T《国际住宅规范》(IRC)确实有一些强制性规定,比如取暖、防跌落和紧急逃生(仅举几例),这些规定是不能绕过的。但代码中的大部分内容实际上是一份礼物——大量基于常见建筑材料的免费、预先设计和预先批准的设计方法。指导这些规定,特别是第4章到第9章的规定的一个因素是自然。在讨论建筑材料和方法之前,IRC提供了关于在北美建筑时必须面对的自然力的数据。这些数据对于设计一个安全、耐用的家是必不可少的。
这些数据符合第3章(建筑规划)的强制性规定,在R301节的顶部,在地图和表格中提供了气候和地理变量,这些变量决定了美国所有地区结构的抗载荷要求
本质上,它告诉你需要抵抗的负载。这取决于设计师决定他们想要使用的材料和方法,以及证明他们满足或超过负荷的方法。其中一种方法是使用IRC中的规定性设计条款。
这些规定不是一成不变的。由于各种原因,R301中的负载要求有时会发生变化,因为气候和地理变量会随着时间而波动。当这些不断评估的自然力发生变化时,建筑物上的荷载也会发生变化,建筑规范也会发生变化,以使新的结构能够承受这些变化。这些变化不仅反映在R301中的强制负载中;规范的规定性设计条款也必须更新。这可能需要一些时间,因为它需要额外的分析、设计和测试,例如,计算出在大风事件中,需要多少特定尺寸的钉子才能将护套固定在不同高度、斜坡和地理暴露的屋顶上。以2021年IRC中更新的风荷载为例,它花了近十年的时间。
IRC的强制性负荷要求来源于ASCE 7, ASCE 7是最受尊重和参考的建筑最小设计负荷标准美国土木工程师协会。该标准定期更新,但更新频率与IRC不同。最近两次修订对风荷载规定进行了重大修改。新的研究结果使人们更好地了解了风压如何作用于每小时115英里或更大风速的地区的屋顶,以及哪些地区屋顶最易受风影响。之前的版本确定了山墙末端b内的屋顶区域存在风险,但2016年版ASCE 7列出了脊、脊、檐边以及它们相遇的角落,这些地方更容易损坏。
最后,2021年IRC纳入了来自ASCE 7的所有新风设计数据。正如前面提到的,IRC必须在两个地方进行更新,以合并新的ASCE 7负载。第一个变化是对设计准则第3章中的强制性规定。在新的风力地图中,覆盖西海岸大部分地区的最低风速区已经从每小时110英里下降到每小时90英里,并且向国家中心方向逐渐增加。表R301.2.1(1)(以前的表R301.2(2))提供了屋顶表面和墙壁覆层上的风压,也发生了重大变化,包括反映减小风速区的较低压力的柱。请记住,无论何种材料或施工方法,此表提供了在许多不同变量下作用于屋顶护套和覆盖物的实际压力。这张桌子的底座是30英尺。暴露B(城市和郊区)的屋顶高度,但可以使用表R301.2(3)对其他场景的值进行调整,其中有针对不同屋顶高度和风暴露的系数。
随着R301的变更,IRC中提供的方法和材料也需要修改美国木材协会,使用ASCE 7载荷找到足够的木材材料和紧固来满足它们。AWC的工程师假设最有可能的变量,以产生简化的设计方法和表格,允许有限的住宅建设,而无需设计专业人员。这使得IRC可以为我们提供简单的安装说明。
所有这些都导致了2021年IRC中你可能会注意到的一个大变化,即最低钉入要求为3⁄8英寸。1⁄那。木结构板屋顶护套,见表R602.3(1)。几十年来,通常都是用6英寸的指甲油。边距和12英寸。字段中的空格(或者,如代码所述,“中间支持”)。这已经减少到6英寸。在边缘和字段中都有间距。虽然在风力较弱的地区,这种固定可能会过度,但这一变化旨在为全国大片地区,特别是风速低于140英里/小时的地区提供一个简单的规范性解决方案(风速等于或大于140英里/小时的地区不能使用IRC进行风力设计,但IRC在R301.2.1.1节中列出了一些可提供指导的替代出版物)。这种限制简化了设计变量,从而降低了IRC规范设计的复杂性。
紧固方式为24寸。中间的椽子,常见的木材品种,以及高达140英里每小时的风速。紧固进度表中的脚注f提供了一些不可忽视的附加变量。在风压最高的部分屋顶,在某些情况下需要额外紧固。然而,与常规设计方法一样,IRC通过设计最大压力的顶板区域来简化引导。对于暴露B中风速大于130英里/小时或暴露C中风速大于110英里/小时的地理区域(平坦、开阔的乡村和草原),钉子在48英寸以内。屋顶边缘和脊线不得超过4英寸。在面板边缘和中间支撑处分开。
如果这一切看起来太多了,还有其他选择。您可以使用表R301.2.1(1)得到不同屋顶区域护套上的确切风压。如前所述,它提供了将风速降低到90英里/小时,以及屋顶间距、面积、高度和风暴露的不同值——所有这些变量都是在规范设计中假设的。你可以用它来获得准确的目标载荷,并聘请专业设计人员来想出一个解决方案,让你使用的钉子比2021年IRC要求的更少。这是你的选择。
另一种选择是使用AWC的《木结构施工手册》。本手册直接参考了IRC的木结构(R301.1.1),它包含了比IRC更广泛的规范(预工程)设计表。这本书可以在AWC.org/codes-standards上免费阅读。在这篇文章中,你会发现在120英里/小时或更低的速度下,你就回到了熟悉的6英寸。和震后。间距。如果你的椽子间距小于24英寸。你也很擅长6英寸。和震后。在风速高达140英里每小时的地区保持距离。
这是我们做出的选择,也许没有意识到,使用IRC中包含的简化和自由的规范设计方法。这种可选的设计方法对你的结构来说不是完美的最小值,但只添加额外的护套钉可能是一个更简单的选择。
格伦·马修森是BuildingCodeCollege.com网站的顾问和教育家。
出自Fine Homebuilding 305号
相关链接