耐荷重ビームのサイズを決定するには、構造エンジニアや高価な構造設計ソフトウェアは必要ありません。このプロセスには、1つの単純な方程式と、ビームが運ぶ負荷に関する知識が含まれます。ポーチ屋根の場合、ビームはお住まいの地域の最大積雪荷重に応じたサイズにする必要があり、ポーチの設計について十分に理解して、荷重の分散方法とビームが荷重を運ぶ距離を決定する必要があります。
多くの住宅改善プロジェクトの構造設計を実行できます。ステップ1
屋根が支える必要がある平方フィートあたりの負荷を決定します。屋根荷重は、死荷重と実荷重で構成されます。死荷重は一定で、木枠構造の場合、1平方フィートあたり10ポンドと推定されます。ライブ負荷は、お住まいの地域の最大積雪負荷に依存します。この情報は、建物の検査官または計画部門から入手できます。例として、米国のほとんどの地域の積荷は1平方フィートあたり30ポンド未満であり、総積荷は1平方フィートあたり40ポンドになります。
ステップ2
平方フィートあたりの荷重に屋根の総面積を掛けます。屋根の例が10フィートx 20フィートの場合、総面積は200平方フィートです。平方フィートあたり40ポンドを掛けると、8,000ポンドになります。この数値は、屋根に必要な総荷重を表します。
ステップ3
屋根が持つ支持梁の数に応じて、総荷重を分割します。屋根の片側が家で支えられ、反対側が梁で支えられている場合、梁は屋根の半分しか支えていないため、総荷重を2で除算します。屋根の中央にも梁がある場合は、総荷重を3で割ります。この例の屋根に梁が1つしかない場合、総荷重の半分（4,000ポンド）を支える必要があります。
ステップ4
ビーム強度の公式を書き留めます：ポンド単位の総荷重= FBd ^ 2 / 9L。
ステップ5
既知の式の部分を入力します。 Lは、ビームのスパン（フィート単位）を表します。この例では、梁は屋根の10フィート幅に広がっています。総荷重は4,000ポンドです。 Fは、木材の種類に依存する、曲げにおけるビームの繊維強度を表します。初期計算では、Fは1,000と見積もることができます。数式の例は4,000 =（1,000）Bd ^ 2 /（9 x 10）です。
ステップ6
Bの便利な値を選択します。これは、ビームの幅をインチで表しています。典型的なビーム幅は6インチです。
ステップ7
ビームの深さを表すdを解く式を並べ替えます。d=（（負荷x 9 x L）/（F x B））の平方根。この例では、d =（（4,000 x 9 x 10）/（1,000 x 6））の平方根です。
ステップ8
dの初期値を計算してから、最も近いインチに切り上げます。これにより、ポーチの屋根を支えるのに必要なビームのサイズがわかります。この例では、dは7.75に計算されます。これは、例のポーチが6インチx 8インチのビームを必要とすることを意味します。
