Como determinar a capacidade de carga da viga do piso requer um entendimento completo das propriedades estruturais da madeira, bem como dos requisitos do código de construção, é um trabalho que é melhor deixar para o engenheiro estrutural quando se trata de determinar as especificidades do projeto de um edifício. No entanto, entender o básico dos cálculos pode ajudá-lo a entender os limites de carga do seu piso existente.
Cargas ativas e cargas inativas
Os pisos devem poder suportar dois tipos diferentes de cargas de peso. o carga morta no chão está o peso da própria estrutura do chão e qualquer outra coisa que esteja permanentemente fixada ao chão. o carga viva é o peso de móveis, pessoas e qualquer outra coisa que o piso precise suportar, mas que não esteja permanentemente preso.
A carga morta em um piso é determinada pelos materiais utilizados na construção do piso. Um piso típico de estrutura de madeira coberto com carpete ou piso de vinil tem uma carga morta de cerca de 8 libras por pé quadrado; se houver um teto coberto de tábua suspensa na parte de baixo desse piso, a carga morta aumentará para cerca de 10 libras por pé quadrado. Materiais de revestimento mais pesados aumentam ainda mais a carga morta.
Códigos e limites de construção
Os códigos de construção locais especificam a carga ativa mínima que os pisos devem suportar. O Código Residencial Internacional, no qual a maioria dos códigos de construção locais se baseia, exige que pisos em quartos que não sejam para dormir devem suportar uma carga útil mínima de 40 libras por pé quadrado, e pisos em quartos para dormir devem poder suportar uma carga viva de 30 libras por pé quadrado.
Os códigos também especificam quanto de piso é permitido dobrar sob carga, uma medida chamada de limite de deflexão. O IRC diz que os pisos devem desviar não mais que 1/360 da extensão do piso. Por exemplo, um piso com um espaço de 10 pés não deve desviar mais do que 1/3 de polegada ou 120 polegadas / 360 polegadas.
Tabelas de amplitude e valores de design
Tabelas de amplitude e tabelas que mostram limites de design para tipos específicos de madeira permitem determinar se um determinado design de piso atenderá aos requisitos de código e design. Para um determinado tamanho e espaçamento da viga, as tabelas indicam o valor da força, chamado de Valor Fbe rigidez, chamada de Valor E, da viga. Arquitetos e engenheiros usam essas tabelas para determinar o tamanho e o espaçamento necessários das vigas enquanto projetam edifícios, mas você pode usá-los para trabalhar de trás para frente e calcular a capacidade de carga de um piso existente.
Determinando limites de carga
Primeiro, determine o tamanho, o espaçamento e a extensão, e as espécies e o grau de madeira das vigas de seu piso. Procure um selo na trave que indique as espécies e o grau da madeira serrada.
Use uma tabela de valores de design para encontrar o valor Fb para as vigas de seu piso. Como exemplo, considere uma sala com uma área de 10 pés por 11 pés, 2 polegadas construída com vigas de abeto largo Douglas nº 2 por 6 grau 1 espaçadas 16 polegadas no centro. Uma tabela de valores de design mostra que as vigas têm um valor de Fb de 1.495 e um valor de E de 1.900.000.
Em seguida, consulte uma tabela de span para referência cruzada entre espaçamento e span para encontrar o valor Fb necessário para os limites de carga dessa tabela. No exemplo, as vigas têm um espaçamento de 16 polegadas e um vão de 11 pés, 2 polegadas. A tabela de amplitude para um piso de carga morta de 30 psf / 10 psf indica um valor de Fb necessário de 1.315 e um valor E mínimo de 1.800.000. Nesse caso, suas vigas são adequadas para suportar uma carga ativa de 30 psf e uma carga morta de 10 psf.
Use tabelas de extensão para cargas progressivamente mais pesadas até encontrar os limites do seu piso. Neste exemplo, a tabela para um piso de carga morta de 40 psf / 10 psf mostra que a viga no exemplo tem um valor de Fb necessário de 1.644 e um valor E de pelo menos 2.400.000. Isso significa que as vigas existentes não são adequadas para suportar uma carga ativa de 40 psf.
Depois de determinar o limite de carga de suas vigas, você pode usar essa figura para determinar a carga total aceitável para a sala ou o edifício em questão. No exemplo, a área útil da sala é de aproximadamente 112 pés quadrados. Com uma carga viva uniformemente distribuída de 30 psf, que as tabelas mostram que o piso é capaz de suportar, o peso total no piso seria de cerca de 3.360 libras. Aumentar o peso total no piso para 4.480 libras, no entanto, resulta em uma carga ativa de 40 psf, que está além da capacidade de carga do piso.
