床根太の耐荷重を把握するには、木材の構造特性と建築基準の要件を完全に理解する必要があるため、建物の設計の詳細を決定する際には、構造エンジニアに任せるのが最適です。ただし、計算の基本を理解すると、既存のフロアの負荷制限を理解するのに役立ちます。
活荷重と死荷重
床は、2種類の重量負荷に対応できる必要があります。の デッドロード 床の上には、床構造自体の重量と、床に恒久的に取り付けられているその他のものがあります。の ライブロード 家具、人、および床が支える必要があるが、永久に取り付けられていないものの重量です。
床の死荷重は、床の構造に使用される材料によって決まります。カーペットまたはビニールの床で覆われた典型的な木製フレームの床は、1平方フィートあたり約8ポンドの死荷重があります。その床の下側から吊り下げられた壁板で覆われた天井がある場合、死荷重は1平方フィートあたり約10ポンドに増加します。重い床材は、死荷重をさらに増加させます。
建物のコードと制限
現地の建築基準法は、フロアが耐えなければならない最小の実負荷を指定します。ほとんどの地元の建築基準に基づいている国際住宅法では、寝ていない部屋の床は1平方フィートあたり40ポンドの最低積載量をサポートする必要があり、寝室の床は30の積載量を処理できる必要があります平方フィートあたりポンド。
また、コードは、荷重下で曲げることができる床の量も指定します。 たわみ限界。 IRCによると、フロアはフロアのスパンの1/360を超えないように偏向する必要があります。たとえば、10フィートのスパンの床は、1/3インチ、つまり120インチ/ 360インチを超えてはならない必要があります。
スパンテーブルと設計値
スパンテーブルおよび特定の木材タイプの設計制限を示すテーブルを使用すると、特定のフロア設計がコードおよび設計要件を満たすかどうかを判断できます。与えられた根太のサイズと間隔に対して、表は強度値を示し、 Fb値、剛性、と呼ばれる E値、根太の。建築家とエンジニアは、これらのテーブルを使用して、建物を設計するときに根太の必要なサイズと間隔を決定しますが、これらを使用して後方に作業し、既存の床の耐荷重を計算できます。
負荷制限の決定
最初に、床根太のサイズ、間隔、スパン、および種と木材のグレードを決定します。木材の種類とグレードを示す根太のスタンプを探します。
設計値テーブルを使用して、フロア合成梁のFb値を見つけます。例として、10フィートx 11フィート、2インチの床面積があり、中央に16インチの間隔で配置されたNo. 1グレード2 x 6ダグラスモミ材の梁を使用した部屋を考えます。設計値の表は、根太のFb値が1,495、E値が1,900,000であることを示しています。
次に、スパンテーブルを参照して間隔とスパンを相互参照し、そのテーブルの負荷制限に必要なFb値を見つけます。この例では、根太の間隔は16インチ、スパンは11フィート、2インチです。 30 psfの実負荷/ 10psfのデッドロードフロアのスパンテーブルは、必要なFb値1,315と最小E値1,800,000を示しています。この場合、根太は30 psfの実負荷と10 psfのデッドロードをサポートするのに十分です。
床の限界を見つけるまで、徐々に重い荷重に対してスパンテーブルを使用します。この例では、40 psfの実荷重/ 10 psfのデッドロードフロアの表は、例の根太の必須Fb値が1,644、E値が少なくとも2,400,000であることを示しています。つまり、既存の根太は、40 psfのライブ荷重をサポートするには不十分です。
根太の荷重制限を決定した後、その数値を使用して、問題の部屋または建物の合計許容荷重を決定できます。この例では、部屋の床面積は約112平方フィートです。 30 psfの均等に分散されたライブ荷重では、床がサポートできることを表が示しているため、床の総重量は約3,360ポンドになります。ただし、床の総重量を4,480ポンドに増やすと、40 psfの積載荷重になり、床の積載能力を超えます。
