如果你曾经框架一所房子使用传统的木结构结构,你知道双层顶板的概念是有意义的。底板和第一顶板支撑螺栓,形成基本的墙框。双层顶板在角落和十字路口重叠,将墙壁连接在一起,铺设管道并将它们拉直。
在上个世纪左右,我们已经更好地理解和量化了我们所期望的新家园所能承受的自然力量。我们也慢慢地通过科学和工程来验证我们一直在使用的传统方法。通过仔细检查,我们了解了顶板一直在为我们做的工作,以及在满足要求的情况下可以对它们进行修改的方法。
在20世纪30年代早期,模型建筑规范的发展包括了传统的木结构建筑技术,每一个新的版本,更多的验证包括了传统的框架方法。管道一直都是通过墙腔运行,钻孔或在壁板上刻槽来运行管道或管道一直是常见的做法。尽管当时的木结构规范只有寥寥几页,但其中包括了在有缺口的顶板侧面捆扎的要求,这在外墙和室内承重墙中仍然是必需的。到20世纪80年代,只有当缺口超过板宽的50%时才需要带,在90年代末增加了一个例外,即在完全覆盖木制结构板的一侧不需要带。这些津贴仍然在最新的(2021年)国际居住规范(IRC)中,包括图R602.6.1描述的表带。
此带的作用是恢复顶板的连续性,保持墙体作为一个整体的结构完整性。顶板的一个主要作用是收集侧向物风以及来自屋顶或地面的地震荷载并将这些荷载转移到墙体支撑上。这种负荷收集使板处于张力或压缩之下。带子帮助重建顶板处理张力的能力,但有趣的是,一个缺口顶板抵抗压缩的能力,这是带子无法补救的,还没有探索或验证的代码。当缺口超过50%时,需要带,但没有提到缺口可以有多深。整个顶板可能会被切断——IRC不禁止这样做——只需要捆扎或木结构板护套。这将不会在代码中被改变或解决,直到有人有动力去解决它,但目前还没有出现任何原因。
在20世纪70年代,一个新的问题出现了。能源危机促使人们研究和开发提高美国新住宅能源效率的方法。这些努力围绕着能源规范模型的创建,但在80年代早期,这种动机开始影响建筑信封以及如何提高能源效率。与传统外墙的所有框架一样,双层顶板是连接内部石膏板到外部护套的热桥。问题来了:一个单一的顶板可以减少热桥接和增加墙的r值吗?
一个肯定的答案导致了一个新的例外,允许单顶板。为了在角落和交叉处建立连续性-以前通过重叠的双顶板实现-一个3-in的要求。6。钢板是例外的一部分。请注意,需要一个“盘子”,而不是一个带子。现在不是查看前面提到的图R602.6.1的时候,尽管这是代码解释中非常常见的错误。该板安装在木顶板的宽面上,或在上面或在下面;它不适合安装在侧面。(这块板是3英寸的。宽,但顶板的一侧只有1-1/2英寸。) Unfortunately, because a picture says a thousand words, the figure of the strapping for a notched double top plate is mistakenly applied to this exception for a single top plate. In handbooks from the 1980s for the Uniform Building Code, and still today in the IRC Commentary, you can find the supportive information and an illustration of the intended installation of this steel plate on the wide face of the plate. (Note, though, that the illustration in the Commentary also contains an error: For the condition shown, the plate should be longer and have more nails, according to Table 602.3.2).
在过去十年的IRC版本中,由于对木框架结构的规定——特别是那些支撑的规定——进行了微调,对顶板钉的规定的变化导致了对单顶板接头的更具体的规定。R602.3.2节现在指导您参阅表R602.3.2,了解两种不同的钉和板尺寸要求,这取决于建筑物位置的抗震设计类别和结构的支撑墙线之间的间距。一般来说,带支撑的墙线间隔更紧密和/或地震担忧更低的建筑需要更小的钢板来将木顶板连接在一起,无论这些接缝是在直墙、角落或与内墙的交叉处。有较大间距的支撑墙线和较高抗震设计要求的建筑需要更大的钢板和更多的钉子将单个木顶板固定在一起。例如,所有抗震设计类别A到C的住宅,以及D类(D1, D2, D3)的支撑墙线间距小于25英尺的住宅,都需要3英寸。震后,。板的接缝两侧各有12个钉子,以固定直墙顶板的对接接缝。d类住宅的支撑墙线间距为25英尺或更大,需要3英寸。16。在这些相同的关节上,每边用18个钉子固定。
另一种在20世纪80年代流行起来的节能方法是在框架上安装铆钉。在中心。这种间距通过用绝缘材料取代一些木材来减少热桥接,但它也增加了承载位置(螺柱)之间顶板的跨度。是的,双顶板的作用就像横跨螺栓之间的小梁。增加了R602.3.3章节的规定,以解决来自托梁、桁架和椽的荷载,这些荷载可能落在螺栓之间增加的跨度内。当托梁,桁架或椽间距为16英寸时。或者更少,它们各自的集中载荷足够小,可以降落在双平板上的任何地方。
但是,如果间距大于16英寸。,比如19.2英寸的。或24。布局,每个成员承载更多的负荷,从而使更大的集中负荷在顶板。在这些情况下,托梁,桁架,或椽通常必须承受在5英寸。种马的,但也有例外。如果双板是2×6或3×4,如果安装了第三块2×4板,或者如果在两个螺柱之间的双2×4板下面安装了块(将跨板加固为三层构件),则托梁、桁架或椽可以再次落在顶部板的任何地方。
然而,当使用一个例外的单顶板,没有识别的板作为梁,椽,桁架,和托梁的任何间距必须在1英寸。一个种马,中间到中间。这样的结果是最小1/2英寸。指一根2倍的椽或托梁在一种螺柱上。
虽然这些规定已经发展了大约一个世纪,但在国际仲裁委员会中仍有很大的遗漏没有解决。如上所述,在切割管道或暖通管道的双顶板时,只需要在双顶板的侧面(边缘)捆扎即可重建张力,但板可以完全切断。这将不会留下他们作为一个非常有效的梁跨越螺栓之间的功能。
抛开代码不讲,当遵循在跨度中被切断的双顶板中心的椽轴承的负载路径时,特别是如果螺柱是24英寸。在居中,路径断开。双顶板不是设计或意味着悬臂超出螺柱承载额外的负荷。代码不会直接告诉你;你必须超越文字,理解意图,并做出明智的决定,在椽下添加一个螺柱。我建议不要超过1英寸。胶印,按单版要求。
格伦·马修森(Glenn Mathewson)是一名顾问和教育家BuildingCodeCollege.com.
来自Fine Homebuilding #306
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