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Utilizar las tablas de vanos para dimensionar viguetas y cabrios es un proceso sencillo cuando se entienden los principios estructurales que rigen su uso.
Por Paul Fisette – ©2003
La madera está diseñada de forma natural para servir como material estructural: El tronco de un árbol se sujeta a la tierra en su base (cimientos), soporta el peso de sus ramas (columna) y se dobla al ser cargado por el viento (viga en voladizo). Un análisis completo de las propiedades mecánicas de la madera es complejo, pero la comprensión de algunos aspectos básicos de la resistencia de la madera le permitirá dimensionar viguetas y cabrios con el uso de tablas de vanos.
Empecemos por adoptar una visión amplia. El objetivo estructural de una casa es transferir de forma segura las cargas del edificio (pesos) a través de los cimientos al suelo de apoyo. ¿Recuerdas cuando tu profesor de ciencias decía: toda acción tiene una reacción opuesta e igual? Pues bien, toda carga de construcción tiene una «carga de reacción» igual. Si, cuando se combinan las cargas de la casa, ésta pesa más de lo que el suelo puede soportar, la casa se hundirá hasta que llegue a un punto en el que el suelo pueda soportar la carga. Este artículo se centrará en cómo reaccionan las vigas simples como las viguetas y los cabrios a la carga.
Carga residencial
La casa actúa como un sistema estructural que resiste cargas muertas (peso de los materiales), cargas vivas (pesos impuestos por el uso y la ocupación), como cargas de nieve y cargas de viento. Las vigas, los montantes, las viguetas y los cabrios actúan como un esqueleto estructural y deben ser lo suficientemente fuertes y rígidos para resistir estas cargas.
La resistencia y la rigidez son igualmente importantes. Por ejemplo, el yeso del techo del primer piso se agrieta cuando los ocupantes caminan a través de un dormitorio del segundo piso que está enmarcado con viguetas del suelo que rebotan. Tal vez las viguetas eran lo suficientemente fuertes si no se rompían. Pero la falta de rigidez conduce a problemas costosos.
La rigidez de los miembros estructurales está limitada por la deflexión máxima permitida. En otras palabras, cuánto se dobla una viga o cabrio bajo la carga máxima esperada. Sólo se utilizan las cargas vivas para calcular los valores de diseño para la rigidez.
Los límites de deflexión máxima se establecen en los códigos de construcción. Se expresan como una fracción; luz libre en pulgadas (L) sobre un número determinado. Por ejemplo: una viga de piso seleccionada adecuadamente para abarcar 10 pies con un límite L/360 se desviará no más de 120″/360 = 1/3 pulgadas bajo cargas máximas de diseño. No se espera que los paneles de yeso fijados a la parte inferior de este sistema se agrieten cuando el sistema de viguetas del suelo se desvíe 1/3″.
Los límites de desviación típicos a los que se hace referencia en los libros de códigos son L/360, L/240 o L/180. Estos límites se basan en las cargas vivas y las actividades experimentadas en habitaciones específicas de una casa. Ejemplos de límites de deflexión prescritos por el código y valores de carga viva son:
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Pisos de salas de estar L/360 & 40 psf
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Dormitorios y pisos de áticos habitables L/360 & 30 psf
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Pisos de áticos con almacenamiento limitado L/240 & 10 psf.
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La profundidad de los miembros estructurales. A menudo, las viguetas de 2×10 separadas 24 pulgadas al centro proporcionarán un conjunto de suelo más fuerte y rígido que las viguetas de 2×8 del mismo grado y especie que están separadas 16 pulgadas al centro.
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Valor E o módulo de elasticidad de los elementos individuales. E es un ratio que relaciona la cantidad que una carga determinada hace que un material se deforme. Un material con un valor E más alto es más rígido. Por ejemplo: El pino blanco oriental de grado nº 2 tiene un valor E de 1.100.000 y el abeto Hem nº 2 tiene un valor E de 1.300.000. El abeto Hem es un material más rígido.
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Valor Fb o tensión extrema de la fibra en flexión. Las cargas hacen que las vigas, viguetas y cabrios se doblen. Cuando una viga se dobla, las fibras más externas (extremas) se comprimen a lo largo del borde superior. Y al mismo tiempo, las fibras se estiran a lo largo del borde inferior. Las fibras de madera más externas (extremas) de las superficies superior e inferior se esfuerzan más que las fibras del centro. Un valor Fb indica la resistencia del diseño para esas fibras extremas. Cuanto más alto sea el Fb, más fuerte será la madera.
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Grado de la madera. Un grado más alto de una especie dada tiene un índice de resistencia más alto (Fb) y a menudo también tiene un valor de rigidez más alto (E).
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Especies de madera. No todas las especies son iguales. Por ejemplo, el pino del sur es mucho más fuerte y rígido que el abeto.
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Duración de la carga. ¿Cuánto tiempo estarán cargados los miembros? La carga a tiempo completo (viguetas del suelo) sirve como valor de referencia. Los valores de referencia se multiplican por 1,15 para obtener los valores de carga de nieve y por 1,25 para la carga de 7 días. No se preocupe por los cálculos. Las tablas se encargan automáticamente de este ajuste. Sólo hay que leer los números bajo el título de la columna correspondiente. Por ejemplo: Una viga de suelo de pino del sur de calidad estructural selecta de 2×8 tiene una Fb de 2650. Mientras que el mismo grado y especie de 2×8 tiene un Fb de 3040 cuando se utiliza como viga de techo en el país de la nieve. Los valores E no se ven afectados por la duración de la carga.
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NOTA: tendrá opciones para el espaciamiento en el centro y el tamaño
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NOTA: usted tendrá opciones con respecto a la especie y el grado que le proporcionan una oportunidad económica
La resistencia de un material es obviamente importante. Las viguetas, y los cabrios deben ser lo suficientemente fuertes como para no romperse cuando se cargan. A diferencia de la rigidez, las cargas vivas y las cargas muertas se suman para determinar los valores mínimos de diseño para la resistencia.
Para determinar el valor de la carga muerta para un sistema de piso o techo dado, se suma el peso de todos los materiales instalados permanentemente en un componente dado. Para un sistema de suelo, puede encontrar los pesos individuales de los paneles de yeso, los flejes, las viguetas del suelo, el subsuelo, el contrapiso y la moqueta en un manual de arquitectura como Architectural Graphic Standards. Pero para la mayoría de los casos hay una solución de libro de cocina. Simplemente consulte las tablas publicadas por la American Forest & Paper Association’s (AF&PA), American Wood Council (AWC). El Apéndice A de la AF&PA enumera una serie de combinaciones de cargas vivas y muertas para suelos, techos y vigas. Por ejemplo, el Apéndice A indica que un tipo de sistema de techo de tejas de arcilla tiene un valor de carga viva de 20 psf y un valor de carga muerta de 15 psf.
Factores que influyen
Muchos factores influyen en cómo un sistema responde a la carga. Es importante darse cuenta de que la forma de seleccionar y utilizar los materiales controlará los costes y el rendimiento.
Lo que necesita
Muy bien, ahora quiere utilizar esta información. Primero necesitas conseguir algunas cosas: Libro de códigos; AF&PA’s Span Tables for Joists and Rafters (esto asigna vanos permisibles a varias combinaciones de E y Fb); y una copia de Design Values for Joists and Rafters (esto tiene valores Fb y E para varias especies, tamaños y grados de madera de dimensión).
El libro de códigos puede ser comprado a través de su oficial de códigos local. Los códigos de construcción le proporcionan información sobre las calidades requeridas, las distancias, los apoyos laterales, las muescas, etc. Compre CABO One and Two Family Dwelling Code, 5203 Leesburg Pike, Suite 708, Falls Church, VA 22041. CABO se menciona en la mayoría de los códigos de construcción locales como una opción aceptable para el código local. Este libro de códigos tiene un apéndice con tablas de vanos para viguetas y cabrios y otro con valores de diseño para viguetas y cabrios.
Las otras publicaciones que he mencionado están referenciadas por la mayoría de los códigos y se pueden comprar en AF&PA’s American Wood Council, PO Box 5364, Madison, WI 53705-5364, 1-800-890-7732. O se pueden pedir por internet en: http://www.forestprod.org/awc
Estos documentos proporcionan una visión ampliada del uso de la tabla de vanos a través de las secciones de «explicación» y «comentario» al principio y al final de las publicaciones. Los documentos del AWC me parecen fáciles de seguir. El personal técnico del AWC está dispuesto a ayudarle a entender los documentos si se queda atascado. Puede ponerse en contacto con el servicio de asistencia de AWC en el 800-AWC-AFPA (292-2372) o por correo electrónico en
. O visite su sitio web en http://www.awc.org para obtener más información.
También hay disponibles otras tablas y publicaciones de span. La Western Wood Products Association (WWPA) publica tablas, por ejemplo. Pero la WWPA utiliza «valores base» que complican el trabajo. Algunos diseñadores pueden encontrar útiles las tablas de la WWPA. 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 |
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first floor |
* |
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|
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. La luz es la distancia de cara a cara de los soportes (para las viguetas: desde el lado del sótano del umbral hasta el lado del umbral de la viga central): Establezca los límites de carga viva, carga muerta y deflexión; utilice la tabla de cabrios apropiada para determinar los valores Fb y E aceptables; y luego seleccione la especie, tamaño y grado apropiados de la publicación de AF&PA’s Design Values for Joists and Rafters.
El dimensionamiento de los cabrios difiere del dimensionamiento de las viguetas en 2 aspectos:
1) La luz de un cabrio no se basa en la medida a lo largo de su longitud. En lugar de ello, la luz se basa en la «proyección horizontal» de la viga. Esta es la distancia horizontal desde la superficie interior del muro de soporte hasta la superficie interior de la cumbrera. Así que considere un simple techo a dos aguas en un rancho de 24 pies de ancho enmarcado con paredes exteriores de 2×6 y una cresta de 1 1/2: el lapso sería de 11’5 3/4″.
2) Debe determinar la carga de nieve para su región. Esta información se encuentra en el libro de códigos. La carga de nieve se trata como una carga viva cuando se utilizan las tablas de AF&PA. Si su libro de códigos dice que su carga de nieve es de 40 psf, entonces usted utiliza la tabla de vigas de carga viva de 40 psf. El hecho de que las cargas de nieve sólo actúan parte del año se ha utilizado para crear las tablas de cabrios.
Compresión perpendicular a la veta
Las cargas soportadas por las viguetas del suelo, las viguetas del techo y los cabrios se transfieren a través de sus puntos extremos a los muros y vigas de soporte. Los extremos de estos miembros deben ser capaces de «reaccionar» o resistir estas cargas sin aplastarse. AF&PA enumera los valores de compresión perpendicular a la veta requeridos para viguetas y cabrios para diversas luces, espaciamiento en el centro y condiciones de carga en sus Tablas de luces para viguetas y cabrios. AF&Los valores de diseño para viguetas y cabrios de AP enumeran los valores de diseño de compresión perpendicular a la fibra para una variedad de especies. Sólo asegúrese de que el valor de diseño de la especie supera el valor de compresión perpendicular a la fibra requerido para su condición estructural.
Resumen
Paso a paso
Aquí tiene una lista de comprobación de los pasos a seguir cuando utilice las tablas de vanos
1) compruebe los planos para determinar el vano y la separación al centro (condiciones de diseño)
2) compruebe los códigos para la carga viva permitida, carga de nieve, carga muerta y deflexión
3) seleccionar la tabla de vanos apropiada
4) hacer coincidir los vanos de la tabla con las condiciones de diseño y determinar los valores mínimos de Fb y E que aparecen en la tabla de vanos
5) seleccione la especie y el grado apropiados de los valores enumerados en la tabla de valores de diseño
6) determine el valor de diseño de compresión perpendicular al grano requerido en la tabla
7) verifique que el valor de diseño de compresión perpendicular al grano para la especie seleccionada en el paso 5 cumple con el valor de diseño requerido determinado en el paso 6
EJEMPLO: Un caso de prueba
Ponga a prueba su habilidad. Trabajemos a través de un ejemplo que ilustra los pasos involucrados en el uso de las tablas. Digamos que usted está construyendo una adición de 16 pies y tiene que seleccionar el tamaño correcto y las especies de madera para las vigas del piso. Las viguetas estarán a 16 pulgadas en el centro. Su luz de diseño, la longitud exacta de cara a cara de los soportes, es de 15 pies y 1 pulgada (ver ilustración – Figura #1)
Cuando dimensione las viguetas, utilice la luz libre – la
longitud de soporte a soporte – no la
longitud completa de la viga
Pasos
Viguetas del suelo
Paso 1 Compruebe el código: Primero compruebe el código local para la carga viva permitida, la carga muerta y la deflexión (véase la figura 2). Para este ejemplo utilizaré el Código CABO para viviendas unifamiliares y bifamiliares, que sirve de modelo para muchos códigos estatales y locales. Esto establece una carga viva permitida en el primer piso de 40 psf, una carga muerta de 10 psf y una deflexión de L/360.
Figura 2
Las cargas vivas y los límites de deflexión son establecidos por el código.
Estas tablas son del Código CABO de viviendas para una y dos familias.
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MINIMUM UNIFORMLY DISTRIBUTED LIVE LOADS |
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| 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 |
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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). A continuación, baje para encontrar el valor Fb apropiado para la luz.
Como muestra la tabla, ningún 2×8 cumple con los requisitos de luz y separación, pero un 2×10 con una E de 1.300.000 psi y Fb de 1093 psi puede abarcar 15 pies 3 pulgadas – más que suficiente. Un 2×12 con una E de 800.000 psi y Fb de 790 psi también funciona, ya que puede abarcar 15 pies y 10 pulgadas.
Figura 3
Dada una luz de diseño de 15 pies y 1 pulgada y una separación de viguetas de 16 pulgadas, primero determine qué tamaño de madera funcionará. A continuación, encuentre el valor Fb requerido en la parte inferior de la columna.
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VIGAS DEL PISO CON L/360 LÍMITES DE DEFLECCIÓN |
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| Criterios de diseño: Deflexión – Para una carga viva de 40 PSF. Limitada a la luz en pulgadas dividida por 360. Resistencia – La carga viva de 40 psf más la carga muerta de 10 psf determina el valor de diseño de flexión requerido. |
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| Tamaño de la viga (en.) |
Espacio (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 | |
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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. Compruebe las fuentes de suministro para ver la disponibilidad de madera en longitudes superiores a 20′. |
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Extraído de las tablas de luces para postes y vigas, Copyright © 1993 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN, WASHINGTON, D.C. |
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Paso 3 Valores de diseño de la madera: Ahora debe seleccionar una especie de madera y una clase que cumpla con los valores Fb y E requeridos, y que esté disponible en su zona. Para ello, utilice las tablas en Valores de diseño para viguetas y cabrios. Para este ejemplo, he extraído las secciones pertinentes de las tablas de abeto de dobladillo, abeto Douglas-alerce y abeto-pino (Figura 4). En el caso del abeto hem, se puede utilizar un 2×10 o un 2×12. En el abeto Douglas-alerce, funciona un No. 2 2×10 o un No. 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.
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DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS |
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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. |
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| 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 | |
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Extraído de DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1992 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN, WASHINGTON, D.C. |
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Paso 4 Comprobación del rodamiento: El último paso es asegurarse de que la madera que has elegido cumple con el valor de diseño requerido para la compresión perpendicular a la fibra. Las cargas soportadas por las viguetas del suelo, las viguetas del techo y las vigas se transfieren a través de sus extremos a las paredes y vigas de soporte. Los extremos de estos miembros deben ser capaces de resistir estas cargas sin aplastarse.
La Tabla 9.1 en las Tablas de Vanos para Viguetas y Cabrios (Figura #5) da un valor de compresión requerido de 237 psi para una luz de 16 pies y una longitud de apoyo de 1,5 pulgadas. (las tablas permiten una longitud de apoyo de hasta 3,5 pulgadas, pero como 1,5 es probablemente el peor caso que se encontrará para el apoyo de viguetas o cabrios, es un valor seguro). Puede obtener el valor de diseño de la compresión perpendicular a la fibra para varias especies seleccionadas en el apéndice que viene con los valores de diseño para viguetas y cabrios. Por ejemplo, el abeto de dobladillo tiene un valor aceptable de 405 psi, y el abeto-pino de 425 psi.
Figura 5
Compruebe que la especie de madera seleccionada tiene la resistencia a la compresión perpendicular a la fibra necesaria. Esta tabla, de Span Tables for Joists and Rafters, da los valores requeridos para varias condiciones de diseño; un apéndice que viene con Design Values for Joists and Rafters da los valores para especies específicas.
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Tablas de viguetas y cabrios |
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Compresión requerida perpendicular a la fibra (Fc) en libras por pulgada cuadrada para viguetas y cabrios de luz simple con cargas uniformes |
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Longitud de soporte, in. |
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| 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 | |
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Notes: |
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1993 ADDENDUM TO DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS |
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Species1 |
Compression design value, psi. «Fc»perpendicular to grain |
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| 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. Compruebe su código y siga las tablas AF&PA en consecuencia.
Cuando utilice las tablas para dimensionar los cabrios, hay dos puntos a tener en cuenta. En primer lugar, recuerde que la luz del cabrio no es su longitud real, sino su proyección horizontal total (véase la figura 6). En segundo lugar, utilice el valor de la carga de nieve de su región para determinar qué tabla de cabrios debe utilizar. Si su libro de códigos dice que su carga de nieve es de 40 psf, entonces debe utilizar la tabla de vigas de carga viva de 40 psf. El hecho de que las cargas de nieve sólo actúan parte del año se ha tenido en cuenta en las tablas de vigas, pero no olvide utilizar la columna «Carga de nieve» para obtener el valor de diseño Fb.
Figura 6
Utilice la proyección horizontal de una viga, no
su longitud real, cuando calcule la luz de la viga
.