楼板骨架设计
为木工字托梁和lvl设计框架系统与尺寸木材略有不同。
有许多材料可以用于框架地板:标准尺寸木材,重型木材(如木材框架或柱梁结构),开放式网架和木制工字托梁是我通常选择的选项,这取决于情况。对于高性能住宅,隔热良好的混凝土板通常是一楼最具成本效益的方法,但FHB住宅的山坡位置排除了这一选择。木工字托梁提供了强度、成本和安装简易的良好平衡,它们是我们用于FHB住宅的地板托梁,横梁和顶板使用lvl。
![TJI 110-560托梁的设计资料](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2016/07/25093540/sizes-700x201.jpg)
为工程木材设计框架系统与尺寸木材略有不同。而尺寸木材,仍然是最常见的框架方式,通常是1½英寸。9 / 4英寸。或者11 / 4英寸。(有时是7 / 4英寸。或5½英寸),工程木材有各种宽度,深度为9½英寸。11-7/8英寸。14英寸。或者16英寸。(或更大的;我订了24英寸的。深度),长度比维度木材长得多。 (Some engineered lumber, such as LVLs, are also available in sizes that match dimensional lumber.)
木制工字梁通常被称为TGIs,这是对TJI的错误发音,这是惠好(Weyerhaeuser)用于其产品线的名称,以Trus Joist命名,该公司在50年前首次开发了木制工字梁,现在是惠好(Weyerhaeuser)所有。
当您可以清晰地跨越地板托梁时,它简化了施工,但虽然TJIs可达24英尺长(或更长,根据特殊顺序),但我们的屋顶框架系统需要房屋中心附近的支撑,因此我们在地下室使用了典型的中心梁,在一楼使用了承重墙。在Mike Guertin的要求下,我们加大了中心横梁的尺寸,这样我们就可以少用一些柱子。
![单板层压木材](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2016/07/25133107/lvl-image-841-700x480.jpg)
地板系统中的横梁和顶板是用另一种类型的工程木材lvl制成的。LVL代表层压单板木材,它像胶合板一样制成,用薄板胶合在一起,除了LVL中所有的木纹都朝向相同的方向,这比梁是胶合板的强度要高得多,胶合板有一半的纹理朝向“错误”的方向。(在梁强度方面是错误的;因为它们不像胶合板那样交叉叠层,所以lvl在尺寸上不像胶合板那样稳定,这是一个常见的误解。)
lvl和其他工程梁的额定主要是由它们的弯曲刚度,技术上称为弹性模量(或M.O.E,或简称E)。我总是指定M.O.E为2,000,000 psi,有时缩写为E=2.0。固体木材的平均寿命通常在110万到140万之间,对于像南方松这样非常坚硬的木材,最高可达160万。东北部用来做框架的云杉/松树/冷杉(主要是红色或白色云杉),其典型尺寸和等级的moo为140万棵。综上所述,LVL通常比相似尺寸的空间光束强60%左右。
在确定梁的尺寸时,工程师还需要考虑其他因素,主要因素是垂直于颗粒的压缩(也就是在承重点上的木材纤维被压碎),弯曲时的极端纤维(构件底部是否有足够的应力将木材纤维拉开),以及剪切(截面上有足够的材料防止构件倒塌)。订购lvl时要小心;有几次我看到伐木场交付的成员的M.O.E为180万或190万psi,而不是我指定的200万psi。不同之处在于横梁没有预期的那么强或僵硬。虽然在大多数情况下,这种差异不会导致结构倒塌,但会导致过度挠曲,这在工程术语中被认为是一种失败,在日常生活中意味着地板感觉有弹性或导致干墙裂缝和其他美学问题。或者一个夹在双滑动门上的头(问我是怎么知道的……)
在绝大多数情况下,决定梁尺寸的因素是它在负载下的弯曲程度,如果你遵循工程木材的规定代码或尺寸表,这就是它们的安排方式。地板构件(托梁、横梁和顶板)的尺寸限制弯曲(技术上称为挠度),在静载荷为每平方英尺10至20磅的地板面积和活载荷为30磅/英尺。²(卧室)或40磅/英尺。²(生活区)。地板挠度的最小规范为L/360,这意味着将上述荷载输入一个公式,同时考虑梁的形状、尺寸、长度和M.O.E.,其挠度不超过1/360th梁的长度。大约1 / 2英寸。14英尺高。托梁跨度。对于更大的跨度,L/360可以让地板感觉有弹性,所以我通常会选择更硬的选择,将挠度限制在L/480。14英尺高。Joist,大概3/8英寸。无论托梁或梁的长度,我限制挠度不超过5/8英寸。代码书和制造商规格通常让任何了解他们正在寻找的东西的人都很容易确定他们自己的成员的尺寸,但它们不能涵盖所有情况,我不喜欢浪费材料,所以我倾向于确定我自己的成员的尺寸或咨询有执照的工程师。
![一楼框架平面图细节](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2016/07/25094615/1st-fl-framing-plan-700x475.jpg)
回到TJIs。在使用它们时,有一些独特的事情需要考虑,最大的一个是点负载。考虑到其横截面的材料量,它们在弯曲方面非常强大,但它们狭窄的腹板不能处理很多点负载,所以几乎任何地方的负载都超过了基本的地板负载-任何地方都有承重柱或墙在托梁上方或下方-需要额外的材料,要么腹板加强筋(胶合板或OSB附着在腹板表面),固体阻塞(各种材料,视情况而定)或挤压块(垂直方向的块作为迷你柱)。
![装帧截面细节](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2016/07/25095040/section-700x663.jpg)
当托梁衣架是需要的,他们往往看起来不同于标准的面挂衣架。它们可以安装在顶部,挂在支撑构件上,或者它们可以有一个索引标签,位于支撑构件上,以将吊架设置在正确的高度,带有面钉。
TJI 110-560托梁的设计资料
与尺寸木材相比,使用TJIs的一个很大的优势是在钻孔时可以灵活地运行电线,特别是较大的孔,例如管道排水管或HVAC管道所需的孔。说明指南表明,您可以在腹板内的几乎任何地方钻孔或切割孔,对尺寸和邻接性有一些限制,特别是在剪应力相对较高的地方(例如靠近每一端,在横梁或承重墙上运行)。
通常可以使用TJIs作为头或梁,但当它需要加倍成员和填充加强筋的网时,我经常发现它只是运行一个LVL更简单。
![TJI 110-560托梁的设计资料](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2016/07/25093531/general-700x511.jpg)
在木工字托梁中,就像在任何其他托梁或梁中一样,成员的顶部和底部完成了大部分工作,顶部法兰通常处于压缩状态,底部法兰通常处于拉伸状态,腹板主要在那里将法兰分开。为了使横梁更坚固,你可以将法兰推得更远(通过使用更深的成员),这与使用较长的撬杆拉钉子有相同的效果,增加横梁内的杠杆或扭矩。另一种使梁更强的方法是保持相同的深度,但在法兰处使用更多的材料。随着承载能力的增加,最终腹板也必须变得更厚或更强,以防止在将两个法兰分开的努力下屈曲。
对于FHB住宅,我们希望所有的框架都保持在24英寸。在中间,这可以是另一个帖子的主题。与16 in -o - c相比。间距,这意味着每个托梁上每线性英尺的重量增加50%,所以我们的工程师决定我们需要使用11 7/8-in中可用的最重的等级。我们想要的厚度。这就是结实的TJI560,法兰尺寸为1 3/8英寸。3½英寸。网厚为7/16英寸。略大于3/8英寸。他们用在其他分数上的网。
对于可能存在火灾风险的地区,我们正在尝试惠好(Weyerhaeuser)的一种新产品,他们为TJI的“防弹衣”涂层。用他们的话来说:“带有Flak Jacket®保护的TJI®托梁符合2012年IRC对地板防火的要求,并为多家庭项目提供有效的一小时额定组装。”
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那防火托梁的召回呢?Fine Homebuilding网站上一个字都没有。