Υπολογιστής μεγέθους υπέρθυρου πόρτας

Ο υπολογιστής μεγέθους υπέρθυρου πόρτας προτείνει το μέγεθος της οριζόντιας δοκού, που ονομάζεται υπέρθυρο, η οποία χρειάζεται πάνω από το άνοιγμα μιας πόρτας. Χρησιμοποιεί το πλάτος του ανοίγματος και το αν ο τοίχος φέρει φορτίο, και στη συνέχεια επιστρέφει ένα μέγεθος όπως «Διπλό 2x10» ή «Μονό επίπεδο 2x4».

Τι είναι το υπέρθυρο πόρτας;

Το υπέρθυρο πόρτας, που ονομάζεται επίσης πρέκι, είναι μια οριζόντια δοκός τοποθετημένη πάνω από το άνοιγμα μιας πόρτας. Φέρει το βάρος του τοίχου, της οροφής και μερικές φορές της στέγης πάνω από το άνοιγμα και μεταβιβάζει αυτό το βάρος στους ορθοστάτες εκατέρωθεν της πόρτας. Χωρίς υπέρθυρο, η διάνοιξη μιας πόρτας σε έναν τοίχο θα αφαιρούσε το ξύλο που στήριζε όλα όσα βρίσκονται από πάνω.

Το υπέρθυρο στηρίζεται σε κοντούς ορθοστάτες, δηλαδή σε μικρότερους ορθοστάτες κομμένους ώστε να εφαρμόζουν κάτω από κάθε άκρο του υπέρθυρου. Ορθοστάτες πλήρους ύψους εκτείνονται δίπλα στους κοντούς ορθοστάτες, από το δάπεδο έως την άνω δοκό. Κοντοί βοηθητικοί ορθοστάτες γεμίζουν το κενό ανάμεσα στο επάνω μέρος του υπέρθυρου και την άνω δοκό.

«Διπλό» ή «τριπλό» υπέρθυρο σημαίνει δύο ή τρία τεμάχια ξυλείας καρφωμένα πρόσωπο με πρόσωπο. Οι πρόσθετες στρώσεις αυξάνουν το πάχος μέσα στον τοίχο, έτσι η δοκός γίνεται ισχυρότερη χωρίς να αυξάνεται το βάθος της. Ένα διπλό 2x10 και ένα τριπλό 2x10 έχουν και τα δύο βάθος 9,25 ίντσες (23,5 cm).

Πώς υπολογίζεται το μέγεθος υπέρθυρου πόρτας

Το μέγεθος του υπέρθυρου εξαρτάται κυρίως από δύο πράγματα: το πλάτος του ανοίγματος και το αν ο τοίχος είναι φέρων.

Ένας φέρων τοίχος στηρίζει βάρος από το δάπεδο ή τη στέγη που βρίσκεται από πάνω. Ένας μη φέρων τοίχος, που μερικές φορές ονομάζεται διαχωριστικός τοίχος, στηρίζει μόνο το ίδιο του το βάρος.

Για μη φέροντες τοίχους, ο Διεθνής Οικιστικός Κώδικας (IRC), ενότητα R602.7.3, επιτρέπει ένα μονό επίπεδο 2x4 πάνω από οποιοδήποτε άνοιγμα πλάτους έως 8 πόδια (96 ίντσες). «Επίπεδο» σημαίνει ότι το 2x4 τοποθετείται στη φαρδιά του πλευρά αντί να στέκεται όρθιο στην ακμή του.

Για φέροντες τοίχους, το απαιτούμενο μέγεθος προκύπτει από τον Πίνακα R602.7(1) του IRC, ο οποίος παραθέτει το μεγαλύτερο άνοιγμα που μπορεί να φέρει κάθε μέγεθος ξυλείας και αριθμός στρώσεων. Το επιτρεπόμενο άνοιγμα του πίνακα μειώνεται όσο αυξάνεται το φορτίο: περισσότεροι όροφοι που στηρίζονται στο υπέρθυρο, μεγαλύτερο πλάτος κτιρίου ή μεγαλύτερο φορτίο χιονιού στο έδαφος μειώνουν το άνοιγμα.

Τα μεγαλύτερα ανοίγματα χρειάζονται μεγαλύτερα υπέρθυρα λόγω της βασικής μηχανικής των δοκών. Για δοκό που φέρει ομοιόμορφο φορτίο, η μέγιστη καμπτική ροπή είναι M = wL²/8, όπου w είναι το φορτίο ανά ίντσα ανοίγματος και L το μήκος του ανοίγματος. Επειδή το L υψώνεται στο τετράγωνο, ο διπλασιασμός του ανοίγματος αυξάνει την καμπτική δύναμη που πρέπει να αντέξει το υπέρθυρο περισσότερο από δύο φορές.

Το φορτίο που υποθέτει αυτός ο υπολογιστής

Ο υπολογιστής ζητά μόνο το πλάτος, το ύψος και την επιλογή αν ο τοίχος είναι φέρων, επομένως πρέπει να υποθέσει τα υπόλοιπα. Το ύψος (από 24 έως 120 ίντσες) απλώς αλλάζει την κλίμακα του σχεδίου· το μέγεθος του υπέρθυρου προκύπτει από το πλάτος. Χρησιμοποιεί μια μεσαία γραμμή του Πίνακα R602.7(1) του IRC: το υπέρθυρο στηρίζει τη στέγη, την οροφή και έναν όροφο με κεντρική στήριξη, το κτίριο έχει πλάτος 28 πόδια (8,53 m) και το φορτίο χιονιού στο έδαφος είναι 50 λίβρες (23 kg) ανά τετραγωνικό πόδι.

Αυτή δεν είναι η ελαφρύτερη περίπτωση του πίνακα, ούτε η βαρύτερη. Μια διώροφη κατοικία με αποτύπωμα 36 πόδια σε περιοχή με έντονη χιονόπτωση χρειάζεται μεγαλύτερο υπέρθυρο από αυτό που δείχνει ο υπολογιστής. Μια μονοώροφη κατοικία με αποτύπωμα 20 πόδια και φορτίο χιονιού 30 psf μπορεί να χρησιμοποιήσει μικρότερο. Ο κατασκευαστής πρέπει να επιβεβαιώσει την ακριβή γραμμή του πίνακα με την τοπική υπηρεσία δόμησης ή με πολιτικό μηχανικό πριν από την κατασκευή του σκελετού.

Με αυτή την υπόθεση, ο υπολογιστής εξετάζει τα μέλη του πίνακα από το μικρότερο προς το μεγαλύτερο (δύο στρώσεις 2x4 έως 2x12, έπειτα τρεις στρώσεις και κατόπιν τέσσερις) και επιστρέφει το πρώτο του οποίου το επιτρεπόμενο άνοιγμα είναι τουλάχιστον ίσο με το πλάτος του ανοίγματος.

Πίνακας μεγεθών υπέρθυρων πόρτας

Τα ανοίγματα παρακάτω είναι οι τιμές του πίνακα για το φορτίο που περιγράφηκε παραπάνω. Το εργαλείο δέχεται πλάτη από 12 έως 144 ίντσες (366 cm).

Για μη φέροντες τοίχους, ο υπολογιστής επιστρέφει «Μονό επίπεδο 2x4» για οποιοδήποτε πλάτος έως 96 ίντσες (244 cm). Πάνω από 96 ίντσες (244 cm) χρησιμοποιεί τον ίδιο πίνακα, επειδή η πρόβλεψη για επίπεδο-2x4 καλύπτει μόνο ανοίγματα έως 8 πόδια (2,4 m).

Για ανοίγματα μεγαλύτερα από αυτά που μπορεί να καλύψει ένα τετραπλό 2x12 χρειάζεται δοκός σχεδιασμένη από μηχανικό, όπως ξυλεία καπλαμά σε φύλλα (LVL), επικολλητή ξυλεία ή χάλυβας, με διαστασιολόγηση από μηχανικό.

Λυμένο παράδειγμα

Παράδειγμα: φέρον άνοιγμα 60 ίντσες. Ένα διπλό 2x4 καλύπτει 2'-5" (29 ίντσες), άρα είναι πολύ μικρό. Ένα διπλό 2x6 καλύπτει 3'-7" (43 ίντσες), αλλά και πάλι είναι μικρό. Ένα διπλό 2x8 καλύπτει 4'-6" (54 ίντσες), δηλαδή υπολείπεται κατά 6 ίντσες (15 cm). Ένα διπλό 2x10 καλύπτει 5'-6" (66 ίντσες), το οποίο καλύπτει 60 ίντσες (150 cm), επομένως ο υπολογιστής επιστρέφει «Διπλό 2x10».

Συχνές ερωτήσεις

Τι μέγεθος υπέρθυρου χρειάζεται μια πόρτα 32 ίντσες;

Σε μη φέροντα τοίχο, ένα μονό επίπεδο 2x4 αρκεί για οποιαδήποτε πόρτα πλάτους έως 8 πόδια (2,4 m), συμπεριλαμβανομένης μιας πόρτας 32 ίντσες. Σε φέροντα τοίχο, ένα άνοιγμα 32 ίντσες ανήκει στο εύρος 30 έως 43 ίντσες, επομένως ο υπολογιστής επιστρέφει ένα διπλό 2x6.

Ποιο είναι το μεγαλύτερο άνοιγμα που μπορεί να καλύψει ένα διπλό 2x8;

Με το φορτίο που υποθέτει ο υπολογιστής, 4 πόδια 6 ίντσες (54 ίντσες). Το ίδιο μέλος επαρκεί για 6 πόδια 10 ίντσες (2,08 m) στην ελαφρύτερη γραμμή του πίνακα, όπου το υπέρθυρο φέρει μόνο τη στέγη και την οροφή σε κτίριο πλάτους 20 πόδια με φορτίο χιονιού 30 psf. Το άνοιγμα εξαρτάται από το φορτίο, όχι μόνο από την ξυλεία.

Χρειάζεται πάντα διπλό υπέρθυρο ένας φέρων τοίχος;

Ναι. Ο Πίνακας R602.7(1) του IRC ξεκινά με δύο στρώσεις και ο υπολογιστής αυξάνει σε τρεις και έπειτα σε τέσσερις στρώσεις όσο μεγαλώνει το άνοιγμα. Ανοίγματα μεγαλύτερα από αυτά που μπορεί να καλύψει ένα τετραπλό 2x12 απαιτούν υπολογισμένη δοκό αντί για τυποποιημένη ξυλεία.

Πώς γνωρίζω αν ένας τοίχος είναι φέρων;

Ένας τοίχος είναι συνήθως φέρων αν εκτείνεται κάθετα στις δοκούς του δαπέδου ή της οροφής που βρίσκονται από πάνω του, βρίσκεται ακριβώς κάτω από δοκό ή άλλο τοίχο στον επάνω όροφο ή είναι εξωτερικός τοίχος. Σε περίπτωση αμφιβολίας, ζητήστε τη γνώμη πολιτικού μηχανικού ή επιθεωρητή δόμησης πριν ανοίξετε τοίχο.

Γιατί μια μη φέρουσα πόρτα κάτω από 8 πόδια χρειάζεται μόνο ένα μονό 2x4;

Φέρει σχεδόν μόνο το δικό της βάρος και το υλικό του τοίχου ακριβώς από πάνω. Το IRC R602.7.3 επιτρέπει ένα μονό επίπεδο 2x4 για ανοίγματα πλάτους έως 96 ίντσες (244 cm) σε μη φέροντες τοίχους.

Λαμβάνει υπόψη αυτός ο υπολογιστής το φορτίο χιονιού και το πλάτος του κτιρίου;

Όχι ως παραμέτρους εισόδου. Χρησιμοποιεί πάντα μία γραμμή του πίνακα: στέγη, οροφή και έναν όροφο με κεντρική στήριξη, κτίριο πλάτους 28 πόδια και 50 λίβρες (23 kg) ανά τετραγωνικό πόδι χιονιού στο έδαφος. Πρόσθετοι όροφοι πάνω από το υπέρθυρο, μεγαλύτερο πλάτος κτιρίου ή μεγαλύτερο φορτίο χιονιού απαιτούν μεγαλύτερο υπέρθυρο από αυτό που δείχνει το εργαλείο.

Παραπομπές

1. International Code Council. International Residential Code, Πίνακας R602.7(1) «Μήκη ανοίγματος κύριων δοκών και υπέρθυρων για εξωτερικούς φέροντες τοίχους» και ενότητα R602.7.3.
2. U.S. Department of Commerce. Voluntary Product Standard PS 20-20, American Softwood Lumber Standard (διαστάσεις κατεργασμένης ξυλείας).
3. American Wood Council. National Design Specification (NDS) for Wood Construction.