Borrador – Comentarios Bienvenido
Esquema
- Introducción
- contrate a un ingeniero
- Diseño prescriptivo
- Información proporcionada por la industria/fabricantes
- Software de la industria/fabricantes
- Software de diseño comercial
- Cálculo utilizando principios básicos <// Li>
- Conclusión
- Referencias
1. Introducción
Hay muchas maneras de determinar el haz de tamaño adecuado para un piso, especialmente para un piso en una ‘residencia’. Para un haz de piso en una estructura “significativa”, ya sea que esa estructura sea una residencia significativa (“enorme”), o un edificio comercial, o un “raspador de cielo”, a menudo se emplea un ingeniero estructural. Y con razón. Estructuras significativas son complicadas, y queremos que el diseño de las personas que “saben lo que están haciendo” y conocen todos los “problemas” involucrados. Pero para estructuras de menor importancia, ¿por qué no dejar que los no ingenieros aborden el problema? Y los códigos de construcción generalmente permiten tales, siempre y cuando sabes lo que estás haciendo “y que lo que se te ocurre es para satisfacción del funcionario del edificio.
2. Contrata a un ingeniero
Para cualquier estructura, simplemente puede contratar a un ingeniero para determinar el haz de tamaño adecuado. Eso es lo que hacen. Pero ellos (nosotros) somos caros. Conocen los problemas involucrados, los códigos de construcción y la mayoría tienen un seguro de responsabilidad civil. En estructuras significativas, sin duda querrá contratar a un ingeniero, y sus tarifas deben incluirse en el presupuesto de construcción de edificios. En general, el ingeniero estructural entra en un proyecto ‘bajo’ el arquitecto. Pero en algunos proyectos, el “arquitecto” se pasa por alto, y las cosas se “diseñan” por propietarios, desarrolladores, contratistas, etc. y, por lo tanto, a veces como ingenieros nos contratan … casi cualquier persona. Y si usted es el propietario de un proyecto, o el agente del propietario, el funcionario del edificio puede requerir una solución ‘diseñada’, por lo que es posible que me llame. Pero ese no es el propósito de este artículo. En este artículo quiero mostrar algunas otras formas, y algunas de estas formas son formas que usamos (como ingenieros), si termina llamándonos.
3. Diseño prescriptivo
El diseño prescriptivo, por su propia intención, proporciona ‘diseño’ sin la necesidad de ingeniería. Pero es limitado en su uso. Para las estructuras de madera, el diseño prescriptivo (no ingeniería) está permitido para la “construcción de marco de luz convencional (madera)”. Y la aplicación más común de la construcción de marco de luz convencional es para la construcción residencial. Las limitaciones para el uso de la construcción convencional se pueden encontrar la apertura de la Sección 2308 en el Código de Construcción Internacional ( IBC ). No entraré en esas limitaciones aquí. Pero, suponiendo que estemos dentro de esas limitaciones, usemos el diseño prescriptivo para determinar una viga para nuestro problema de ejemplo anterior (aquí).
Usaremos la Tabla 2308.9.6 del IBC . Tenga en cuenta, sin embargo, que la terminología es la “viga” en lugar de la viga. Y, las opciones de haz (vigilia) son bastante limitadas; Nos limitaremos a seleccionar miembros que estarán compuestos por capas de 2 pulgadas. Pero, cubiertos con sábanas, embrujadas, grabadas y pintadas, estarán bien. O podemos ‘terminarlos’ de otra manera. Si queremos algo diferente, digamos un haz de glu-lam o un rayo grande alero áspero, necesitaremos encontrar alguna otra forma de determinar el tamaño adecuado.
Tabla 2308.9.6 trata con vigas (y encabezados) para paredes de rodamiento ‘interior’. Y los valores proporcionaron una función del ancho del edificio, el tramo y si llevan uno o dos pisos. En nuestro ejemplo particular, solo llevamos un piso, y el ancho del edificio es de 32 pies. Se proporcionan valores para anchos de 20, 28 y 36 (solo), pero las notas al pie nos permiten interpolar para anchos intermedios. La carga no figura como opciones; Pero dado que la mesa es para la construcción de marco de luz convencional, para el cual las cargas vivas del piso están limitadas a 40 psf, y las cargas muertas promedio de piso están limitadas a 15 psf. Por lo tanto, somos buenos con nuestro ejemplo (suponiendo que nuestro ejemplo también satisfaga todas las demás limitaciones, que por ahora asumiremos que lo hace). (Nota: enumero las limitaciones para la construcción de marco de luz convencional (madera) en otro artículo … aquí. Mi intención de proporcionar cualquier información del “código”, o en cualquier otro lugar, es no atraerlo a intentar diseñar con mi información y no la información a la que se hace referencia, pero aún más lo motivan a obtener el material referenciado y usarlo usted mismo. Puede que no le guste decir esto, pero … “estremece la idea de que cualquiera que diseñe o construya una estructura, y no tener su propia copia del código de construcción “)
En aras de la ilustración, digamos que nuestro span es 8′-0″ .
está bien, hagámoslo … de la mesa …
Ancho de edificios 28 pies … un piso, 3-2×12 abarcará 7-10, …
Ancho de construcción de 36 pies … un piso, 3-2×12 abarcará 8-10.
Interpolación simple significa … que para un ancho de 32 pies, que está a mitad de camino entre 28 y 36, podemos abarcar 8-4 (a mitad de camino entre 7-10 y 8-10).
ya que nuestro tramo máximo permitido es 8’4 “, y nuestro tramo previsto es 8′-0 “… bueno.
Tenga en cuenta que los valores de la tabla no salen mucho más de 10 pies … si necesitamos una viga o viga para tramos mucho más largos, necesitaremos ‘materiales de ingeniería’ ‘ , y tal vez incluso necesiten contactar a un ingeniero.
Si observamos más la información proporcionada en la tabla, veremos que la madera involucrada es Douglas Fir / Larch, Grado # 2. Terminamos con una viga profunda de 12 pulgadas (nominal), que enmarcará muy bien con las viguetas 2×12. De hecho, el fondo de la viga 2×12 de 3 capas estará al ras con los fondos de las viguetas y la viga se “esconderá” en el piso/techo.
El haz de tamaño adecuado (viga) es … <// P>
3-capas 2×12 df/l (Douglas Fir-Larch) # 2 … (transparente 8′-0 “)
La viga real May Necesita ser un poco más largo que 8′-0 “, dependiendo de cómo se enmarca en / en las paredes o postes de soporte. En general, una viga así estaría en varios pernos de soporte en cada extremo. De hecho, la Tabla 2308.9.6 proporciona el número de pernos necesarios, en nuestro caso, 2 (cada extremo de la viga).
Si nuestra apertura es más grande que eso (8 pies), podríamos Use, digamos, dos vigas de 8 pies de extremo a extremo, con un poste en el centro, y tenga una apertura de 16 pies. La publicación en el centro necesitaría tener 2 + 2 = 4 espárragos.
4. Información proporcionada por la industria/fabricantes
Digamos que queremos usar un haz Glu-Lam para la aplicación anterior (“ Glu-Lam ‘corta para’ madera de laminado pegado ‘). Un Glu-Lam es un producto fabricado y generalmente no podemos directamente prescribirlo de los códigos de construcción. Sin embargo, los fabricantes aún quieren que especifique sus productos, por lo que ellos (u organizaciones de las cuales son miembros) proporcionarán formas para que determine qué tamaño (s) necesita. Una de esas organizaciones para la madera de laminación pegada es el Instituto Americano de Construcción de Timber ( AITC ). Vamos a su sitio web y veamos si podemos determinar un Glu-Lam adecuado. Sí, … su hogar (en Internet) es … http://aitc-glulam.org/ …. y si nos subimos a ‘información técnica’ … y luego … `Vigas de piso Floor Live Load ‘… encontramos la siguiente tabla de capacidad (para vigas Douglas Fir/Larch) …
http://aitc-glulam.org/pdf/capacity/df_27.pdf</ P>
La forma en que se configura la mesa, debemos volver a nuestro ejemplo original y obtener las ‘cargas de línea’ … y agregarlos para darnos una carga uniforme total de … 640 plf Live + 176 PLF Dead = 816 PLF Carga total.
De la tabla Los siguientes tamaños son adecuados (capacidades de haz mayores o igual a 816 PLF para un tramo de 8 pies):
3-1/8 pulg. X 9 pulg.
5-1/8 pulg. x 7.5 pulg.
… y así sucesivamente.
Los tamaños requeridos son más pequeños … es porque los glu-lams, todo lo demás igual, son generalmente más fuertes y rígidos que la cantidad equivalente de madera de dimensión (en la misma especie) . Habrá menos madera, pero los glu-lams son generalmente más caros. Tenga en cuenta en nuestro caso que obtenemos una viga (vigilia) que es menos profunda que las vigas. La viga realmente se escondería en el sistema de piso/techo (y de hecho podría ser incómodo para enmarcar), o en algunos casos podría enmarcarse debajo de las vigas, siempre y cuando no invoque también Mucho en el espacio para la cabeza.
Entonces …
3-1/8 x 9 o 5-1/8 x 7.5 … Douglas Fir-Larch Fb = 2400 psi, e = 1,800,000 psi, tramo transparente 8′-0 “.
Esperemos que sea obvio que las vigas Glu-Lam se vuelvan realmente atractivas para tramos más largos , o cargas más altas. Por ejemplo, un Glu-Lam de tamaño 5-1/8 x 12 (aproximadamente el tamaño del 2×12 de 3 capas) llevará 816 PLF despejar a 14 pies y ¡Vigas más grandes (camino) más allá de eso!
(un rayo Glu-Lam de 5-1/8 pulg. X 15 pulg. A los lados de la viga, la viga se pegaría por debajo del techo de unas 3 pulgadas. La parte expuesta del haz podría dejarse expuesta o cubierta por cualquier medio.)
en términos de presentar información Un funcionario del edificio (sin ingeniero), puede proporcionar cálculos similares a los proporcionados en el ejemplo anterior, con una impresión de la mesa, y decir: “¡Aquí!” Y el funcionario del edificio puede o no aprobar. Probablemente la información de AITC tendrá todo tipo de renuncias con ella. Se proporciona a Ayuda , pero no para eludir el diseño prudente. Si realmente sabe lo que está haciendo y puede proporcionar los números y la documentación para respaldarlo, existe una buena posibilidad de que el funcionario del edificio apruebe.
5. Software de la industria/fabricantes
Muchos fabricantes , así que quieren que compre sus productos para que se les ocurran ‘software de diseño’. Algunos de este software están disponibles para descargar en Internet, algunos están en las computadoras de su ‘proveedor’ local (tienda de suministros de edificios), y otros están disponibles para las solicitantes de representantes del fabricante (‘representantes’). Algún software es fácil de usar; Algunos son engorrosos. ¡Y adivina qué! … Las ‘vigas’ que ‘tosen’ para respuestas son sus vigas. (Duhhhhh.) Y las impresiones están enyesadas con descargas de responsabilidad. No estoy en contra de sus softwares, y a veces los uso, pero como ‘diseñador’ también los encuentro limitantes.
6. Software comercial
Si realmente desea ingresar al diseño de la viga, puede comprar software de diseño de haz disponible comercialmente. El software abarca de asequible a costoso, simple a robusto y intermedio. Algunos son gratuitos (¡aterradores!), Y muchos softwares tienen versiones de prueba gratuitas. Algunos harán solo un haz, o un solo haz simple, mientras que otros hacen vigas individuales complicadas, o múltiples vigas o estructuras enteras. La ventaja del software de diseño disponible comercialmente es que generalmente está dirigido al diseñador y no está sesgado a productos o fabricantes particulares. Y la impresión de software, las ayuda y los acuerdos de los usuarios tienen todo tipo de renuncias. Sí, usted, el diseñador, necesita saber lo que está haciendo.
(nota: sí, el software de diseño comercial que uso me da lo mismo para el problema, amplio 8 pies, las mismas cargas, etc. . … 3 capas 2 x 12 df-l # 2.)
7. Cálculos utilizando principios básicos
También podemos determinar el tamaño del haz adecuado mediante la mecánica de ingeniería básica y las propiedades de los materiales disponibles. Es divertido, si sabes lo que estás haciendo, pero también lleva mucho tiempo. Ilustraré en otras lecciones.
8. Conclusión
Ahora vemos que en algunos casos podemos determinar el tamaño adecuado del haz de piso utilizando una serie de métodos. Para la construcción de marco de luz convencional (madera) podemos determinar el tamaño del haz prescriptivamente (‘libro de cocina’ del ‘código’). Pero al final estamos limitados a tramos relativamente cortos (y madera de dimensión). Para tramos más largos, podríamos aventurarnos en madera fabricada, por ejemplo, Glu-Lam. Los fabricantes proporcionan ayudas (impresos, electrónicos y software) para “ayudarnos” (seleccione sus productos). También hay software comercial disponible (que no es específico del fabricante o de la industria). También podemos eliminar nuestro diseño utilizando principios básicos y ‘cálculos de mano’. Reservo este enfoque para otras lecciones. En todas las situaciones de diseño debemos “saber lo que estamos haciendo”. O contratar a un ingeniero. Y los ingenieros emplean muchos de estos mismos métodos, supuestamente sabiendo lo que están haciendo.
9. Referencias
Instituto Americano de Construcción de Timber, 7012 S. Revere Parkway Suite 140, Centennial, CO 80112, www.aitc-glulam.org.
International Código de construcción , Consejo de Código Internacional, 4051 West Flosmoor Road, Country Club Hills, IL 60478.
