Bởi vì việc tìm ra khả năng chịu tải của dầm sàn đòi hỏi sự hiểu biết thấu đáo về các tính chất kết cấu của gỗ, cũng như các yêu cầu về mã xây dựng, đó là công việc tốt nhất để lại cho một kỹ sư kết cấu khi xác định các chi tiết cụ thể của thiết kế tòa nhà. Hiểu những điều cơ bản của các tính toán, tuy nhiên, có thể giúp bạn hiểu được giới hạn tải của sàn hiện tại của bạn.
Tải trực tiếp và tải chết
Sàn nhà phải có khả năng hỗ trợ hai loại tải trọng khác nhau. Các tải chết trên sàn là trọng lượng của chính cấu trúc sàn và bất cứ thứ gì khác gắn liền với sàn. Các tải trực tiếp là trọng lượng của đồ đạc, con người và bất cứ thứ gì khác mà sàn cần hỗ trợ, nhưng không gắn liền vĩnh viễn.
Tải trọng chết trên sàn được xác định bởi các vật liệu được sử dụng trong xây dựng của sàn. Một sàn gỗ khung điển hình được phủ bằng thảm hoặc sàn vinyl có tải trọng chết khoảng 8 pounds mỗi foot vuông; nếu có trần phủ tường treo lơ lửng ở mặt dưới của tầng đó, tải trọng chết tăng lên khoảng 10 pounds mỗi foot vuông. Vật liệu sàn nặng hơn làm tăng tải trọng chết hơn nữa.
Mã giới hạn và giới hạn
Mã xây dựng địa phương xác định tải trọng trực tiếp tối thiểu mà các tầng phải có thể chịu được. Bộ luật dân cư quốc tế, dựa trên hầu hết các mã xây dựng địa phương, yêu cầu các tầng trong phòng không ngủ phải hỗ trợ tải tối thiểu 40 pound mỗi foot vuông và sàn trong phòng ngủ phải có khả năng chịu tải 30 pound mỗi foot vuông.
Các mã cũng chỉ định bao nhiêu tầng được phép uốn cong dưới tải, một phép đo gọi là giới hạn độ võng. IRC nói rằng các tầng phải làm chệch hướng không quá 1/360 nhịp của sàn. Ví dụ: sàn có nhịp 10 feet phải lệch không quá 1/3 inch, hoặc 120 inch / 360 inch.
Bảng Span và giá trị thiết kế
Bảng Span và bảng hiển thị giới hạn thiết kế cho các loại gỗ cụ thể cho phép bạn xác định xem một thiết kế sàn cụ thể có đáp ứng các yêu cầu về mã và thiết kế hay không. Đối với kích thước và khoảng cách dầm cho trước, các bảng biểu thị giá trị cường độ, được gọi là Giá trị Fbvà độ cứng, được gọi là Giá trị E, của joist. Các kiến trúc sư và kỹ sư sử dụng các bảng này để xác định kích thước và khoảng cách cần thiết của các thanh ghép khi họ thiết kế các tòa nhà, nhưng bạn có thể sử dụng chúng để làm việc ngược và tính toán khả năng tải của một tầng hiện có.
Xác định giới hạn tải
Đầu tiên, xác định kích thước, khoảng cách và khoảng cách, và các loại và lớp gỗ của sàn nhà của bạn tham gia. Tìm kiếm một con tem trên dầm cho biết loài và cấp của gỗ.
Sử dụng bảng giá trị thiết kế để tìm giá trị Fb cho các phép nối sàn của bạn. Ví dụ, hãy xem xét một căn phòng có diện tích sàn 10 feet 11 feet, 2 inch được xây dựng với cây thông linh sam Douglas cấp 2, 2, cách nhau 16 inch ở giữa. Một bảng giá trị thiết kế cho thấy rằng các thanh ghép có giá trị Fb là 1.495 và giá trị E là 1.900.000.
Tiếp theo, tham khảo bảng nhịp để tham chiếu chéo khoảng cách và nhịp để tìm giá trị Fb cần thiết cho giới hạn tải của bảng đó. Trong ví dụ, các thanh nối có khoảng cách 16 inch và khoảng cách 11 feet, 2 inch. Bảng nhịp cho mức tải trực tiếp 30 psf / sàn tải chết 10psf biểu thị giá trị Fb cần thiết là 1.315 và giá trị E tối thiểu là 1.800.000. Trong trường hợp này, các phép nối của bạn là đủ để hỗ trợ tải trực tiếp 30 psf và tải chết 10 psf.
Sử dụng bảng nhịp cho tải nặng dần dần cho đến khi bạn tìm thấy giới hạn của sàn nhà mình. Trong ví dụ này, bảng cho mức tải trực tiếp 40 psf / sàn tải chết 10 psf cho thấy rằng phép nối trong ví dụ có giá trị Fb yêu cầu là 1.644 và giá trị E ít nhất là 2.400.000. Điều đó có nghĩa là các phép nối hiện tại không đủ để hỗ trợ tải trực tiếp 40 psf.
Sau khi bạn đã xác định giới hạn tải của các phép nối của mình, bạn có thể sử dụng con số đó để xác định tổng tải trọng chấp nhận được cho phòng hoặc tòa nhà đang đề cập. Trong ví dụ, diện tích sàn của căn phòng là khoảng 112 feet vuông. Với tải trọng trực tiếp phân bổ đều là 30 psf, mà các bảng cho thấy sàn có thể hỗ trợ, tổng trọng lượng trên sàn sẽ vào khoảng 3.360 pounds. Tuy nhiên, việc tăng tổng trọng lượng trên sàn lên 4.480 pounds, dẫn đến tải trọng trực tiếp là 40 psf, vượt quá khả năng tải của sàn.
