Omdat het uitzoeken van de draagkracht van de vloerbalk een grondig begrip van de structurele eigenschappen van hout vereist, evenals de vereisten van de bouwcode, is het een taak die het beste aan een constructeur kan worden overgelaten bij het bepalen van de specifieke kenmerken van het ontwerp van een gebouw. Door de basisprincipes van de berekeningen te begrijpen, kunt u echter de belastingslimieten van uw bestaande vloer begrijpen.
Live-ladingen en dode ladingen
Vloeren moeten twee verschillende soorten gewichtsbelasting kunnen dragen. De dode lading op de vloer is het gewicht van de vloerconstructie zelf en al het andere dat permanent aan de vloer is bevestigd. De live belasting is het gewicht van meubels, mensen en al het andere dat de vloer moet ondersteunen, maar dat niet permanent is bevestigd.
De dode belasting op een vloer wordt bepaald door de materialen die worden gebruikt in de constructie van de vloer. Een typische houten frame vloer bedekt met tapijt of vinyl vloeren heeft een dode belasting van ongeveer 8 pond per vierkante voet; als er met wandplaten bedekt plafond aan de onderkant van die vloer is opgehangen, neemt de dode belasting toe tot ongeveer 10 pond per vierkante voet. Zwaardere vloermaterialen verhogen de eigen belasting nog meer.
Codes en limieten bouwen
Lokale bouwcodes specificeren de minimale belasting die vloeren moeten kunnen dragen. De International Residential Code, waarop de meeste lokale bouwcodes zijn gebaseerd, vereist dat vloeren in niet-slaapruimtes een minimale belasting van 40 pond per vierkante voet moeten dragen, en vloeren in slaapkamers moeten in staat zijn om een live belasting van 30 aan te kunnen pond per vierkante voet.
Codes geven ook aan hoeveel vloeren onder belasting mogen buigen, een meting genaamd a afbuiglimiet. Het IRC zegt dat vloeren niet meer dan 1/360 van de overspanning van de vloer mogen afbuigen. Een vloer met een overspanning van 10 voet mag bijvoorbeeld niet meer dan 1/3 inch of 120 inch / 360 inch afbuigen.
Spantafels en ontwerpwaarden
Met overspanningstabellen en tabellen met ontwerplimieten voor bepaalde houtsoorten kunt u bepalen of een bepaald vloerontwerp voldoet aan code- en ontwerpvereisten. Voor een gegeven balkgrootte en afstand geven de tabellen de sterktewaarde aan, genaamd de Fb-waardeen stijfheid, genaamd de E waardevan de balk. Architecten en ingenieurs gebruiken deze tabellen om de vereiste grootte en afstand van balken te bepalen bij het ontwerpen van gebouwen, maar u kunt ze gebruiken om achteruit te werken en het laadvermogen van een bestaande vloer te berekenen.
Belastinglimieten bepalen
Bepaal eerst de grootte, de afstand en spanwijdte, en de soort en de houtsoort van uw vloerbalken. Zoek naar een stempel op de balk die de soort en de soort van het hout aangeeft.
Gebruik een ontwerpwaardetabel om de Fb-waarde voor uw vloerbalken te vinden. Overweeg als voorbeeld een kamer met een vloeroppervlak van 10 bij 11 voet, 2 inch gebouwd met nr. 1 graad 2-bij-6 Douglas sparren lariks balken op een afstand van 16 inch in het midden. Een ontwerpwaardetabel laat zien dat de balken een Fb-waarde van 1.495 en een E-waarde van 1.900.000 hebben.
Raadpleeg vervolgens een overspanningstabel om te verwijzen naar de afstand en overspanning om de vereiste Fb-waarde voor de belastinglimieten van die tabel te vinden. In het voorbeeld hebben de balken een afstand van 16 inch en een spanwijdte van 11 voet, 2 inch. De overspanningstabel voor een 30 psf live load / 10psf dead load vloer geeft een vereiste Fb-waarde van 1.315 en een minimale E-waarde van 1.800.000 aan. In dit geval zijn uw balken voldoende om een live belasting van 30 psf en een dode belasting van 10 psf te ondersteunen.
Gebruik overspanningstabellen voor steeds zwaardere ladingen totdat u de grenzen van uw vloer vindt. In dit voorbeeld laat de tabel voor een 40 psf live load / 10 psf dead load vloer zien dat de balk in het voorbeeld een vereiste Fb-waarde van 1.644 en een E-waarde van minimaal 2.400.000 heeft. Dat betekent dat de bestaande balken niet voldoende zijn om een live belasting van 40 psf te ondersteunen.
Nadat u de belastinglimiet van uw balken hebt bepaald, kunt u dat cijfer gebruiken om de totale acceptabele belasting voor de betreffende kamer of het gebouw te bepalen. In het voorbeeld is het vloeroppervlak van de kamer ongeveer 112 vierkante voet. Met een gelijkmatig verdeelde live-belasting van 30 psf, die de tabellen laten zien dat de vloer kan ondersteunen, zou het totale gewicht op de vloer ongeveer 3.360 pond zijn. Het verhogen van het totale gewicht op de vloer tot 4.480 pond resulteert echter in een belasting van 40 psf, wat de laadcapaciteit van de vloer te boven gaat.
