Uwaga: Ten starszy artykuł autorstwa naszego byłego wykładowcy pozostaje dostępny na naszej stronie w celach archiwalnych. Niektóre informacje w nim zawarte mogą być nieaktualne.
Używanie tabel rozpiętości do wymiarowania belek i krokwi jest prostym procesem, gdy zrozumie się zasady konstrukcyjne, które rządzą ich użyciem.
by Paul Fisette – ©2003
Drewno jest naturalnie zaprojektowane, aby służyć jako materiał konstrukcyjny: Pień drzewa jest przymocowany do ziemi u podstawy (fundament), podtrzymuje ciężar swoich gałęzi (kolumna) i wygina się pod wpływem wiatru (belka wspornikowa). Pełna analiza mechanicznych właściwości drewna jest skomplikowana, ale zrozumienie kilku podstaw wytrzymałości tarcicy pozwoli Ci na zwymiarowanie belek i krokwi przy użyciu tabel rozpiętości.
Zacznijmy od szerokiego spojrzenia. Celem konstrukcyjnym domu jest bezpieczne przeniesienie obciążenia budynku (ciężaru) przez fundament na podłoże. Pamiętasz, jak twój nauczyciel przedmiotów ścisłych powiedział: każda akcja ma przeciwną i równą reakcję? Otóż każde obciążenie budynku ma taką samą „siłę reakcji”. Jeśli po zsumowaniu obciążeń domu jego waga przekracza możliwości nośne gruntu – dom będzie się zapadał, dopóki nie osiągnie punktu, w którym grunt będzie w stanie utrzymać obciążenie. W tym artykule skupimy się na tym, jak proste belki, takie jak legary i krokwie, reagują na obciążenie.
Obciążenia mieszkaniowe
Dom działa jako system konstrukcyjny wytrzymujący obciążenia martwe (ciężar materiałów), obciążenia użytkowe (ciężary narzucone przez użytkowanie i zajętość), jak obciążenia śniegiem i wiatrem. Belki, słupy, podciągi i krokwie pełnią rolę szkieletu konstrukcyjnego i muszą być wystarczająco mocne i sztywne, aby wytrzymać te obciążenia.
Wytrzymałość i sztywność są równie ważne. Na przykład, tynk na suficie pierwszego piętra może pękać, gdy mieszkańcy przechodzą przez sypialnię na drugim piętrze, która jest obramowana sprężystymi belkami stropowymi. Być może belki były wystarczająco mocne, skoro nie pękały! Ale brak sztywności prowadzi do kosztownych problemów.
Sztywność elementów konstrukcyjnych jest ograniczona przez maksymalne dopuszczalne ugięcie. Innymi słowy, jak bardzo legar lub krokiew ugina się pod maksymalnym spodziewanym obciążeniem. Do obliczania wartości projektowych sztywności używa się tylko obciążeń użytkowych.
Maksymalne wartości graniczne ugięcia są ustalane przez przepisy budowlane. Są one wyrażone jako ułamek; wolna rozpiętość w calach (L) ponad daną liczbę. Na przykład: belka stropowa odpowiednio dobrana do rozpiętości 10 stóp z limitem L/360 ugnie się nie więcej niż 120″/360 = 1/3 cala przy maksymalnych obciążeniach obliczeniowych. Nie oczekuje się, że płyta gipsowo-kartonowa przymocowana do spodniej części tego systemu pęknie, gdy system belek podłogowych ugnie się o 1/3″.
Typowe wartości graniczne ugięcia, o których mowa w książkach kodeksowych to L/360, L/240 lub L/180. Limity te oparte są na obciążeniach użytkowych i czynnościach wykonywanych w określonych pomieszczeniach domu. Przykłady wartości granicznych ugięć i obciążeń użytkowych zalecanych przez normy to:
-
Podłogi w pokojach mieszkalnych L/360 & 40 psf
-
Podłogi w sypialniach i na poddaszach mieszkalnych L/360 & 30 psf
-
Podłogi na poddaszach z ograniczonym przechowywaniem L/240 & 10 psf.
Wytrzymałość materiału jest oczywiście ważna. Belki i krokwie muszą być wystarczająco mocne, aby nie złamać się pod obciążeniem. W przeciwieństwie do sztywności, obciążenia żywe i martwe są sumowane w celu określenia minimalnych wartości projektowych dla wytrzymałości.
Aby określić wartość obciążenia martwego dla danego systemu podłogowego lub dachowego, należy zsumować ciężar wszystkich trwale zamontowanych materiałów w danym elemencie. Dla systemu podłogowego można znaleźć indywidualne ciężary płyt gipsowo-kartonowych, taśm, belek podłogowych, podłoża, podkładu i wykładziny w podręczniku architektonicznym, takim jak Architectural Graphic Standards. Dla większości przypadków istnieje jednak rozwiązanie w postaci książki kucharskiej. Wystarczy odwołać się do tabel opublikowanych przez American Forest& Paper Association’s (AF&PA), American Wood Council (AWC). Dodatek A Stowarzyszenia AF&PA wymienia różne kombinacje obciążeń użytkowych i statycznych dla podłóg, stropów i krokwi. Na przykład, Załącznik A wskazuje, że jeden typ systemu dachowego z dachówki ceramicznej ma wartość obciążenia żywego 20 psf i wartość obciążenia martwego 15 psf.
Faktory, które wpływają
Wiele czynników wpływa na to, jak system reaguje na obciążenie. Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że sposób wyboru i użycia materiałów będzie kontrolować koszty i wydajność.
-
Głębokość elementów konstrukcyjnych. Często legary 2×10 rozmieszczone co 24 cale o.c. zapewniają mocniejszy i sztywniejszy zespół podłogowy niż legary 2×8 tego samego gatunku i gatunku rozmieszczone co 16 cali o.c.
-
Wartość E lub moduł sprężystości poszczególnych elementów. E to współczynnik określający, w jakim stopniu dane obciążenie powoduje odkształcenie materiału. Materiał o wyższej wartości E jest sztywniejszy. Na przykład: No.2 grade eastern white pine ma wartość E równą 1,100,000, a No.2 hem-fir ma wartość E równą 1,300,000. Jodła jest sztywniejszym materiałem.
-
Wartość Fb lub ekstremalne naprężenie włókien przy zginaniu. Obciążenia powodują zginanie belek, legarów i krokwi. Podczas zginania belki najbardziej zewnętrzne (skrajne) włókna są ściskane wzdłuż górnej krawędzi. W tym samym czasie, włókna rozciągają się wzdłuż dolnej krawędzi. Najbardziej zewnętrzne (skrajne) włókna drewna na górnej i dolnej powierzchni są bardziej naprężone niż włókna znajdujące się w środku. Wartość Fb wskazuje wytrzymałość projektową dla tych skrajnych włókien. Im wyższa wartość Fb tym mocniejsze drewno.
-
Gatunek tarcicy. Wyższy gatunek danego gatunku ma wyższą wytrzymałość (Fb) i często również wyższą wartość sztywności (E).
-
Gatunki drewna. Wszystkie gatunki nie są sobie równe. Na przykład sosna południowa jest znacznie mocniejsza i sztywniejsza niż świerk.
-
Czas trwania obciążenia. Jak długo elementy konstrukcyjne będą obciążone? Obciążenie w pełnym wymiarze czasu (belki stropowe) służy jako wartość odniesienia. Wartości wzorcowe są mnożone przez 1,15, aby uzyskać wartości obciążenia śniegiem i przez 1,25 dla obciążenia 7-dniowego. Nie martw się o obliczenia! Tabele automatycznie radzą sobie z tym dostosowaniem. Wystarczy odczytać liczby pod nagłówkiem odpowiedniej kolumny. Na przykład: Belka stropowa 2×8 z sosny południowej o wybranej strukturze ma 2650 Fb. Podczas gdy ten sam gatunek i klasa 2×8 ma 3040 Fb, gdy jest używany jako belka dachowa w kraju śnieżnym. Na wartości E nie ma wpływu czas trwania obciążenia.
Czego potrzebujesz
W porządku, więc teraz chcesz wykorzystać te informacje. Najpierw musisz zdobyć kilka rzeczy: Książkę kodeksu; AF&PA’s Span Tables for Joists and Rafters (to przypisuje dopuszczalne rozpiętości do różnych kombinacji E i Fb); oraz kopię Design Values for Joists and Rafters (to ma wartości Fb i E dla różnych gatunków, rozmiarów i gatunków tarcicy wymiarowej).
Książkę kodeksu można kupić za pośrednictwem lokalnego urzędnika kodeksu. Kodeksy budowlane dostarczają informacji o wymaganych gatunkach, rozpiętościach, łożyskach, wsparciu bocznym, nacięciach, itp. Należy zakupić CABO One and Two Family Dwelling Code, 5203 Leesburg Pike, Suite 708, Falls Church, VA 22041. CABO jest wymieniony w większości lokalnych kodeksów budowlanych jako dopuszczalna opcja dla lokalnego kodeksu. Ta książka kodeksowa ma jeden załącznik z tabelami rozpiętości dla belek i krokwi oraz inny z wartościami projektowymi dla belek i krokwi.
Inne publikacje, które wymieniłem są powoływane przez większość kodeksów i można je nabyć w AF&PA’s American Wood Council, PO Box 5364, Madison, WI 53705-5364, 1-800-890-7732. Można je również zamówić online na stronie: http://www.forestprod.org/awc
Dokumenty te zapewniają rozszerzone spojrzenie na użycie span-table poprzez sekcje „wyjaśnienie” i „komentarz” na początku i końcu publikacji. Uważam, że dokumenty AWC są łatwe do prześledzenia. Personel techniczny w AWC jest chętny i zdolny do pomocy w zrozumieniu dokumentów, jeśli utkniesz. Możesz skontaktować się z działem pomocy AWC pod numerem 800-AWC-AFPA (292-2372) lub pocztą elektroniczną pod adresem
. Lub odwiedź ich stronę internetową pod adresem http://www.awc.org, aby uzyskać więcej informacji.
Dostępne są również inne tabele rozpiętości i publikacje. Na przykład Western Wood Products Association (WWPA) publikuje tabele. Jednak WWPA używa „wartości bazowych”, które komplikują pracę. Niektórzy projektanci mogą uznać tabele WWPA za przydatne. 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. Rozpiętość to odległość od lica do lica podpór. (dla belek: od strony piwnicy na progu do strony progu na środkowym dźwigarze.)
Krokwie
Krokwie wymiaruje się tak samo jak belki: Ustalić wartości graniczne obciążenia użytkowego, obciążenia własnego i ugięcia; użyć odpowiedniej tabeli krokwi, aby określić dopuszczalne wartości Fb i E; a następnie wybrać odpowiedni gatunek, rozmiar i klasę z publikacji AF&PA’s Design Values for Joists and Rafters.
Wymiarowanie krokwi różni się od wymiarowania legarów na 2 sposoby:
1) Rozpiętość krokwi nie jest oparta na pomiarze wzdłuż jej długości. Rozpiętość opiera się raczej na „rzucie poziomym” krokwi. Jest to odległość pozioma od wewnętrznej powierzchni ściany nośnej do wewnętrznej powierzchni deski kalenicowej. Rozważmy więc prosty dach dwuspadowy na ranczo o szerokości 24 stóp, obramowany ścianami zewnętrznymi 2×6 i kalenicą 1 1/2: rozpiętość wyniosłaby 11’5 3/4″.
2) Należy określić obciążenie śniegiem dla danego regionu. Informacje te można znaleźć w książce kodeksowej. Obciążenie śniegiem jest traktowane jako obciążenie żywe, gdy używasz tabel AF&PA. Jeśli książka kodeksowa mówi, że obciążenie śniegiem wynosi 40 psf, wtedy używasz tabeli krokwi z obciążeniem użytkowym 40 psf. Fakt, że obciążenia śniegiem działają tylko przez część roku, został wykorzystany do stworzenia tabel krokwi.
Ściskanie prostopadłe do kierunku włókien
Obciążenia przenoszone przez belki stropowe, belki stropowe i krokwie są przenoszone przez ich punkty końcowe na ściany nośne i belki. Końce tych elementów konstrukcyjnych muszą być w stanie „zareagować” lub wytrzymać te obciążenia bez zgniatania. AF&PA wymienia wymagane wartości ściskania prostopadłego do włókien dla belek i krokwi dla różnych rozpiętości, rozstawu osiowego i warunków obciążenia w swoich Tabelach Rozpiętości dla belek i krokwi. AF& W tabelach wartości projektowych dla belek i krokwi opracowanych przez firmęPA podano wartości projektowe ściskania prostopadłego do włókien dla różnych gatunków. Należy tylko upewnić się, że wartość projektowa gatunku przekracza wymaganą wartość ściskania prostopadłego do ziarna dla danych warunków konstrukcyjnych.
Podsumowanie
Krok po kroku
Tutaj znajduje się lista kontrolna kroków do wykonania przy korzystaniu z tabel rozpiętości
1) sprawdź plany w celu określenia rozpiętości i rozstawu na środku (warunki projektowe)
2) sprawdź kodeksy dla dopuszczalnego obciążenia żywego, obciążenia śniegiem, obciążenia własnego i ugięcia
3) wybrać odpowiednią tabelę rozpiętości
4) dopasować rozpiętość w tabeli do warunków obliczeniowych i określić minimalne wartości Fb i E podane w tabeli rozpiętości
-
UWAGA: będą Państwo mieli opcje dotyczące rozstawu osiowego i rozmiaru
5) wybrać odpowiedni gatunek i gatunek z wartości wymienionych w tabeli wartości projektowych
-
UWAGA: będą Państwo mieli opcje dotyczące gatunku i klasy, co zapewni Państwu możliwość ekonomiczną
6) określić wymaganą wartość projektową ściskania prostopadłego do ziarna w tabeli
7) sprawdzić, czy wartość projektowa ściskania prostopadłego do ziarna dla gatunku wybranego w kroku 5 spełnia wymaganą wartość projektową określoną w kroku 6
Przykład: Przypadek testowy
Sprawdź swoje umiejętności. Prześledźmy przykład, który ilustruje kroki związane z użyciem tabel. Załóżmy, że budujesz dobudówkę o wysokości 16 stóp i musisz wybrać odpowiedni rozmiar i gatunek tarcicy na belki stropowe. Belki będą rozstawione co 16 cali. Ich projektowa rozpiętość, dokładna długość od czoła do czoła podpór, wynosi 15 stóp 1 cal (patrz ilustracja – Rysunek #1)
Podczas wymiarowania legarów użyj rozpiętości w świetle – długości od podpory do podpory – a nie pełnej
długości legara
Kroki
Dźwigary podłogowe
Krok 1 Sprawdź kodeks: Najpierw należy sprawdzić lokalne przepisy dotyczące dopuszczalnego obciążenia użytkowego, obciążenia własnego i ugięcia (patrz rysunek #2). W tym przykładzie posłużę się kodeksem CABO One and Two Family Dwelling Code, który służy jako model dla wielu stanowych i lokalnych kodeksów. Ustala on dopuszczalne obciążenie użytkowe pierwszego piętra na 40 psf, obciążenie własne na 10 psf oraz ugięcie na L/360.
Rysunek 2
Obciążenia użytkowe i limity ugięcia są ustalane przez kodeks.
Tabele pochodzą z 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). Następnie należy zejść w dół, aby znaleźć odpowiednią wartość Fb dla rozpiętości.
Jak pokazuje tabela, żadne 2×8 nie spełnia wymagań dotyczących rozpiętości i odstępów, ale 2×10 o E równym 1 300 000 psi i Fb równym 1093 psi może rozpiętość wynosić 15 stóp 3 cale – więcej niż wystarczająco. 2×12 o E 800 000 psi i Fb 790 psi również się sprawdzi, ponieważ może mieć rozpiętość 15 stóp i 10 cali.
Rysunek 3
Gdy rozpiętość obliczeniowa wynosi 15 stóp i 1 cal, a rozstaw belek 16 cali, należy najpierw określić, jaki rozmiar tarcicy będzie odpowiedni. Następnie należy znaleźć wymaganą wartość Fb w dolnej części kolumny.
|
BOLE PODŁOGOWE Z OGRANICZENIEM ODKSZTAŁCENIA L/360 |
||||||||||
| KRYTERIA PROJEKTOWANIA: OdKSZTAŁCENIE – dla obciążenia użytkowego 40 PSF.graniczone do rozpiętości w calach podzielonej przez 360. Wytrzymałość – Obciążenie żywe 40 psf plus obciążenie własne 10 psf określa wymaganą wartość projektową zginania. |
||||||||||
| Rozmiar belki (in.) |
Rozstaw (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. Należy sprawdzić źródła zaopatrzenia pod kątem dostępności tarcicy o długościach większych niż 20′. |
||||||||||
|
EXCERPTED FROM SPAN TABLES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1993 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN…, WASHINGTON, D.C. |
||||||||||
Krok 3 Wartości projektowe drewna: Teraz należy wybrać gatunek i klasę drewna, która spełnia wymagane wartości Fb i E, i która jest dostępna w danym regionie. W tym celu należy skorzystać z tabel w rozdziale Wartości obliczeniowe dla legarów i krokwi. Dla tego przykładu, wyciągnąłem odpowiednie fragmenty z tabel dla hem-fir, daglezja-modrzew i świerk-sosna-fir (Rysunek 4). W przypadku jodły pospolitej można użyć albo 2×10 nr 1, albo 2×12 nr 2. W modrzewiu daglezjowym sprawdzi się albo nr 2 2×10, albo nr 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 | |
|
EXCERPTED FROM DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1992 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN…, WASHINGTON, D.C. |
|||||
Krok 4 Kontrola łożyska: Ostatnim krokiem jest upewnienie się, że tarcica, którą wybrałeś spełnia wymaganą wartość projektową dla ściskania prostopadłego do włókien. Obciążenia przenoszone przez belki stropowe, belki stropowe i krokwie są przenoszone przez ich punkty końcowe na ściany nośne i belki. Końce tych elementów muszą być w stanie wytrzymać te obciążenia bez zgniatania.
Tablica 9.1 w Span Tables for Joists and Rafters (Rysunek #5) podaje wymaganą wartość ściskania 237 psi dla rozpiętości 16 stóp i długości nośnej 1,5 cala. (tabele dopuszczają długość łożyska do 3,5 cala, ale ponieważ 1,5 to prawdopodobnie najgorszy przypadek, jaki można napotkać w przypadku łożyskowania belek lub krokwi, jest to wartość bezpieczna). Wartość obliczeniową ściskania prostopadłego do włókien dla różnych gatunków można uzyskać z dodatku dołączonego do wartości obliczeniowych dla belek i krokwi. Na przykład, jodła hemowa ma dopuszczalną wartość 405 psi, a świerkowo-sosnowa 425 psi.
Rysunek 5
Sprawdź, czy wybrany gatunek tarcicy ma wymaganą wytrzymałość na ściskanie prostopadle do włókien. Ta tabela, z tabel rozpiętości dla belek i krokwi, podaje wymagane wartości dla różnych warunków projektowych; dodatek, który jest dołączony do wartości projektowych dla belek i krokwi, podaje wartości dla konkretnych gatunków.
|
SPAN TABLES FOR JOISTS AND RAFTERS |
||||||
|
Wymagane wartości ściskania prostopadłe do włókien (Fc) w funtach na cal kwadratowy dla belek i rygli o prostej rozpiętości przy równomiernym obciążeniu |
||||||
|
Długość nośna, 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. Należy sprawdzić swój kodeks i postępować zgodnie z tabelami AF&PA.
Przy stosowaniu tabel do wymiarowania krokwi, należy pamiętać o dwóch kwestiach. Po pierwsze, należy pamiętać, że rozpiętość rygla nie jest jego rzeczywistą długością, ale całkowitym rzutem poziomym (patrz rysunek #6). Po drugie, przy ustalaniu, której tabeli krokwi użyć, należy posłużyć się wartością obciążenia śniegiem dla danego regionu. Jeśli książka kodeksowa mówi, że obciążenie śniegiem wynosi 40 psf, to należy użyć tabeli krokwi dla obciążenia użytkowego 40 psf. Fakt, że obciążenie śniegiem działa tylko przez część roku został uwzględniony w tabelach krokwi, ale nie zapomnij użyć kolumny „Obciążenie śniegiem”, aby uzyskać wartość obliczeniową Fb.
Rysunek 6
Używaj rzutu poziomego krokwi, a nie jej rzeczywistej długości, przy obliczaniu rozpiętości krokwi
.