Поскольку определение несущей способности балки пола требует тщательного понимания структурных свойств древесины, а также требований строительных норм, лучше всего решать инженеру-строителю, когда речь идет об определении особенностей конструкции здания. Понимание основ расчетов, однако, может помочь вам понять пределы нагрузки вашего существующего этажа.
Живые и мертвые грузы
Этажи должны выдерживать два разных вида нагрузки. мертвый груз на полу вес самой конструкции пола и всего, что постоянно прикреплено к полу. живая нагрузка это вес предметов обстановки, людей и всего, что должно поддерживать пол, но которое не прикреплено постоянно.
Неподвижная нагрузка на пол определяется материалами, используемыми в конструкции пола. Типичный деревянный каркасный пол, покрытый ковровым или виниловым полом, имеет грузоподъемность около 8 фунтов на квадратный фут; если есть потолок с настенной панелью, подвешенный к нижней части этого пола, мертвая нагрузка увеличивается примерно до 10 фунтов на квадратный фут. Более тяжелые материалы для пола еще больше увеличивают мертвую нагрузку.
Строительные коды и ограничения
Местные строительные нормы определяют минимальную живую нагрузку, которую должны выдерживать полы. Международный жилой кодекс, на котором основывается большинство местных строительных норм, требует, чтобы полы в спальных комнатах выдерживали минимальную живую нагрузку в 40 фунтов на квадратный фут, а полы в спальных комнатах должны выдерживать нагрузку в 30 фунтов на квадратный фут.
Коды также указывают, на сколько этажей допускается изгиб под нагрузкой, измерение называется предел отклонения, IRC говорит, что полы должны отклоняться не более чем на 1/360 от пола. Например, пол с пролетом 10 футов должен отклоняться не более чем на 1/3 дюйма или на 120 дюймов / 360 дюймов.
Таблицы Span и расчетные значения
Промежуточные таблицы и таблицы, которые показывают проектные ограничения для определенных типов пиломатериалов, позволяют определить, будет ли данный дизайн пола соответствовать требованиям кода и дизайна. Для заданного размера балки и расстояния в таблицах указано значение прочности, называемое Значение Fbи жесткость, называется Значение E, из балки. Архитекторы и инженеры используют эти таблицы для определения необходимого размера и расстояния между балками при проектировании зданий, но вы можете использовать их для обратной работы и расчета несущей способности существующего этажа.
Определение пределов нагрузки
Во-первых, определите размер, расстояние и пролет, а также вид и сорт пиломатериалов ваших балок пола. Ищите марку на балке, которая указывает на вид и сорт пиломатериалов.
Используйте таблицу проектных значений, чтобы найти значение Fb для балок вашего этажа. В качестве примера рассмотрим комнату с площадью пола 10 футов на 11 футов, 2 дюйма, построенную из балок из лиственницы Дугласа класса 1 на 2 на 6, расположенных на расстоянии 16 дюймов от центра. Таблица проектных значений показывает, что балки имеют значение Fb 1495 и значение E 1 900 000.
Затем сверьтесь с таблицей промежутков, чтобы сопоставить интервал и интервал, чтобы найти требуемое значение Fb для пределов нагрузки этой таблицы. В этом примере балки имеют расстояние 16 дюймов и пролет 11 футов 2 дюйма. Таблица промежутков для минимальной нагрузки при нагрузке 30 фунтов / кв. Дюйм / минимальная нагрузка 10 фунтов / кв. В этом случае ваши балки достаточны для поддержки активной нагрузки в 30 фунтов / кв. Дюйм и постоянной нагрузки в 10 фунтов / кв.
Используйте таблицы шкал для постепенно увеличивающихся нагрузок, пока не найдете границы своего пола. В этом примере таблица для минимальной нагрузки при нагрузке 40 фунтов / кв. Дюйм / 10 фунтов / кв. Дюйм нагрузки показывает, что балка в этом примере имеет требуемое значение Fb, равное 1 644, и значение E, равное, по меньшей мере, 2 400 000. Это означает, что существующие балки недостаточны для поддержки активной нагрузки 40 фунтов на кв. Дюйм.
После того, как вы определили предел нагрузки для ваших балок, вы можете использовать эту цифру, чтобы определить общую допустимую нагрузку для рассматриваемой комнаты или здания. В этом примере площадь помещения составляет примерно 112 квадратных футов. При равномерно распределенной нагрузке в 30 фунтов на кв. Дюйм, которую показывают таблицы, способной выдержать пол, общий вес на полу составит около 3360 фунтов. Увеличение общего веса на полу до 4480 фунтов, однако, приводит к нагрузке в реальном маштабе времени в 40 фунтов на кв. Дюйм, что превышает нагрузочную способность пола.
