Calculator pentru dimensionarea buiandrugului de ușă

Un calculator pentru dimensionarea buiandrugului de deasupra ușii recomandă dimensiunea grinzii orizontale, numită buiandrug, necesară deasupra unei deschideri de ușă. Acesta folosește lățimea deschiderii și dacă peretele preia sarcini structurale, apoi returnează o dimensiune precum „Dublu 2x10” sau „Simplu, așezat plat 2x4”.

Ce este un buiandrug de ușă?

Buiandrugul de ușă, numit și lintou, este o grindă orizontală amplasată deasupra unei deschideri de ușă. Acesta preia greutatea peretelui, a tavanului și, uneori, a acoperișului de deasupra deschiderii și transmite această greutate montanților de pe ambele laturi ale ușii. Fără un buiandrug, tăierea unei deschideri pentru ușă într-un perete ar îndepărta lemnul care susținea tot ce se află deasupra.

Buiandrugul se reazemă pe montanți de sprijin, montanți mai scurți tăiați pentru a încăpea sub fiecare capăt al buiandrugului. Montanții principali, de înălțime completă, se ridică lângă montanții de sprijin, de la podea până la placa superioară. Montanții scurți de umplutură umplu golul dintre partea superioară a buiandrugului și placa superioară de deasupra.

Un buiandrug „dublu” sau „triplu” se referă la două sau trei bucăți de cherestea prinse în cuie față în față. Straturile suplimentare măresc grosimea prin perete, astfel încât grinda devine mai rezistentă fără să fie mai adâncă. Un buiandrug dublu 2x10 și unul triplu 2x10 au ambele o adâncime de 9,25 țoli (23,5 cm).

Cum se calculează dimensiunea buiandrugului de ușă

Dimensiunea buiandrugului depinde în principal de două lucruri: lățimea deschiderii și dacă peretele este portant.

Un perete portant susține greutatea podelei sau a acoperișului de deasupra. Un perete neportant, numit uneori perete despărțitor, își susține doar propria greutate.

Pentru pereții neportanți, International Residential Code (IRC), secțiunea R602.7.3, permite utilizarea unei singure piese plate de cherestea 2x4 deasupra oricărei deschideri cu lățimea de până la 8 picioare (96 țoli). „Plat” înseamnă că elementul 2x4 este așezat pe fața sa lată, nu pe muchie.

Pentru pereții portanți, dimensiunea necesară provine din tabelul IRC R602.7(1), care enumeră deschiderea maximă pe care o poate susține fiecare dimensiune de cherestea și număr de straturi. Deschiderea din tabel scade pe măsură ce sarcina crește: mai multe niveluri care se sprijină pe buiandrug, o clădire mai lată sau o sarcină mai mare de zăpadă la sol reduc toate această valoare.

Deschiderile mai late necesită buiandrugi mai mari din cauza mecanicii de bază a grinzilor. Pentru o grindă care suportă o sarcină uniform distribuită, momentul încovoietor maxim este M = wL²/8, unde w este sarcina pe țol de deschidere, iar L este lungimea deschiderii. Deoarece L este ridicat la pătrat, dublarea deschiderii crește de peste două ori forța de încovoiere pe care buiandrugul trebuie să o suporte.

Sarcina presupusă de acest calculator

Calculatorul solicită doar lățimea, înălțimea și bifarea opțiunii de perete portant, așa că trebuie să presupună restul. Înălțimea (de la 24 la 120 țoli) doar redimensionează desenul; dimensiunea buiandrugului provine din lățime. Calculatorul folosește un rând din zona centrală a tabelului IRC R602.7(1): buiandrugul susține acoperișul, tavanul și un planșeu cu reazem central, clădirea are 28 picioare lățime, iar sarcina zăpezii la sol este de 50 livre pe picior pătrat.

Acesta nu este nici cazul cel mai ușor din tabel, nici cel mai greu. O casă cu două niveluri, pe o amprentă de 36 de picioare, într-o zonă cu zăpezi abundente, necesită un buiandrug mai mare decât cel indicat de calculator. O casă cu un singur nivel, pe o amprentă de 20 de picioare și cu o sarcină de zăpadă de 30 psf, poate folosi unul mai mic. Constructorul ar trebui să confirme rândul exact din tabel cu serviciul local de urbanism sau cu un inginer structurist înainte de realizarea structurii.

În cadrul acestei presupuneri, calculatorul parcurge elementele din tabel de la cel mai mic la cel mai mare (două straturi de 2x4 până la 2x12, apoi trei straturi și apoi patru straturi) și returnează primul element a cărui deschidere admisibilă este cel puțin egală cu lățimea deschiderii.

Tabelul dimensiunilor buiandrugilor de ușă

Deschiderile de mai jos sunt valorile din tabel pentru sarcina presupusă descrisă anterior. Instrumentul acceptă lățimi de la 12 la 144 țoli.

Pentru pereții neportanți, calculatorul returnează „Simplu, montat plat 2x4” pentru orice lățime de până la 96 țoli. Peste 96 țoli, revine la același tabel, deoarece prevederea pentru elementul plat 2x4 acoperă doar deschideri de până la 8 picioare (2,4 m).

Deschiderile mai late decât poate acoperi un buiandrug format din patru elemente de 2x12 necesită o grindă specială din lemn furniruit stratificat (LVL), lemn lamelat încleiat (glulam) sau oțel, dimensionată de un inginer.

Exemplu de calcul

Exemplu: o deschidere portantă de 60 de inchi. Un buiandrug dublu 2x4 se întinde pe 2'-5" (29 țoli), prea puțin. Un buiandrug dublu 2x6 se întinde pe 3'-7" (43 țoli), încă prea puțin. Un buiandrug dublu 2x8 se întinde pe 4'-6" (54 țoli), fiind cu 6 țoli (15 cm) prea scurt. Un buiandrug dublu 2x10 se întinde pe 5'-6" (66 țoli), acoperind astfel 60 țoli (150 cm), astfel că calculatorul returnează „Dublu 2x10”.

Întrebări frecvente

De ce dimensiune are nevoie o ușă de 32 de inchi pentru buiandrug?

Într-un perete neportant, un element plat simplu 2x4 este suficient pentru orice ușă cu lățimea de până la 8 picioare, inclusiv pentru o ușă de 32 de inchi. Într-un perete portant, o deschidere de 32 de inchi se încadrează în intervalul de la 30 la 43 de inchi, astfel că calculatorul returnează un buiandrug dublu 2x6.

Care este cea mai lată deschidere pe care o poate acoperi un buiandrug dublu 2x8?

Pentru sarcina presupusă de acest calculator, 4 picioare 6 inchi (54 țoli). Același element este potrivit pentru 6 picioare 10 inchi (2,08 m) în cazul celui mai ușor rând din tabel, unde buiandrugul susține doar acoperișul și tavanul unei clădiri cu lățimea de 20 de picioare și cu o sarcină de zăpadă de 30 psf. Deschiderea depinde de sarcină, nu doar de cherestea.

Un perete portant are întotdeauna nevoie de un buiandrug dublu?

Da. Tabelul IRC R602.7(1) începe cu două straturi, iar calculatorul trece la trei și apoi la patru straturi pe măsură ce deschiderea devine mai lată. Deschiderile mai late decât poate acoperi un buiandrug cu patru straturi 2x12 necesită o grindă dimensionată de un inginer, nu cherestea cu dimensiuni standard.

Cum îmi dau seama dacă un perete este portant?

Un perete este de obicei portant dacă este perpendicular pe grinzile de planșeu sau de tavan de deasupra, se află direct sub o grindă sau un alt perete de la nivelul superior ori este un perete exterior. Dacă există îndoieli, trebuie consultat un inginer structurist sau un inspector în construcții înainte de a tăia în perete.

De ce o ușă într-un perete neportant, mai îngustă de 8 picioare, are nevoie doar de un singur element 2x4?

Buiandrugul susține aproape exclusiv propria greutate și materialul peretelui aflat direct deasupra. IRC R602.7.3 permite un singur element plat 2x4 pentru deschideri de până la 96 țoli (244 cm) în pereții care nu sunt portanți.

Calculatorul ține cont de sarcina de zăpadă și de lățimea clădirii?

Nu ca date de intrare. Folosește întotdeauna un singur rând din tabel: acoperiș, tavan și un planșeu cu reazem central, o clădire lată de 28 de picioare și 50 livre (23 kg) pe picior pătrat de zăpadă la sol. Nivelurile suplimentare de deasupra buiandrugului, o clădire mai lată sau o sarcină mai mare de zăpadă necesită toate un buiandrug mai mare decât cel indicat de instrument.

Referințe

1. International Code Council. International Residential Code, tabelul R602.7(1) „Deschideri ale grinzilor principale și deschideri ale buiandrugilor pentru pereți exteriori portanți” și secțiunea R602.7.3.
2. U.S. Department of Commerce. Voluntary Product Standard PS 20-20, American Softwood Lumber Standard (dimensiuni ale cherestelei rindeluite).
3. American Wood Council. National Design Specification (NDS) for Wood Construction.