Let op: dit oudere artikel van ons voormalig lid van de faculteit blijft op onze site beschikbaar voor archiefdoeleinden. Sommige informatie in dit artikel kan verouderd zijn.
Het gebruik van overspanningstabellen voor de maatvoering van balken en spanten is een eenvoudig proces als je de constructieprincipes begrijpt die aan het gebruik ervan ten grondslag liggen.
door Paul Fisette – ©2003
Hout is van nature ontworpen om als constructiemateriaal te dienen: De stam van een boom is aan de basis aan de aarde bevestigd (fundering), draagt het gewicht van zijn takken (kolom) en buigt als hij door de wind wordt belast (uitkragende balk). Een volledige analyse van de mechanische eigenschappen van hout is complex, maar als u een paar basisprincipes van de sterkte van hout begrijpt, kunt u met behulp van overspanningstabellen de afmetingen van balken en spanten bepalen.
Laten we beginnen met een brede kijk. Het structurele doel van een huis is het veilig overbrengen van bouwbelasting (gewichten) via de fundering naar de dragende grond. Weet je nog dat je natuurkundeleraar zei: elke actie heeft een tegengestelde en gelijke reactie? Nou, elke bouwbelasting heeft een gelijke “reactiebelasting”. Als, wanneer de lasten van het huis worden gecombineerd, het huis meer weegt dan de grond kan dragen – zal het huis zinken tot het een punt bereikt waarop de grond de last kan dragen. Dit artikel zal zich richten op hoe eenvoudige balken zoals balken en dakspanten reageren op belasting.
Huisbelasting
Het huis fungeert als een constructiesysteem dat weerstand biedt aan dode belastingen (gewicht van materialen), levende belastingen (gewichten opgelegd door gebruik en bewoning), zoals sneeuwbelasting en windbelasting. Balken, stijlen, dwarsbalken en daksparren fungeren als een structureel skelet en moeten sterk en stijf genoeg zijn om deze belastingen te weerstaan.
Sterkte en stijfheid zijn even belangrijk. Plafondpleister op de eerste verdieping zou bijvoorbeeld scheuren als de bewoners door een slaapkamer op de tweede verdieping liepen die was omlijst met wankele vloerbalken. Misschien waren de balken sterk genoeg als ze niet braken! Maar een gebrek aan stijfheid leidt tot kostbare problemen.
Stijfheid van constructiedelen wordt beperkt door maximaal toelaatbare doorbuiging. Met andere woorden, hoeveel een balk of dakspant doorbuigt onder de maximaal te verwachten belasting. Alleen belastingen onder spanning worden gebruikt om de ontwerpwaarden voor stijfheid te berekenen.
De maximale doorbuigingsgrenzen worden vastgesteld door bouwvoorschriften. Ze worden uitgedrukt als een fractie; vrije overspanning in inches (L) over een bepaald getal. Bijvoorbeeld: een vloerbalk die op de juiste wijze is geselecteerd voor een overspanning van 10 voet met een L/360 limiet zal bij maximale ontwerpbelastingen niet meer dan 120″/360 = 1/3 inch doorbuigen. Van gipsplaten die aan de onderkant van dit systeem zijn bevestigd, wordt niet verwacht dat ze zullen scheuren wanneer het vloerbalksysteem 1/3″ doorbuigt.
Typische doorbuigingslimieten die in codeboeken worden genoemd, zijn L/360, L/240 of L/180. Deze limieten zijn gebaseerd op de belastingen onder spanning en de activiteiten in specifieke kamers van een huis. Voorbeelden van voorgeschreven doorbuigingsgrenzen en waarden voor de belasting onder spanning zijn:
-
Woonkamervloeren L/360 & 40 psf
-
Slaapkamers en bewoonbare zoldervloeren L/360 & 30 psf
-
Zoldervloeren met beperkte opslagruimte L/240 & 10 psf.
De sterkte van een materiaal is uiteraard belangrijk. Balken en spanten moeten sterk genoeg zijn om niet te breken onder belasting. In tegenstelling tot stijfheid worden levende en dode belastingen bij elkaar opgeteld om de minimale ontwerpwaarden voor sterkte te bepalen.
Om de waarde van de dode belasting voor een bepaald vloer- of daksysteem te bepalen, wordt het gewicht van alle permanent geïnstalleerde materialen in een bepaald onderdeel bij elkaar opgeteld. Voor een vloersysteem kunt u de individuele gewichten van gipsplaat, omsnoeringsband, vloerbalken, ondervloer, underlayment en tapijt vinden in een architectuurhandboek zoals Architectural Graphic Standards. Maar voor de meeste gevallen is er een oplossing in de vorm van een kookboek. Verwijs gewoon naar de tabellen gepubliceerd door de American Forest & Paper Association’s (AF&PA), American Wood Council (AWC). AF&PA’s Appendix A geeft een overzicht van een verscheidenheid aan combinaties van levende en dode belasting voor vloeren, plafonds en daksparren. Appendix A geeft bijvoorbeeld aan dat één type kleipannendak een waarde van 20 psf onder spanning heeft en een waarde van 15 psf onder spanning.
Factoren die van invloed zijn
Veel factoren beïnvloeden hoe een systeem reageert op belasting. Het is belangrijk te beseffen dat de manier waarop u materialen selecteert en gebruikt, bepalend is voor de kosten en prestaties.
-
Diepte van constructiedelen. Vaak leveren 2×10 balken met een onderlinge afstand van 24 inch een sterkere en stijvere vloer op dan 2×8 balken van dezelfde kwaliteit en soort met een onderlinge afstand van 16 inch.
-
E-waarde of elasticiteitsmodulus van de afzonderlijke elementen. E is een verhouding die aangeeft in welke mate een bepaalde belasting een materiaal doet vervormen. Een materiaal met een hogere E-waarde is stijver. Bijvoorbeeld: No.2 grade eastern white pine heeft een E-waarde van 1.100.000 en No.2 hem-fir heeft een E-waarde van 1.300.000. Hennepspar is een stijver materiaal.
-
Fb-waarde of extreme vezelbelasting bij buigen. Belastingen zorgen ervoor dat balken, dwarsbalken en daksparren doorbuigen. Als een balk doorbuigt, worden de buitenste (uiterste) vezels langs de bovenrand samengedrukt. En tegelijkertijd rekken de vezels uit langs de onderrand. De buitenste (extreme) houtvezels aan de boven- en onderzijde worden meer belast dan de vezels in het midden. Een Fb-waarde geeft de ontwerpsterkte aan voor die extreme vezels. Hoe hoger de Fb-waarde, hoe sterker het hout.
-
Houtsoort. Een hogere kwaliteit van een bepaalde soort heeft een hogere sterktewaarde (Fb) en vaak ook een hogere stijfheidswaarde (E).
-
Soorten hout. Niet alle houtsoorten zijn gelijk. Zuidelijk grenen is bijvoorbeeld veel sterker en stijver dan vuren.
-
Duur van de belasting. Hoe lang worden de balken belast? Voltijds belasting (vloerbalken) dient als benchmarkwaarde. Benchmarkwaarden worden vermenigvuldigd met 1,15 om sneeuwbelastingwaarden te verkrijgen en met 1,25 voor 7-daagse belasting. Maak u geen zorgen over de berekeningen! De tabellen verwerken deze aanpassing automatisch. U leest gewoon de getallen onder de juiste kolomkop. Bijvoorbeeld: Een 2×8 vloerbalk van geselecteerd, zuidelijk grenenhout heeft een Fb van 2650. Terwijl dezelfde kwaliteit en soort 2×8 een Fb van 3040 heeft als hij wordt gebruikt als dakspant in sneeuwland. E waarden worden niet beïnvloed door de duur van de belasting.
Wat heb je nodig
Okee, dus nu wil je deze informatie gebruiken. Eerst heb je een paar dingen nodig: Codeboek; AF&PA’s Spanwijdtetabellen voor Staafbalken en Spanten (dit wijst toelaatbare overspanningen toe aan verschillende combinaties van E en Fb); en een exemplaar van Ontwerpwaarden voor Staafbalken en Spanten (dit heeft Fb en E waarden voor verschillende soorten, maten en kwaliteiten van dimensionaal timmerhout).
Het codeboek kan worden gekocht via uw plaatselijke codeambtenaar. Bouwverordeningen geven u informatie over de vereiste kwaliteiten, overspanningen, draagkracht, zijdelingse steun, inkepingen, enz. Koop CABO One and Two Family Dwelling Code,5203 Leesburg Pike, Suite 708, Falls Church, VA 22041. CABO wordt in de meeste lokale bouwverordeningen genoemd als een aanvaardbare optie voor de lokale code. Dit codeboek heeft een appendix met overspanningstabellen voor balken en spanten en een andere met ontwerpwaarden voor balken en spanten.
De andere publicaties die ik noemde worden door de meeste codes genoemd en kunnen worden gekocht bij AF&PA’s American Wood Council, PO Box 5364, Madison, WI 53705-5364, 1-800-890-7732. Of ze kunnen online worden besteld op: http://www.forestprod.org/awc
Deze documenten geven een uitgebreidere kijk op het gebruik van spanwijdtetafels door middel van “uitleg” en “commentaar” aan het begin en eind van de publicaties. Ik vind de AWC-documenten gemakkelijk te volgen. De technische staf van AWC is bereid en in staat om je te helpen de documenten te begrijpen als je vastloopt. U kunt contact opnemen met de AWC Helpdesk op 800-AWC-AFPA (292-2372) of via e-mail op
. Of bezoek hun website op http://www.awc.org voor meer informatie.
Er zijn ook andere overspanningstabellen en publicaties beschikbaar. De Western Wood Products Association (WWPA) publiceert bijvoorbeeld tabellen. Maar de WWPA gebruikt “basiswaarden” die het werk ingewikkelder maken. Sommige ontwerpers kunnen de tabellen van WWPA nuttig vinden. 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. De overspanning is de afstand van de voorkant tot de voorkant van de steunpunten (voor draagbalken: van de kelderzijde van de dorpel tot de dorpelzijde van de middenligger)
Rafters
Rafters worden op dezelfde manier gedimensioneerd als draagbalken: Stel de grenzen voor de belasting bij leven, de belasting bij dood en de doorbuiging vast; gebruik de juiste spantentabel om de aanvaardbare Fb- en E-waarden te bepalen; en selecteer vervolgens de juiste soort, maat en kwaliteit uit AF&PA’s Design Values for Joists and Rafters.
De maatvoering voor spanten verschilt op 2 manieren van de maatvoering voor balken:
1) De overspanning van een spant is niet gebaseerd op de meting in de lengte ervan. De overspanning is gebaseerd op de “horizontale projectie” van het dakspant. Dit is de horizontale afstand van het binnenoppervlak van de dragende muur tot het binnenoppervlak van de nokplank. Dus denk aan een eenvoudig zadeldak op een ranch van 24 voet breed met 2×6 buitenmuren en een nok van 1 1/2: de overspanning zou 11’5 3/4″ zijn.
2) U moet de sneeuwbelasting voor uw regio bepalen. Deze informatie is te vinden in het wetboek. De sneeuwbelasting wordt behandeld als een levende belasting wanneer u AF&PA’s tabellen gebruikt. Als uw codeboek zegt dat uw sneeuwbelasting 40 psf is, dan gebruikt u de 40 psf levende belasting spantentabel. Het feit dat sneeuwbelasting slechts een deel van het jaar optreedt, is gebruikt om de spanttabellen te maken.
Compressie loodrecht op de nerf
De belastingen die door vloerbalken, plafondbalken en spanten worden gedragen, worden via hun eindpunten overgebracht op dragende wanden en balken. De uiteinden van deze balken moeten kunnen “reageren” of deze belastingen kunnen weerstaan zonder te breken. AF&PA geeft de vereiste waarden voor de druk loodrecht op de nerf voor dwarsbalken en daksparren voor verschillende overspanningen, hart-op-hart afstanden en belastingscondities in haar overspanningstabellen voor dwarsbalken en daksparren. AF&PA’s Ontwerpwaarden voor balken en daksparren geeft de ontwerpwaarden voor de druk loodrecht op de nerf voor een verscheidenheid aan soorten. Wees er zeker van dat de ontwerpwaarde van de soort hoger is dan de vereiste waarde voor de druk loodrecht op de nerf voor uw constructie conditie.
SAMENVATTING
Stap voor stap
Hier volgt een checklist met stappen die moeten worden gevolgd bij het gebruik van overspanningstabellen
1) controleer plannen om de overspanning en hart-op-hart afstand te bepalen (ontwerpvoorwaarden)
2) controleer codes voor toelaatbare levende belasting, sneeuwbelasting, dode belasting en doorbuiging
3) selecteer de juiste overspanningstabel
4) stem de overspanning in de tabel af op de ontwerpconditie en bepaal de minimale Fb en E waarden die in de overspanningstabel staan
-
AANWIJZING: u hebt opties voor hart-op-hartafstanden en afmetingen
5) selecteer de juiste soort en kwaliteit uit de waarden in de tabel met ontwerpwaarden
-
NOOT: u hebt keuzemogelijkheden wat betreft soort en kwaliteit, wat u een economische mogelijkheid biedt
6) bepaal de vereiste ontwerpwaarde voor de druk loodrecht op de nerf
7) controleer of de ontwerpwaarde voor de druk loodrecht op de nerf voor de in stap 5 geselecteerde soort voldoet aan de vereiste ontwerpwaarde die in stap 6 is bepaald
VOORBEELD: Een testcase
Test je vaardigheid. Laten we een voorbeeld geven dat de stappen illustreert die nodig zijn om de tabellen te gebruiken. Stel, u bouwt een aanbouw van 16 voet en u moet de juiste maat en houtsoort voor de vloerbalken kiezen. De balken komen op een afstand van 16 inch. Hun ontwerpoverspanning, de exacte lengte van zijde tot zijde van de steunen, is 15 voet en 1 inch (zie illustratie – afbeelding 1)
Gebruik bij het bepalen van de afmetingen van de draagbalken de vrije overspanning – de
lengte van steun tot steun – niet de volledige
lengte van de draagbalk
Stappen
Vloerbalken
Stap 1 Controleer de norm: Controleer eerst de plaatselijke voorschriften voor de toelaatbare belasting, dode belasting en doorbuiging (zie afbeelding 2). Voor dit voorbeeld gebruik ik de CABO One and Two Family Dwelling Code, die als model dient voor veel nationale en lokale voorschriften. Dit stelt een toelaatbare belasting op de eerste verdieping van 40 psf, een dode belasting van 10 psf, en een doorbuiging van L/360.
Figuur 2
Levende belastingen en doorbuigingslimieten worden bepaald door de code.
Deze tabellen komen uit de 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). Ga dan naar beneden om de juiste Fb-waarde voor de overspanning te vinden.
Zoals de tabel laat zien, voldoet geen enkele 2×8 aan de overspannings- en afstandseisen, maar een 2×10 met een E van 1.300.000 psi en Fb van 1093 psi kan 15 voet 3 inch overspannen – meer dan genoeg. Een 2×12 met een E van 800.000 psi en Fb van 790 psi voldoet ook, omdat deze een overspanning van 15 voet en 10 inch kan overbruggen.
Figuur 3
Gegeven een ontwerpoverspanning van 15 voet 1 inch en een balkafstand van 16 inch, bepaal eerst welke maat timmerhout zal werken. Vind dan de vereiste Fb-waarde onderaan de kolom.
|
VLOERJANGEN MET L/360 DEFLECTIE LIMIETEN |
||||||||||
| OntwerpCRITERIA: Deflectie – Voor 40 PSF levende belasting. Geperkt tot overspanning in inches gedeeld door 360. Sterkte – Onderdrukbelasting van 40 psf plus dode belasting van 10 psf bepaalt de vereiste buigwaarde. |
||||||||||
| Liggerafmeting (in.) |
Spacing (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. Informeer bij de leverancier naar de beschikbaarheid van timmerhout in lengten van meer dan 20′. |
||||||||||
|
EXCERPTED FROM SPAN TABLES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1993 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN., WASHINGTON, D.C. |
||||||||||
Step 3 Houtontwerpwaarden: Nu moet u een houtsoort en -soort selecteren die voldoet aan de vereiste Fb- en E-waarden, en die beschikbaar is in uw regio. Gebruik hiervoor de tabellen in Design Values for Staists and Rafters. Voor dit voorbeeld heb ik een uittreksel gemaakt van de relevante secties uit de tabellen voor douglasspar, douglas-lariks en sparren-houtspar (afbeelding 4). In hem-fir, zou zowel een No.1 2×10 of een No. 2 2×12 werken. In Douglas lariks, ofwel een nr. 2 2×10 of een nr. 2 2×12 werkt. 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. |
|||||
Stap 4 Controle van de lagers: De laatste stap is ervoor te zorgen dat het hout dat u hebt gekozen voldoet aan de vereiste ontwerpwaarde voor druk loodrecht op de nerf. De belastingen die door vloerbalken, plafondbalken en daksparren worden gedragen, worden via hun eindpunten overgebracht op ondersteunende muren en balken. De uiteinden van deze balken moeten deze belastingen kunnen weerstaan zonder te knellen.
Tabel 9.1 in Spanwijdtetabellen voor balken en spanten (afbeelding #5) geeft een vereiste drukwaarde van 237 psi voor een overspanning van 16 voet en een draaglengte van 1,5 inch. (De tabellen staan een draaglengte tot 3,5 inch toe, maar aangezien 1,5 waarschijnlijk het slechtste geval is dat je tegenkomt bij het dragen van balken of daksparren, is dit een veilige waarde). U kunt de ontwerpwaarde voor druk loodrecht op de nerf voor verschillende geselecteerde houtsoorten vinden in het addendum bij de ontwerpwaarden voor balken en daksparren. Zo heeft grenenhout een acceptabele waarde van 405 psi, vurenhout van 425 psi.
Figuur 5
Controleer of de gekozen houtsoort de benodigde druksterkte loodrecht op de nerf heeft. Deze tabel, uit Spanwijdtetabellen voor balken en spanten, geeft de vereiste waarden voor verschillende ontwerpomstandigheden; een addendum dat wordt geleverd bij Ontwerpwaarden voor balken en spanten geeft de waarden voor specifieke soorten.
|
VOORSCHRIFTELIJKE TABELLEN VOOR JISTEN EN SPANTEN |
||||||
|
Geiste compressie loodrecht op de nerfwaarden (Fc) in ponden per vierkante inch voor eenvoudige overspanningen van liggers en spanten met gelijkmatige belasting |
||||||
|
Draaglengte, 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. Controleer uw code en volg de AF&PA tabellen dienovereenkomstig.
Bij het gebruik van de tabellen om spanten te dimensioneren, zijn er twee punten om in gedachten te houden. Ten eerste, onthoud dat de overspanning van een dakspant niet de werkelijke lengte is, maar de totale horizontale projectie (zie afbeelding #6). Ten tweede, gebruik de sneeuwbelastingwaarde voor uw regio om te bepalen welke spantentabel u moet gebruiken. Als uw codeboek zegt dat uw sneeuwbelasting 40 psf is, dan moet u de 40 psf levende belasting spantentabel gebruiken. In de spanttabellen is rekening gehouden met het feit dat sneeuwbelasting slechts een deel van het jaar optreedt, maar vergeet niet de kolom “Sneeuwbelasting” te gebruiken om de Fb ontwerpwaarde te bepalen.
Figuur 6
Gebruik de horizontale projectie van een spant, niet de
eigenlijke lengte, bij het berekenen van de overspanning van de spanten