Bemärk: Denna äldre artikel av vår före detta fakultetsmedlem finns fortfarande tillgänglig på vår webbplats för arkivändamål. Viss information i den kan vara inaktuell.
Användning av spännviddstabeller för att dimensionera bjälklag och takbjälkar är en okomplicerad process när du förstår de strukturella principer som styr användningen av dem.
av Paul Fisette – ©2003
Trä är naturligt konstruerat för att fungera som ett konstruktionsmaterial: Ett träds stam är fäst vid jorden vid dess bas (fundament), bär upp tyngden av dess grenar (pelare) och böjer sig när den belastas av vinden (utskjutande balk). En fullständig analys av träets mekaniska egenskaper är komplex, men om du förstår några grunder om virkesstyrka kan du dimensionera bjälklag och takbjälkar med hjälp av spännviddstabeller.
Låt oss börja med att ta ett brett grepp. Det strukturella målet för ett hus är att på ett säkert sätt överföra byggnadslaster (vikter) genom grunden till den bärande marken. Minns du när din lärare i naturvetenskap sa: varje handling har en motsatt och lika stor reaktion? Tja, varje byggnadsbelastning har en lika stor ”reaktionsbelastning”. Om huset väger mer än vad marken kan bära när husets laster kombineras, kommer huset att sjunka tills det når en punkt där marken kan bära lasten. Den här artikeln kommer att fokusera på hur enkla balkar som bjälkar och takbjälkar reagerar på belastning.
Bostadsbelastning
Huset fungerar som ett strukturellt system som motstår döda laster (materialets vikt), levande laster (laster som beror på användning och vistelse), som snö- och vindlaster. Balkar, stöttor, bjälkar och takbjälkar fungerar som ett strukturellt skelett och måste vara tillräckligt starka och styva för att motstå dessa laster.
Styrka och styvhet är lika viktiga. Till exempel skulle takputsen på första våningen spricka när de boende går över ett sovrum på andra våningen som är inramat med hoppiga golvbjälkar. Kanske var bjälkarna tillräckligt starka om de inte gick sönder! Men bristande styvhet leder till kostsamma problem.
Styrkan hos konstruktionsdelar begränsas av maximal tillåten nedböjning. Med andra ord, hur mycket en bjälke eller takbjälke böjer sig under den högsta förväntade belastningen. Endast levande belastningar används för att beräkna konstruktionsvärden för styvhet.
De maximala utböjningsgränserna fastställs i byggnormerna. De uttrycks som en bråkdel; fri spännvidd i tum (L) över ett givet antal. Till exempel: en golvbjälke som valts ut för att ha en spännvidd på 10 fot med en gräns på L/360 kommer inte att böjas mer än 120″/360 = 1/3 tum vid maximala konstruktionslaster. Gipsväggar som fästs på undersidan av detta system förväntas inte spricka när golvbjälklagssystemet böjs 1/3″.
Typiska böjningsgränser som anges i regelböcker är L/360, L/240 eller L/180. Dessa gränser är baserade på levande belastningar och aktiviteter som förekommer i specifika rum i ett hus. Exempel på föreskrivna nedböjningsgränser och värden för levande belastning är följande:
-
Vardagsrumsgolv L/360 & 40 psf
-
Sovrum och beboeliga vindsvåningar L/360 & 30 psf
-
Våningsgolv med begränsad förvaring L/240 & 10 psf.
Materialets hållfasthet är naturligtvis viktig. Balkar och takbjälkar måste vara tillräckligt starka för att inte gå sönder när de belastas. Till skillnad från styvhet adderas levande laster och dödlaster till varandra för att bestämma minsta konstruktionsvärden för hållfasthet.
För att bestämma värdet för dödlast för ett visst golv- eller taksystem adderas vikten av alla permanent installerade material i en viss komponent. För ett golvsystem kan du hitta de enskilda vikterna för gipsväggar, band, golvbjälkar, undergolv, underlag och mattor i en arkitektonisk handbok som Architectural Graphic Standards. Men för de flesta fall finns det en kokbokslösning. Det räcker med att hänvisa till de tabeller som publiceras av American Forest & Paper Association’s (AF&PA), American Wood Council (AWC). AF&PA:s bilaga A innehåller en förteckning över olika kombinationer av levande och döda laster för golv, tak och takbjälkar. I bilaga A anges t.ex. att en typ av tak med lertegel har ett värde på 20 psf för den verkliga lasten och 15 psf för den döda lasten.
Faktorer som påverkar
Många faktorer påverkar hur ett system reagerar på belastning. Det är viktigt att inse att det sätt på vilket du väljer och använder material kommer att styra kostnader och prestanda.
-
Djupet på konstruktionsdelar. Ofta ger 2×10-balkar med 24 tum mellanrum en starkare och styvare golvkonstruktion än 2×8-balkar av samma kvalitet och art med 16 tum mellanrum.
-
E-värde eller elasticitetsmodul för de enskilda elementen. E är ett förhållande som relaterar hur mycket en given belastning får ett material att deformeras. Ett material med ett högre E-värde är styvare. Till exempel: Exempel: Östlig vitfuru av klass nr 2 har ett E-värde på 1 100 000 och hemgran av klass nr 2 har ett E-värde på 1 300 000. Hem-fir är ett styvare material.
-
Fb-värde eller extrem fiberspänning vid böjning. Belastningar får balkar, bjälklag och takbjälkar att böja sig. När en balk böjer sig pressas de yttersta (extrema) fibrerna ihop längs den övre kanten. Och samtidigt sträcker sig fibrerna längs den nedre kanten. De yttersta (extrema) träfibrerna på de övre och nedre ytorna belastas mer än fibrerna i mitten. Ett Fb-värde anger konstruktionsstyrkan för dessa extrema fibrer. Ju högre Fb-värde desto starkare är träet.
-
Timmerkvalitet. En högre klass av ett visst träslag har ett högre hållfasthetsvärde (Fb) och har ofta också ett högre styvhetsvärde (E).
-
Träslagsarter. Alla träslag är inte skapade lika. Till exempel är sydtall mycket starkare och styvare än gran.
-
Belastningens varaktighet. Hur länge kommer elementen att belastas? Fulltidsbelastning (golvbjälklag) fungerar som riktvärde. Riktvärdena multipliceras med 1,15 för att ge snölastvärden och med 1,25 för 7-dagarsbelastning. Oroa dig inte för beräkningarna! Tabellerna hanterar automatiskt denna justering. Du läser bara siffrorna under lämplig kolumnrubrik. Till exempel: En utvald strukturell 2×8-golvbjälke av sydlig furu har ett värde på 2650 Fb. Samma kvalitet och art 2×8 har 3040 Fb när den används som takbjälke i snöland. E-värdena påverkas inte av belastningens varaktighet.
Vad du behöver
Okej, så nu vill du använda den här informationen. Först måste du skaffa några saker: Du måste först skaffa dig följande: Kodboken, AF&PA:s Span Tables for Joists and Rafters (här tilldelas tillåtna spännvidder till olika kombinationer av E och Fb) och ett exemplar av Design Values for Joists and Rafters (här finns Fb- och E-värden för olika träslag, storlekar och kvaliteter av dimensionellt virke).
Kodboken kan köpas via din lokala kodmyndighet. Byggnormerna ger dig information om erforderliga kvaliteter, spännvidder, bärighet, sidostöd, uttag osv. Köp CABO One and Two Family Dwelling Code,5203 Leesburg Pike, Suite 708, Falls Church, VA 22041. CABO hänvisas till i de flesta lokala byggnormer som ett godtagbart alternativ till den lokala normen. Denna kodbok har en bilaga med spännviddstabeller för balkar och takbjälkar och en annan med konstruktionsvärden för balkar och takbjälkar.
De andra publikationerna som jag nämnde hänvisas till i de flesta koder och kan köpas från AF&PA:s American Wood Council, PO Box 5364, Madison, WI 53705-5364, 1-800-890-7732. De kan också beställas online på följande adress: http://www.forestprod.org/awc
Dessa dokument ger en utökad bild av användningen av spännbord genom avsnitt med ”förklaring” och ”kommentar” i början och slutet av publikationerna. Jag tycker att AWC-dokumenten är lätta att följa. Den tekniska personalen på AWC är ivrig och kan hjälpa dig att förstå dokumenten om du fastnar. Du kan kontakta AWC Helpdesk på 800-AWC-AFPA (292-2372) eller via e-post på
. Du kan också besöka deras webbplats på http://www.awc.org för mer information.
Det finns även andra spanstabeller och publikationer tillgängliga. Western Wood Products Association (WWPA) publicerar till exempel tabeller. Men WWPA använder ”basvärden” som gör arbetet mer komplicerat. Vissa konstruktörer kan tycka att WWPA:s tabeller är användbara. 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. Spännvidden är avståndet från stödets yta till yta (för bjälklag: från källarsidan av tröskeln till tröskelsidan av mittbalken).
Rafters
Rafters dimensioneras på samma sätt som bjälklag: Använd lämplig tabell för takbjälkar för att bestämma acceptabla värden för Fb och E. Välj sedan lämplig art, storlek och kvalitet från AF&PA:s publikation Design Values for Joists and Rafters.
Dimensionering av takbjälkar skiljer sig från dimensionering av bjälkar på två sätt:
1) Spännvidden för en takbjälke baseras inte på mätningen i dess längd. Spännvidden baseras snarare på spännens ”horisontella projektion”. Detta är det horisontella avståndet från den bärande väggens insida till nockbrädans insida. Så tänk på ett enkelt sadeltak på en 24 fot bred ranch som är inramad med 2×6 ytterväggar och en 1 1/2 ås: spännvidden skulle vara 11’5 3/4″.
2) Du måste bestämma snöbelastningen för din region. Denna information finns i kodboken. Snölasten behandlas som en levande last när du använder AF&PA:s tabeller. Om din kodbok säger att snöbelastningen är 40 psf, använder du tabellen för 40 psf levande belastning på takbjälkar. Det faktum att snölaster bara verkar en del av året har använts för att skapa sparvtabellerna.
Kompression vinkelrätt mot kornet
De laster som bärs upp av golvbjälkar, takbjälkar och takbjälkar överförs via deras ändpunkter till bärande väggar och balkar. Dessa elementens ändar måste kunna ”reagera” eller motstå dessa laster utan att krossas. AF&PA listar de nödvändiga kompressionsvärdena vinkelrätt mot fibern för bjälklag och takbjälklag för olika spännvidder, centrumavstånd och belastningsförhållanden i sina spännviddstabeller för bjälklag och takbjälklag. AF&PA:s Design Values for Joists and Rafters listar konstruktionsvärden för kompression vinkelrätt mot fibern för olika träslag. Se bara till att träslagets konstruktionsvärde överstiger det erforderliga värdet för kompression vinkelrätt mot fibern för dina strukturella förhållanden.
SAMMANFATTNING
Steg för steg
Här följer en checklista med steg att följa när man använder spännviddstabeller
1) Kontrollera ritningar för att bestämma spännvidd och centrumavstånd (konstruktionsförhållanden)
2) Kontrollera regelverk för tillåten levande last, snölast, död last och nedböjning
3) välj lämplig spännviddstabell
4) matcha spännvidden i tabellen med konstruktionsförhållandena och bestäm minimivärden Fb och E som anges i spännviddstabellen
-
OBS: Du kommer att ha alternativ för avstånd och storlek i mitten
5) Välj lämpligt träslag och kvalitet från de värden som anges i tabellen över konstruktionsvärden
-
OBS: Du kommer att ha alternativ när det gäller art och kvalitet som ger dig en ekonomisk möjlighet
6) Bestäm det erforderliga konstruktionsvärdet för kompression vinkelrätt mot korn i tabellen
7) Kontrollera att konstruktionsvärdet för kompression vinkelrätt mot korn för den art som valts i steg 5 uppfyller det erforderliga konstruktionsvärdet som bestämts i steg 6
EXEMPEL: Ett testfall
Testa dina färdigheter. Låt oss arbeta igenom ett exempel som illustrerar de steg som krävs för att använda tabellerna. Låt oss säga att du bygger en 16-fots tillbyggnad och måste välja rätt storlek och träslag för golvbjälkarna. Balkarna kommer att vara 16 tum på mitten. Deras spännvidd, den exakta längden från sida till sida av stöden, är 15 fot 1 tum (se illustration – figur 1)
längden från stöd till stöd – inte hela
längden på bjälklaget
Steg
Golvbjälklag
Steg 1 Kontrollera koden: Kontrollera först den lokala lagen för tillåten levande last, död last och nedböjning (se figur 2). I det här exemplet använder jag CABO One and Two Family Dwelling Code , som fungerar som modell för många statliga och lokala koder. Detta fastställer en tillåten levande last på första våningen på 40 psf, en död last på 10 psf och en nedböjning på L/360.
Figur 2
Livsbelastningar och nedböjningsgränser fastställs av koden.
De här tabellerna är hämtade från CABO:s kod för en- och tvåfamiljsbostäder.
|
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). Sänk sedan ned för att hitta det lämpliga Fb-värdet för spännvidden.
Som tabellen visar uppfyller ingen 2×8 spännvidd och avståndskrav, men en 2×10 med en E på 1 300 000 psi och en Fb på 1093 psi kan spänna 15 fot 3 tum – vilket är mer än tillräckligt. En 2×12 med en E på 800 000 psi och en Fb på 790 psi fungerar också, eftersom den kan sträcka sig över 15 fot och 10 tum.
Figur 3
Genom en konstruktionsspännvidd på 15 fot 1 tum och ett 16 tums bjälklagsavstånd ska du först bestämma vilken storlek på virket som kommer att fungera. Hitta sedan det erforderliga Fb-värdet längst ner i pelaren.
|
FLOOR JOISTS WITH L/360 DEFLECTION LIMITS |
||||||||||
| DESIGN CRITERIA: Deflection – För 40 PSF live load. Begränsad till spännvidden i tum dividerat med 360. Styrka – Livsbelastning på 40 psf plus död belastning på 10 psf bestämmer det erforderliga konstruktionsvärdet för böjning. |
||||||||||
| Balksstorlek (tum) |
Avstånd (tum.) |
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. Kontrollera om det finns tillgång till virke i längder större än 20′. |
||||||||||
|
EXCERPTED FROM SPAN TABLES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1993 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN, WASHINGTON, D.C. |
||||||||||
Steg 3 Trädesignvärden: Nu måste du välja ett träslag och en kvalitet som uppfyller de erforderliga Fb- och E-värdena och som finns tillgängliga i ditt område. För detta använder du tabellerna i Konstruktionsvärden för bjälklag och spant. I det här exemplet har jag tagit ut de relevanta avsnitten från tabellerna för hem-gran, douglasgran-lark och gran-pine-gran (figur 4). I hemgran fungerar antingen en 2×10 nr 1 eller en 2×12 nr 2. I Douglasgran-lärk fungerar antingen en nr 2 2×10 eller en 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 | |
|
UTTAT FRÅN DESIGN VALUES FOR JOISTS AND RAFTERS, Copyright © 1992 AMERICAN FOREST & PAPER ASSN, WASHINGTON, D.C. |
|||||
Steg 4 Lagerkontroll: Det sista steget är att se till att det virke du har valt uppfyller det erforderliga konstruktionsvärdet för kompression vinkelrätt mot fibern. De laster som bärs av golvbjälkar, takbjälkar och takbjälkar överförs via deras ändpunkter till bärande väggar och balkar. Ändarna på dessa element måste kunna motstå dessa laster utan att krossas.
Tabell 9.1 i spännviddstabeller för bjälklag och takbjälkar (figur 5) ger ett erforderligt kompressionsvärde på 237 psi för en spännvidd på 16 fot och en bärlängd på 1,5 tum. (Tabellerna tillåter en lagerlängd på upp till 3,5 tum, men eftersom 1,5 tum förmodligen är det värsta fallet som du kommer att stöta på när det gäller lager av balkar eller takbjälkar är det ett säkert värde). Du kan få fram konstruktionsvärdet för kompression vinkelrätt mot fibern för olika valda träslag i tillägget som följer med Design Values for Joists and Rafters (Konstruktionsvärden för balkar och takbjälkar). Till exempel har hemgran ett acceptabelt värde på 405 psi, gran-pine-fir på 425 psi.
Figur 5
Kontrollera att det valda träslaget har den nödvändiga tryckhållfastheten vinkelrätt mot fibern. Den här tabellen, från Span Tables for Joists and Rafters, ger de nödvändiga värdena för olika konstruktionsförhållanden; ett tillägg som följer med Design Values for Joists and Rafters ger värdena för specifika träslag.
|
SPAN TABELLER FÖR JOISTS OCH RAFTERS |
||||||
|
Krävande kompression. vinkelrätt mot fibern (Fc) i pund per kvadrattum för enkla spännvidder för balkar och takbjälkar med enhetliga laster |
||||||
|
Bärande längd, i. |
||||||
| 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. Kontrollera din kod och följ AF&PA-tabellerna i enlighet med detta.
När du använder tabellerna för att dimensionera takbjälkar finns det två punkter att tänka på. För det första ska du komma ihåg att spännvidden för sparren inte är dess faktiska längd, utan dess totala horisontella utskjutning (se figur 6). För det andra ska du använda snölastvärdet för din region när du bestämmer vilken tabell för takbjälkar som ska användas. Om din kodbok säger att snöbelastningen är 40 psf, måste du använda spärrtabellen för 40 psf levande belastning. Det faktum att snölasterna bara verkar en del av året har beaktats i spärrtabellerna, men glöm inte att använda kolumnen ”Snöbelastning” för att få fram Fb-konstruktionsvärdet.
Figur 6
Använd den horisontella projektionen av en spärr, inte
dess faktiska längd, när du räknar ut spärrspannet