Comment calculer la capacité de charge au sol

Parce que déterminer la capacité de charge des solives de plancher nécessite une compréhension approfondie des propriétés structurelles du bois, ainsi que les exigences du code du bâtiment, c'est un travail qu'il vaut mieux laisser à un ingénieur en structure lorsqu'il s'agit de déterminer les spécificités d'un bâtiment conception. Cependant, la compréhension des bases des calculs peut vous aider à comprendre les limites de charge de votre plancher existant.

Les planchers doivent pouvoir supporter deux types de charges différentes. le poids mort sur le sol est le poids de la structure du sol elle-même et de tout ce qui est fixé en permanence au sol. le charge vive est le poids du mobilier, des personnes et de tout ce que le sol doit supporter, mais qui n'est pas fixé de façon permanente.

La charge morte sur un plancher est déterminée par les matériaux utilisés dans la construction du plancher. Un plancher à ossature de bois typique recouvert de tapis ou de revêtement de sol en vinyle a une charge morte d'environ 8 livres par pied carré; s'il y a un plafond couvert de panneaux muraux suspendu sous le plancher, la charge morte augmente à environ 10 livres par pied carré.

Les codes du bâtiment locaux spécifient la charge vive minimale que les étages doivent pouvoir supporter. Le Code résidentiel international, sur lequel se fondent la plupart des codes du bâtiment locaux, exige que les planchers des chambres sans chambre à coucher charge vive minimale de 40 livres par pied carré, et les planchers des chambres à coucher doivent pouvoir supporter une charge vive de 30 livres par carré pied.

Les codes spécifient également la quantité de sols autorisés à se plier sous la charge, une mesure appelée limite de déflexion. L'IRC dit que les planchers ne doivent pas dévier plus de 1/360 de la portée du plancher. Par exemple, un sol d'une portée de 10 pieds ne doit pas dévier de plus de 1/3 pouce ou 120 pouces / 360 pouces.

Les tableaux de portée et les tableaux qui montrent les limites de conception pour des types de bois d'œuvre particuliers vous permettent de déterminer si une conception de plancher donnée répondra aux exigences de code et de conception. Pour une dimension et un espacement de solive donnés, les tableaux indiquent la valeur de résistance, appelée Valeur Fbet la rigidité, appelée Valeur E, de la solive. Les architectes et les ingénieurs utilisent ces tableaux pour déterminer la taille et l'espacement requis des solives concevoir des bâtiments, mais vous pouvez les utiliser pour travailler en arrière et calculer la capacité de charge d'un sol.

Tout d'abord, déterminez la taille, l'espacement et la portée, ainsi que l'essence et la qualité du bois de vos poutrelles de plancher. Cherchez un timbre sur la solive qui indique l'essence et le grade du bois.

Utiliser un tableau des valeurs de conception pour trouver la valeur Fb de vos solives de plancher. À titre d'exemple, considérons une pièce d'une superficie de 10 pieds par 11 pieds, 2 pouces construite avec des solives de sapin de mélèze Douglas de grade 1 2 par 6 espacées de 16 pouces au centre. Un tableau des valeurs de calcul montre que les solives ont une valeur Fb de 1 495 et une valeur E de 1 900 000.

Ensuite, consultez un table de portée pour croiser l'espacement et la portée pour trouver la valeur Fb requise pour les limites de charge de cette table. Dans l'exemple, les solives ont un espacement de 16 pouces et une portée de 11 pieds et 2 pouces. Le tableau des portées pour un plancher de charge dynamique de 30 psf / 10psf de charge morte indique une valeur Fb requise de 1 315 et une valeur E minimale de 1 800 000. Dans ce cas, vos solives sont suffisantes pour supporter une charge dynamique de 30 psf et une charge morte de 10 psf.

Utilisez des tables de portée pour des charges progressivement plus lourdes jusqu'à ce que vous trouviez les limites de votre sol. Dans cet exemple, le tableau pour un plancher de charge dynamique de 40 psf / plancher de charge morte de 10 psf montre que la solive de l'exemple a une valeur Fb requise de 1 644 et une valeur E d'au moins 2 400 000. Cela signifie que les solives existantes ne sont pas adéquates pour supporter une charge dynamique de 40 psf.

Après avoir déterminé la limite de charge de vos poutrelles, vous pouvez utiliser ce chiffre pour déterminer la charge totale acceptable pour la pièce ou le bâtiment en question. Dans l'exemple, la surface au sol de la pièce est d'environ 112 pieds carrés. Avec une charge vive répartie uniformément de 30 lb / pi², que les tableaux montrent que le plancher est capable de supporter, le poids total sur le plancher serait d'environ 3 360 livres. L'augmentation du poids total sur le plancher à 4 480 livres entraîne cependant une charge vive de 40 lb / pi², ce qui dépasse la capacité de charge du plancher.