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在20年的建筑和建筑部件故障调查中,我参与了一些项目,其中有人死亡或严重受伤。这些事故大多涉及火灾和建筑事故。但是,当你看到那些结构部分失效并造成严重伤害的案例时,我想说,构造不良的住宅甲板是首当其冲的。
像任何其他结构一样,木材甲板设计用于支撑施加的荷载,并将这些荷载转移到地面。有几种不同类型的荷载在后院甲板上发挥作用,包括重力荷载(包括活荷载和恒荷载)和横向荷载。除非通过适当的施工方法缓解,否则这些力量会共同导致甲板坍塌。它是这样工作的。
重力加载
重力或垂直载荷分为两类:恒载荷和活载荷。一般来说,重力荷载由桥面搁栅、横梁、柱子、底座以及与房屋的连接支撑。当设计一个甲板时,两种类型都需要考虑:恒载计算作为建筑材料的实际重量用于建造甲板;活荷载必须达到或超过每平方英尺40磅的最小设计荷载。英尺由IRC设定。如果要在甲板上放置热水浴缸或其他重物,应使用更高的负荷。我调查的一个糟糕的甲板失败发生在一次野餐中,朋友和家人在烹饪、吃饭和拜访时玩得很开心,而孩子们在甲板上的一个小游泳池里玩耍。当连接房屋的粗劣连接装置失灵时,整个团伙都倒了下来。在这里起作用的主要力量是重力,以及有助于将账本从房子一侧拉离的横向载荷组件。
横向载荷
横向荷载是导致甲板水平移动的力量,远离支撑房屋框架。这些力包括风、地基下土壤的不同沉降,以及由于季节条件造成的木材成分的变化,如膨胀、收缩和扭曲。分类帐连接的偏心,即托梁对托梁吊架的向下作用力,导致分类帐底部推入墙内,顶部拉开,这是另一种水平力。例如,人类在甲板上的活动也会产生横向力。在一些地区,地震事件代表了显著的横向载荷;事实上,IRC的横向负荷要求是基于联邦应急管理局提高房屋抗震能力的指导方针。即使在地震事件很少的地方,对横向荷载的IRC要求也是一个好主意,有助于防止在非地震荷载情况下的甲板失效。
IRC已经认真考虑了木甲板的构造,并包括了支撑重力荷载的规范构造细节,以及对横向荷载的规范要求。适用于分类帐附件的代码在"确保任何甲板分类帐安全”。虽然管理账本附件的代码涉及到重力,但在2009年,IRC引入了规定的横向载荷连接细节(图右),以防止甲板的一侧由房屋支撑时,甲板从房屋结构中脱离。本规范要求附加在支撑房屋结构上的甲板至少有两个连接,其最小水平荷载能力为1500磅。本规范适用于所有采用本规范的法域的甲板。
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亲爱的大卫:谢谢你关于甲板装载的文章。两个注意事项:(1)最好注意到支撑梁之外的悬臂——以及AWC指南中包括的悬臂、木材种类依赖性等的限制。(2)对于沿海地区和其他一些地区的住宅来说,抬升阻力是另一个关键因素——这更难控制。我们的家位于马萨诸塞州的海岸,我花了很多时间计算强风/飓风的潜在抬升力,以及如何防止甲板成为飞进我们家的“帆”。标准辛普森式立柱支架不足以支撑隆起。我增加了(a)不锈钢带从每根柱子的侧面和横梁,(b)不锈钢带嵌入混凝土桩,延伸到每根柱子的侧面,拧在它上,和辛普森H10ASS飓风支架在每根托梁上,固定在横梁上。额外的混凝土桩、柱、托梁和横梁增加了更多的强度。检查员笑了笑,说我们可以在上面降落一架直升机。我告诉他这很容易——控制升力是一个挑战。