Figyelem: Ez a korábbi oktatónk által írt régebbi cikk archiválási céllal továbbra is elérhető oldalunkon. Egyes benne szereplő információk elavultak lehetnek.
A fesztávtáblázatok használata a gerendák és szarufák méretezéséhez egyszerű folyamat, ha megértjük a használatukat szabályozó szerkezeti alapelveket.
by Paul Fisette – ©2003
A fát természetesen úgy tervezték, hogy szerkezeti anyagként szolgáljon: A fa törzse a földhöz rögzül a tövénél (alapozás), megtartja ágainak súlyát (oszlop), és meghajlik, ahogy a szél terheli (konzolos gerenda). A fa mechanikai tulajdonságainak teljes körű elemzése összetett, de a faanyag szilárdságával kapcsolatos néhány alapismeret megértése lehetővé teszi, hogy a gerendák és szarufák méretezését fesztávolsági táblázatok segítségével elvégezhessük.
Kezdjük egy átfogó szemlélettel. A ház szerkezeti célja az épület terheinek (súlyainak) biztonságos átadása az alapozáson keresztül a tartó talajra. Emlékszel, amikor a természettudomány tanárod azt mondta: minden hatásnak ellentétes és egyenlő reakciója van? Nos, minden építési terhelésnek van egy ugyanilyen “reakcióterhelése”. Ha a ház terheinek összeadódása esetén a ház súlya nagyobb, mint amennyit a talaj elbír – a ház süllyedni fog, amíg el nem éri azt a pontot, ahol a talaj el tudja viselni a terhelést. Ez a cikk arra összpontosít, hogy az egyszerű gerendák, például a gerendák és a szarufák hogyan reagálnak a terhelésre.
Házak terhelése
A ház szerkezeti rendszerként viselkedik, amely ellenáll a holt terheknek (az anyagok súlya), az élő terheknek (a használat és a lakhatás által kivetett terhek), például a hóterheknek és a szélterheknek. A gerendák, csapok, gerendák és szarufák szerkezeti vázként viselkednek, és elég erősnek és merevnek kell lenniük ahhoz, hogy ellenálljanak ezeknek a terheknek.
A szilárdság és a merevség egyaránt fontos. Például az első emeleti mennyezet vakolata megrepedne, amikor a lakók átmennének egy második emeleti hálószobán, amelyet rugós padlógerendákkal kereteztek. Talán a gerendák elég erősek voltak, ha nem törtek el! A merevség hiánya azonban költséges problémákhoz vezet.
A szerkezeti elemek merevségét a megengedett maximális lehajlás korlátozza. Más szóval, hogy egy gerenda vagy szarufa mennyire hajlik meg a maximális várható terhelés alatt. A merevség tervezési értékeinek kiszámításához csak az élő terheket használják.
A maximális lehajlási határértékeket az építési előírások határozzák meg. Ezeket törtrészben fejezik ki; a szabad fesztávolság hüvelykben (L) egy adott szám felett. Például: egy megfelelően kiválasztott, 10 láb fesztávolságú padlógerenda L/360 határértékkel legfeljebb 120″/360 = 1/3 hüvelykkel fog elhajolni a maximális tervezési terhek alatt. Az e rendszer aljára rögzített gipszkarton nem várható, hogy megreped, ha a födémgerendarendszer 1/3″-ot hajlik.
A szabálykönyvekben említett tipikus lehajlási határértékek az L/360, L/240 vagy L/180 értékek. Ezek a határértékek a ház egyes helyiségeiben tapasztalt élő terheléseken és tevékenységeken alapulnak. Példák a szabályzatok által előírt lehajlási határértékekre és élőterhelési értékekre:
-
Nappali padló L/360 & 40 psf
-
Hálószobák és lakható padlásfödémek L/360 & 30 psf
-
Korlátozott tárolással rendelkező padlásfödémek L/240 & 10 psf.
Az anyag szilárdsága nyilvánvalóan fontos. A gerendáknak, szarufáknak elég erősnek kell lenniük ahhoz, hogy terheléskor ne törjenek el. A merevséggel ellentétben az élőterhek és a holtterhek összeadódnak a szilárdság minimális tervezési értékeinek meghatározásához.
Az adott padló- vagy tetőrendszer holtterhelési értékének meghatározásához az adott komponensben tartósan beépített összes anyag súlyát összeadjuk. Egy padlórendszer esetében a gipszkarton, a pántolás, a padlógerendák, az aljzat, az aljzatbetét és a szőnyeg egyedi súlyát egy építészeti kézikönyvben, például az Architectural Graphic Standards-ban találja meg. A legtöbb esetre azonban létezik szakácskönyvi megoldás. Egyszerűen hivatkozzon az American Forest & Paper Association’s (AF&PA), American Wood Council (AWC) által kiadott táblázatokra. Az AF&PA A függeléke különböző élő- és holtterhelés-kombinációkat sorol fel padlóra, mennyezetre és szarufákra. Az A függelék például jelzi, hogy az egyik típusú agyagcseréptető-rendszer élőterhelési értéke 20 psf, holtterhelési értéke pedig 15 psf.
A befolyásoló tényezők
Sok tényező befolyásolja, hogy egy rendszer hogyan reagál a terhelésre. Fontos felismerni, hogy az anyagok kiválasztásának és felhasználásának módja szabályozza a költségeket és a teljesítményt.
-
A szerkezeti elemek mélysége. Gyakran előfordul, hogy a 24 hüvelyk távolságban elhelyezett 2×10-es gerendák erősebb és merevebb padlószerkezetet biztosítanak, mint az azonos minőségű és fajtájú, 16 hüvelyk távolságban elhelyezett 2×8-as gerendák.
-
E-érték vagy az egyes elemek rugalmassági modulusa. Az E egy olyan arányszám, amely azt fejezi ki, hogy egy adott terhelés mekkora deformációt okoz egy anyagban. A magasabb E értékkel rendelkező anyag merevebb. Például: E értéke 1,100,000, a 2. osztályú keleti fehér fenyőé pedig 1,300,000. A szegélyfenyő merevebb anyag.
-
Fb-érték vagy szélsőséges szálfeszültség hajlításkor. A terhelések hatására a gerendák, gerendák és szarufák meghajlanak. Ahogy a gerenda meghajlik, a legkülső (szélső) szálak a felső él mentén összenyomódnak. Ugyanakkor a szálak az alsó él mentén megnyúlnak. A legkülső (szélső) faanyagszálak a felső és az alsó felületen nagyobb feszültségnek vannak kitéve, mint a középen lévő szálak. Az Fb érték ezeknek a szélső szálaknak a tervezési szilárdságát jelzi. Minél magasabb az Fb, annál erősebb a fa.
-
Fűrészáruosztály. Egy adott fafaj magasabb osztályú faanyaga magasabb szilárdsági értékkel (Fb) és gyakran magasabb merevségi értékkel (E) is rendelkezik.
-
Fafajok. Nem minden fafajta egyforma. Például a déli fenyő sokkal erősebb és merevebb, mint a lucfenyő.
-
A terhelés időtartama. Mennyi ideig lesznek terhelve a tagok? A teljes idejű terhelés (padlógerendák) szolgál viszonyítási értékként. A referenciaértékeket megszorozzuk 1,15-tel a hóterhelési értékek kiszámításához és 1,25-tel a 7 napos terheléshez. Ne aggódjon a számítások miatt! A táblázatok automatikusan kezelik ezt a kiigazítást. Csak olvassa el a számokat a megfelelő oszlopcím alatt. Például: Egy kiválasztott szerkezeti, déli fenyőből készült 2×8-as padlódeszkának 2650 Fb. Míg az ugyanilyen minőségű és fajtájú 2×8-as fenyő 3040 Fb értékkel rendelkezik, ha havas vidéken tetőgerendaként használják. Az E értékeket nem befolyásolja a terhelés időtartama.
Mire van szüksége
Rendben, most már szeretné felhasználni ezeket az információkat. Először is be kell szereznie néhány dolgot: Szabálykönyv; AF&PA’s Span Tables for Joists and Rafters (ez az E és Fb különböző kombinációihoz rendeli hozzá a megengedett fesztávolságokat); és egy példány a Design Values for Joists and Rafters (ez tartalmazza az Fb és E értékeket a különböző fafajokra, méretekre és fűrészáruosztályokra).
A szabálykönyv megvásárolható a helyi szabványügyi hivatalnál. Az építési szabályzatok információt nyújtanak a szükséges fajtákról, fesztávolságokról, teherbírásról, oldaltartásról, bevágásokról stb. Vásárolja meg a CABO One and Two Family Dwelling Code,5203 Leesburg Pike, Suite 708, Falls Church, VA 22041. A CABO-ra a legtöbb helyi építési szabályzat a helyi szabályzat elfogadható alternatívájaként hivatkozik. Ez a szabálykönyv tartalmaz egy függeléket a gerendák és szarufák fesztávolsági táblázataival, valamint egy másikat a gerendák és szarufák tervezési értékeivel.
A többi említett kiadványra a legtöbb szabályzat hivatkozik, és megvásárolhatók az AF&PA’s American Wood Council, PO Box 5364, Madison, WI 53705-5364, 1-800-890-7732. Vagy online is megrendelhetők a következő címen: http://www.forestprod.org/awc
A kiadványok elején és végén található “magyarázat” és “kommentár” szakaszok révén ezek a dokumentumok bővebb áttekintést nyújtanak a span-tabletek használatáról. Az AWC-dokumentumok szerintem könnyen követhetők. Az AWC technikai munkatársai készségesen segítenek a dokumentumok megértésében, ha elakadna. Az AWC Helpdeskhez a 800-AWC-AFPA (292-2372) telefonszámon vagy a
e-mail címen fordulhat. Vagy látogasson el a honlapjukra a http://www.awc.org címen további információkért.
Egyéb span-táblák és kiadványok is rendelkezésre állnak. A Western Wood Products Association (WWPA) például táblázatokat ad ki. A WWPA azonban “alapértékeket” használ, amelyek bonyolultabbá teszik a munkát. Néhány tervező hasznosnak találhatja a WWPA táblázatait. 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. A fesztávolság a támaszok faltól-falig terjedő távolsága (gerendák esetében: a párkány pince felőli oldalától a középső gerenda párkány felőli oldaláig).
A gerendák
A gerendák méretezése ugyanúgy történik, mint a gerendáké: Határozza meg az élőterhelés, a holtteher és az áthajlás határértékeit; használja a megfelelő szarufatáblázatot az elfogadható Fb és E értékek meghatározásához; majd válassza ki a megfelelő fajtát, méretet és minőséget az AF&PA Design Values for Joists and Rafters kiadványából.
A szarufák méretezése két dologban különbözik a gerendák méretezésétől:
1) A szarufa fesztávolsága nem a hosszirányú mérésen alapul. A fesztávolság inkább a szarufa “vízszintes vetületén” alapul. Ez a tartófal belső felületétől a gerincdeszka belső felületéig terjedő vízszintes távolság. Vegyünk tehát egy egyszerű nyeregtetőt egy 24 láb széles, 2×6-os külső falakkal és 1 1/2-es gerinccel keretezett farmházon: a fesztávolság 11’5 3/4″.
2) Meg kell határoznia a régióra vonatkozó hóterhelést. Ez az információ a szabálykönyvben található. A hóterhelést az AF&PA táblázatainak használatakor élő teherként kezelik. Ha a szabálykönyv szerint a hóterhelés 40 psf, akkor a 40 psf élő teher szarufa táblázatot használja. A szarufatáblázatok elkészítésénél felhasználták azt a tényt, hogy a hóterhek csak az év egy részében hatnak.
A szálirányra merőleges összenyomás
A padlógerendák, mennyezetgerendák és szarufák által felvett terhek a végpontjaikon keresztül a tartófalakra és gerendákra adódnak át. Ezeknek a tagoknak a végeinek képesnek kell lenniük arra, hogy “reagáljanak” vagy ellenálljanak ezeknek a terheknek anélkül, hogy összenyomódnának. AF&Az AF&PA a gerendákhoz és szarufákhoz a különböző fesztávolságokra, középtávolságokra és terhelési körülményekre előírt, a gerendák és szarufák fesztávolságtáblázataiban felsorolja a gerendákhoz és szarufákhoz szükséges, a szálirányra merőleges nyomási értékeket. AF&APA Design Values for Joists and Rafters (Tervezési értékek gerendákhoz és szarufákhoz) című kiadványa felsorolja a különböző fafajokra vonatkozó, a szemcsékre merőleges nyomási tervezési értékeket. Csak győződjön meg róla, hogy a faj tervezési értéke meghaladja az Ön szerkezeti állapotához szükséges, a szemcsékre merőleges nyomási értéket.
ÖSSZEFOGLALÓ
Lépésről lépésre
Az alábbiakban a fesztávolsági táblázatok használatakor követendő lépések ellenőrző listáját találja
1) ellenőrizze a terveket a fesztávolság és a középtávolság meghatározásához (tervezési feltételek)
2) ellenőrizze a megengedett élőterhelésre vonatkozó előírásokat, hóterhelés, holtteher és áthajlás
3) válassza ki a megfelelő fesztávolsági táblázatot
4) illessze a táblázatban szereplő fesztávolságot a tervezési feltételhez, és határozza meg a fesztávolsági táblázatban szereplő minimális Fb és E értékeket
-
MEGJEGYZÉS: a középtávolságra és a méretre is van lehetősége
5) válassza ki a megfelelő fajtát és minőséget a tervezési értékek táblázatban felsorolt értékekből
-
MEGJEGYZÉS: választási lehetőségei lesznek a faj és a minőség tekintetében, amelyek gazdasági lehetőséget biztosítanak Önnek
6) határozza meg a táblázatban a szemcsékre merőlegesen előírt tervezési tömörítési értéket
7) ellenőrizze, hogy az 5. lépésben kiválasztott fajnak a szemcsékre merőlegesen előírt tervezési értéke megfelel-e a 6. lépésben meghatározott előírt tervezési értéknek
PÉLDÁK: Egy teszteset
Tesztelje a készségét. Végezzünk el egy példát, amely szemlélteti a táblázatok használatának lépéseit. Tegyük fel, hogy egy 16 láb hosszú kiegészítést épít, és ki kell választania a megfelelő méretű és fajtájú fűrészárut a födémgerendákhoz. A gerendák középpontja 16 hüvelyk lesz. Tervezési fesztávolságuk, azaz a pontos hossz a támaszoktól a támasztól a támaszokig 15 láb 1 hüvelyk (lásd az ábrát – 1. ábra)
A gerendák méretezésekor a szabad fesztávot – a
tartótól a tartóig terjedő
hosszúságot – használja, nem pedig a gerenda teljes
hosszát
Lépések
Padlógerendák
1. lépés: Ellenőrizze a szabályzatot: Először ellenőrizze a helyi szabályzatot a megengedett élő- és holtterhelésre, valamint a lehajlásra vonatkozóan (lásd a 2. ábrát). Ehhez a példához a CABO One and Two Family Dwelling Code , amely számos állami és helyi szabályzat mintájául szolgál. Ez az első emelet megengedett élőterhelését 40 psf-ben, a holtterhelést 10 psf-ben, az áthajlást pedig L/360-ban határozza meg.
2. ábra
Az élőterhelés és az áthajlás határértékeit a szabályzat határozza meg.
A táblázatok a CABO One and Two Family Dwelling Code-ból származnak.
|
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). Ezután lépjen lefelé, hogy megtalálja a fesztávolságnak megfelelő Fb-értéket.
Amint a táblázat mutatja, egyetlen 2×8-as sem felel meg a fesztávolsági és távolsági követelményeknek, de egy 2×10-es, 1,300,000 psi E értékkel és 1093 psi Fb értékkel 15 láb 3 hüvelyk fesztávolságra képes – ez több mint elég. Egy 2×12-es, amelynek E értéke 800 000 psi és Fb értéke 790 psi, szintén megfelel, mivel 15 láb és 10 hüvelyk fesztávolsággal rendelkezik.
3. ábra
A 15 láb 1 hüvelyk tervezési fesztávolság és 16 hüvelykes gerendatávolság mellett először meg kell határozni, hogy melyik fűrészáru méret fog működni. Ezután keresse meg a szükséges Fb értéket az oszlop alján.
|
Födémgerendák L/360 DEFLECTION HATÁRértékkel |
||||||||||
| Tervezési kritériumok: Difflexió – 40 PSF élő terheléshez. Limitált fesztávolság hüvelykben osztva 360-szal. Szilárdság – A 40 psf élő terhelés plusz a 10 psf holtteher határozza meg a szükséges hajlítási tervezési értéket. |
||||||||||
| Rúdméret (in.) |
Távolság (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. A 20′-nél nagyobb hosszúságú fűrészáru elérhetőségét ellenőrizze a beszerzési forrásokban. |
||||||||||
|
EXCERPTED FROM SPAN TABLES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1993 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN.., WASHINGTON, D.C. |
||||||||||
Step 3 Wood Design Values: Most ki kell választania egy olyan fafajt és fafajtát, amely megfelel az előírt Fb és E értékeknek, és amely elérhető az Ön területén. Ehhez használja a Gerendák és szarufák tervezési értékei című táblázatokat. Ehhez a példához a szegély-fenyő, a Douglas-fenyő-berakás és a lucfenyő-fenyő táblázatokból vettem ki a vonatkozó részeket (4. ábra). A szegélyfenyő esetében az 1. sz. 2×10-es vagy a 2. sz. 2×12-es méret is megfelel. Douglas-fenyő-villásfenyő esetében a 2×10-es vagy a 2×12-es 2×10-es méret is megfelel. 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 | |
|
EXCERPTED FROM DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1992 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN.., WASHINGTON, D.C. |
|||||
4. lépés Csapágyellenőrzés: Az utolsó lépés az, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a kiválasztott faanyag megfelel-e a szemcseszálakra merőlegesen a nyomásra előírt tervezési értéknek. A padlógerendák, mennyezeti gerendák és szarufák által felvett terhek a végpontjaikon keresztül a tartófalakra és gerendákra adódnak át. Ezeknek a tagoknak a végeinek képesnek kell lenniük ellenállni ezeknek a terheknek anélkül, hogy összenyomódnának.
A gerendák és szarufák fesztávolsági táblázatainak 9.1. táblázata (#5. ábra) 237 psi szükséges nyomási értéket ad meg 16 láb fesztávolság és 1,5 hüvelykes teherhossz esetén. (A táblázatok 3,5 hüvelykig megengedik a teherhosszúságot, de mivel az 1,5 hüvelyk valószínűleg a legrosszabb eset, amellyel a gerendák vagy szarufák teherhordásánál találkozhat, ez egy biztonságos érték). A gerendák és szarufák tervezési értékeihez mellékelt függelékből megtudhatja a különböző kiválasztott fafajokra vonatkozó, a szálakra merőleges nyomási tervezési értéket. Például a szegély-fenyő elfogadható értéke 405 psi, a lucfenyő-fenyőé 425 psi.
5. ábra
Ellenőrizze, hogy a kiválasztott fafaj rendelkezik-e a szükséges, a szálra merőleges nyomószilárdsággal. Ez a táblázat a Span Tables for Joists and Rafters (A gerendák és szarufák fesztávolsági táblázatai) című kiadványból tartalmazza a különböző tervezési feltételekhez szükséges értékeket; a Design Values for Joists and Rafters (A gerendák és szarufák tervezési értékei) című kiadványhoz mellékelt függelék tartalmazza az egyes fafajokra vonatkozó értékeket.
|
Feszítési táblázatok gerendákhoz és szarufákhoz |
||||||
|
Szükséges tömörítés szálirányra merőleges értékek (Fc) font/négyzet inch-ben egyszerű fesztávú gerendák és szarufák esetén egyenletes terheléssel |
||||||
|
Tartóhossz, 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. Ellenőrizze az előírásokat, és ennek megfelelően kövesse az AF&PA táblázatokat.
A táblázatokat a szarufák méretezéséhez használva két dolgot kell szem előtt tartani. Először is ne feledje, hogy a szarufa fesztávolsága nem a tényleges hossza, hanem a teljes vízszintes vetülete (lásd a #6. ábrát). Másodszor, használja a régiójára vonatkozó hóterhelési értéket annak meghatározásához, hogy melyik szarufatáblázatot használja. Ha a szabálykönyv szerint a hóterhelés 40 psf, akkor a 40 psf élőterhelésű szarufatáblázatot kell használnia. Azt a tényt, hogy a hóterhelés csak az év egy részében hat, figyelembe vették a szarufatáblázatokban, de ne felejtse el használni a “Hóterhelés” oszlopot az Fb tervezési érték kiszámításához.
6. ábra
A szarufa vízszintes vetületét használja, nem
a tényleges hosszát, amikor kiszámítja a szarufa fesztávolságát
.