ne celou
délku nosníku
Kroky
Podlahové nosníky
Krok 1 Zkontrolujte předpis: Nejprve zkontrolujte místní předpis pro přípustné živé zatížení, vlastní zatížení a průhyb (viz obrázek č. 2). Pro tento příklad použiji předpis CABO pro obytné domy pro jednu a dvě rodiny , který slouží jako vzor pro mnoho státních a místních předpisů. Ten stanovuje přípustné živé zatížení prvního patra 40 psf, mrtvé zatížení 10 psf a průhyb L/360.
Obrázek 2
Hraniční hodnoty živého zatížení a průhybu jsou stanoveny předpisem.
Tabulky jsou převzaty z předpisu CABO One and Two Family Dwelling Code.
|
MINIMUM UNIFORMLY DISTRIBUTED LIVE LOADS |
|
| Use | Live Load |
| Balconies (exterior) | 60 |
| Decks | 40 |
| Fire escapes | 40 |
| Garages (passenger cars only) | 50 |
| Attics (no storage with roof slope no steeper than 3 in 12) | 10 |
| Attics (limited attic storage) | 20 |
| Dwelling Units (except sleeping rooms) | 40 |
| Sleeping Rooms | 30 |
| Stairs | 40 |
|
ALLOWABLE DEFLECTION OF STRUCTURAL MEMBERS |
|
| Structural Member | Allowable Deflection |
| Rafters with slope > 3/12 and no ceiling load | L/180 |
| Interior walls and partitions | L**/180 |
| Floors and plastered ceilings | L/360 |
| All other structural members | L/240 |
| Notes: L = span length, L** = vertical span | |
Step 2 Span Table: Select the appropriate table in Span Tables for Joists and Rafters . The Table of contents indicates that Table F-2 watches these loading conditions. Using Table F-2 (Figure #3), check each lumber size to see if a 16-inch spacing will permit a span of 15 feet 1 inch. Start with the „16.0“ line in the „Spacing“ column at the left of the table, then go to the right until you reach an appropriate span at least 15 feet 1 inch in this case). Poté klesněte dolů a najděte vhodnou hodnotu Fb pro dané rozpětí.
Jak ukazuje tabulka, žádné 2×8 nesplňuje požadavky na rozpětí a rozteč, ale 2×10 s E 1 300 000 psi a Fb 1093 psi může mít rozpětí 15 stop 3 palce – což je více než dost. Také řezivo 2×12 s E 800 000 psi a Fb 790 psi vyhovuje, protože má rozpětí 15 stop a 10 palců.
Obrázek 3
Při návrhovém rozpětí 15 stop a 1 palec a rozteči trámů 16 palců nejprve určete, který rozměr řeziva bude vyhovovat. Poté zjistěte požadovanou hodnotu Fb ve spodní části sloupce.
|
PODLAHOVÉ TŘÁMY S LIMITY ODKLONU L/360 |
||||||||||
| Kritéria pro navrhování: Odklon – pro živé zatížení 40 PSF. Omezeno na rozpětí v palcích děleno 360. Poddajnost – živé zatížení 40 psf plus mrtvé zatížení 10 psf určuje požadovanou návrhovou hodnotu ohybu. |
||||||||||
| Velikost nosníku (v.) |
Rozteč (in.) |
Modulus of Elasticity, E, in 1,000,000 psi | ||||||||
| 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | ||
| 2×6 | 12.0 | 8-6 | 8-10 | 9-2 | 9-6 | 9-9 | 10-0 | 10-3 | 10-6 | 10-9 |
| 16.0 | 7-9 | 8-0 | 8-4 | 8-7 | 8-10 | 9-1 | 9-4 | 9-6 | 9-9 | |
| 19.2 | 7-3 | 7-7 | 7-10 | 8-1 | 8-4 | 8-7 | 8-9 | 9-0 | 9-2 | |
| 24.0 | 6-9 | 7-0 | 7-3 | 7-6 | 7-9 | 7-11 | 8-2 | 8-4 | 8-6 | |
| 2×8 | 12.0 | 11-3 | 11-8 | 12-1 | 12-6 | 12-10 | 13-2 | 13-6 | 13-10 | 14-2 |
| 16.0 | 10-2 | 10-7 | 11-0 | 11-4 | 11-8 | 12-0 | 12-3 | 12-7 | 12-10 | |
| 19.2 | 9-7 | 10-0 | 10-4 | 10-8 | 11-0 | 11-3 | 11-7 | 11-10 | 12-1 | |
| 24.0 | 8-11 | 9-3 | 9-7 | 9-11 | 10-2 | 10-6 | 10-9 | 11-0 | 11-3 | |
| 2×10 | 12.0 | 14-4 | 14-11 | 15-5 | 15-11 | 16-5 | 16-10 | 17-3 | 17-8 | 18-0 |
| 16.0 | 13-0 | 13-6 | 14-0 | 14-6 | 14-11 | 15-3 | 15-8 | 16-0 | 16-5 | |
| 19.2 | 12-3 | 12-9 | 13-2 | 13-7 | 14-0 | 14-5 | 14-9 | 15-1 | 15-5 | |
| 24.0 | 11-4 | 11-10 | 12-3 | 12-8 | 13-0 | 13-4 | 13-8 | 14-0 | 14-4 | |
| 2×12 | 12.0 | 17-5 | 18-1 | 18-9 | 19-4 | 19-11 | 20-6 | 21-0 | 21-6 | 21-11 |
| 16.0 | 15-10 | 16-5 | 17-0 | 17-7 | 18-1 | 18-7 | 19-1 | 19-6 | 19-11 | |
| 19.2 | 14-11 | 15-6 | 16-0 | 16-7 | 17-0 | 17-6 | 17-11 | 18-4 | 18-9 | |
| 24.0 | 13-10 | 14-4 | 14-11 | 15-4 | 15-10 | 16-3 | 16-8 | 17-0 | 17-5 | |
| Fb Fb Fb Fb |
12.0 | 718 | 777 | 833 | 888 | 941 | 993 | 1043 | 1092 | 1140 |
| 16.0 | 790 | 855 | 917 | 977 | 1036 | 1093 | 1148 | 1202 | 1255 | |
| 19.2 | 840 | 909 | 975 | 1039 | 1101 | 1161 | 1220 | 1277 | 1333 | |
| 24.0 | 905 | 979 | 1050 | 1119 | 1186 | 1251 | 1314 | 1376 | 1436 | |
|
Note: The required bending design value, Fb, in pounds per square inch is shown at the bottom of each table and is applicable to all lumber sizes shown. Spans are shown in feet – inches and are limited to 26′ and less. Dostupnost řeziva v délkách větších než 20′ ověřte u dodavatelů. |
||||||||||
|
EXCERPTED FROM SPAN TABLES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1993 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN., WASHINGTON, D.C. |
||||||||||
Krok 3 Hodnoty návrhu dřeva: Nyní musíte vybrat druh a třídu dřeva, které splňují požadované hodnoty Fb a E a které jsou dostupné ve vaší oblasti. K tomu použijte tabulky v části Návrhové hodnoty pro nosníky a krokve. Pro tento příklad jsem vyňal příslušné části z tabulek pro polodřevinu, douglasku a modřín a smrk a borovici (obrázek 4). U trámů z jedlového dřeva se hodí buď trám č. 1 2×10, nebo trám č. 2 2×12. V případě douglasky tisolisté se hodí buď č. 2 2×10, nebo č. 2 2×12. In spruce-pine-fir, No. 1 7 2 2×10 or 2×12 would do the job.
Figure 4
After determining what size lumber to use, turn to the tables in Design Values For Joists and Rafters to select a species and grade that meets the required Fb and E values. The tables shown here are excerpts from the hem-fir, Douglas fir-larch, and spruce-pine-fir tables.
|
DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS |
|||||
|
These Fb values for use where repetative members are spaced not more than 24 inches. For wider spacing, the Fb values shall be reduced 13%. Values for surfaced dry or surfaced green lumber apply at 19% maximum moisture content in use. |
|||||
| Species and Grade | Size |
Design Value in Bending (Fb) |
Modulus of Elasticity (E) | ||
| Normal Duration | Snow Loading | 7 Day Loading | |||
| HEM-FIR | |||||
| Select Structural | 2×10 | 1770 | 2035 | 2215 | 1,600,000 |
| No. 1 & Btr. | 1330 | 1525 | 1660 | 1,500,000 | |
| No. 1 | 1200 | 1380 | 1500 | 1,500,000 | |
| No. 2 | 1075 | 1235 | 1345 | 1,300,000 | |
| No. 3 | 635 | 725 | 790 | 1,200,000 | |
| Select Structural | 2×12 | 1610 | 1850 | 2015 | 1,600,000 |
| No. 1 & Btr. | 1210 | 1390 | 1510 | 1,500,000 | |
| No. 1 | 1095 | 1255 | 1365 | 1,500,000 | |
| No. 2 | 980 | 1125 | 1385 | 1,300,000 | |
| No. 3 | 575 | 660 | 720 | 1,200,000 | |
| DOUGLAS FIR-LARCH | |||||
| Select Structural | 2×10 | 1835 | 2110 | 2295 | 1,900,000 |
| No. 1 & Btr. | 1455 | 1675 | 1820 | 1,800,000 | |
| No. 1 | 1265 | 1455 | 1580 | 1,700,000 | |
| No. 2 | 1105 | 1275 | 1385 | 1,600,000 | |
| No. 3 | 635 | 725 | 790 | 1,400,000 | |
| Select Structural | 2×12 | 1670 | 1920 | 2085 | 1,900,000 |
| No. 1 & Btr. | 1325 | 1520 | 1655 | 1,800,000 | |
| No. 1 | 1150 | 1325 | 1440 | 1,700,000 | |
| No. 2 | 1005 | 1155 | 1260 | 1,600,000 | |
| No. 3 | 575 | 660 | 720 | 1,400,000 | |
| SPRUCE-PINE-FIR | |||||
| Select Structural | 2×10 | 1580 | 1820 | 1975 | 1,500,000 |
| No. 1/No. 2 | 1105 | 1275 | 1385 | 1,400,000 | |
| No. 3 | 635 | 725 | 790 | 1,200,000 | |
| Select Structural | 2×12 | 1440 | 1655 | 1795 | 1,500,000 |
| No. 1/No. 2 | 1005 | 1155 | 1260 | 1,400,000 | |
| No. 3 | 575 | 660 | 720 | 1 200 000 | |
|
EXCERPTOVÁNO Z DESIGNOVÝCH HODNOT PRO ŽELEZNICE A RAFTERY, Copyright © 1992 AMERICAN FOREST & PAPÍROVÁ ASSN, WASHINGTON, D.C. |
|||||
Krok 4 Kontrola ložisek: Posledním krokem je ujistit se, že vámi vybrané řezivo splňuje požadovanou konstrukční hodnotu pro stlačení kolmo na vlákno. Zatížení přenášené podlahovými, stropními a krokvovými trámy se přenáší přes jejich koncové body na nosné stěny a trámy. Konce těchto prutů musí být schopny odolat těmto zatížením, aniž by se rozdrtily.
Tabulka 9.1 v Tabulkách rozpětí pro nosníky a krokve (obrázek č. 5) uvádí požadovanou hodnotu tlaku 237 psi pro rozpětí 16 stop a nosnou délku 1,5 palce. (tabulky připouštějí nosnou délku až 3,5 palce, ale vzhledem k tomu, že 1,5 je pravděpodobně nejhorší případ, se kterým se u nosníků nebo krokví setkáte, je to bezpečná hodnota). Návrhovou hodnotu tlaku kolmo k vláknům pro různé vybrané druhy získáte z dodatku, který je přiložen k dokumentu Návrhové hodnoty pro nosníky a krokve. Například polodřevo má přijatelnou hodnotu 405 psi, smrkoborové dřevo 425 psi.
Obrázek 5
Zkontrolujte, zda má vybraný druh řeziva potřebnou pevnost v tlaku kolmo na vlákno. V této tabulce z Tabulek rozpětí pro nosníky a krokve jsou uvedeny požadované hodnoty pro různé návrhové podmínky; v dodatku, který je dodáván s tabulkou Návrhové hodnoty pro nosníky a krokve, jsou uvedeny hodnoty pro konkrétní dřeviny.
|
Tabulky rozpětí pro nosníky a krokve |
||||||
|
Požadované stlačení kolmo na vlákno (Fc) v librách na čtvereční palec pro nosníky a krokve s jednoduchým rozpětím při rovnoměrném zatížení |
||||||
|
Délka nosníku, in. |
||||||
| Span, ft. | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | |
| 8 | 119 | 98 | 71 | 59 | 51 | |
| 10 | 148 | 111 | 89 | 74 | 63 | |
| 12 | 178 | 133 | 107 | 89 | 76 | |
| 14 | 207 | 156 | 124 | 104 | 89 | |
| 16 | 237 | 178 | 142 | 119 | 102 | |
| 18 | 267 | 200 | 160 | 133 | 114 | |
| 20 | 296 | 222 | 178 | 148 | 127 | |
| 22 | 326 | 244 | 196 | 163 | 140 | |
| 24 | 356 | 267 | 213 | 178 | 152 | |
|
Notes: |
||||||
|
1993 ADDENDUM TO DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS |
||||||
|
Species1 |
Compression design value, psi. „Fc“perpendicular to grain |
|||||
| Douglas Fir-Larch | 625 | |||||
| Eastern White Pine | 350 | |||||
| Hem-Fir | 405 | |||||
| Southern Pine, Dense | 660 | |||||
| Southern Pine, Select Structural No.1, No.2, No.3, Stud, Construction, Standard, Utility | 565 | |||||
| Southern Pine, Non-Dense | 480 | |||||
| Spruce-Pine-Fir | 425 | |||||
| Spruce-Pine-Fir (south) | 335 | |||||
| 1. Design values apply to all grades for the species listed unless otherwise indicated in the table above. | ||||||
| EXCERPTED FROM SPAN TABLES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1993 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN., WASHINGTON, D.C. | ||||||
Ceiling Joists and Rafters
Ceiling joists are sized like floor joists except that deflection limits vary depending on whether the joists will be used for attic storage or will have a plaster or drywall finish. Zkontrolujte své předpisy a postupujte podle tabulek AF&PA.
Při použití tabulek pro dimenzování krokví je třeba mít na paměti dva body. Zaprvé nezapomeňte, že rozpětí krokve není její skutečná délka, ale její celkový vodorovný průmět (viz obrázek č. 6). Za druhé, při určování, kterou tabulku pro krokve použít, použijte hodnotu zatížení sněhem pro vaši oblast. Pokud váš předpis uvádí, že zatížení sněhem je 40 psf, pak musíte použít tabulku pro živé zatížení krokví 40 psf. Skutečnost, že zatížení sněhem působí pouze část roku, byla v tabulkách krokví zohledněna, ale nezapomeňte použít sloupec „Zatížení sněhem“, abyste získali návrhovou hodnotu Fb.
Obrázek 6
Při výpočtu rozpětí krokví použijte vodorovný průmět krokve, nikoliv
její skutečnou délku
.