เครื่องคำนวณพื้นคาน - เครื่องมือขนาด ระยะห่าง และความยาวสเปนฟรี

เครื่องคำนวณตงพื้นคืออะไร?

เครื่องคำนวณตงพื้นใช้หาระบุขนาด ระยะห่าง และจำนวนตงที่จำเป็นต่อการรองรับพื้นอย่างปลอดภัย โดยใช้ระยะวิ่ง (ระยะที่ตงต้องพาดผ่านโดยไม่มีจุดรองรับ) ชนิดไม้ และน้ำหนักบรรทุกพื้นที่คาดว่าจะรับ ตงพื้นคือคานไม้แนวนอนใต้พื้นที่ถ่ายน้ำหนักไปยังฐานรากหรือผนังรับน้ำหนัก การเลือกขนาดเล็กเกินไปทำให้พื้นแอ่นหรือเด้ง ส่วนการเลือกขนาดใหญ่เกินความจำเป็นทำให้สิ้นเปลืองไม้

ปัจจัยสำคัญในการกำหนดขนาดตง

มีห้าปัจจัยที่กำหนดว่าตงแบบใดเหมาะกับพื้น:

• ระยะวิ่ง: ระยะที่ตงพาดผ่านโดยไม่มีจุดรองรับ มีหน่วยเป็นฟุต
• ชนิดไม้: Douglas Fir, Southern Pine, Hem-Fir หรือ Spruce-Pine-Fir แต่ละชนิดมีความแข็งแรงและความแข็งเกร็งต่างกัน จึงรองรับระยะวิ่งสูงสุดได้ต่างกันเมื่อใช้ขนาดและระยะห่างเท่ากัน
• น้ำหนักบรรทุก: เบา (30 ปอนด์ ต่อตารางฟุต ซึ่งเป็นค่าทั่วไปสำหรับห้องนอน) ปานกลาง (40 psf ซึ่งเป็นค่าทั่วไปสำหรับพื้นที่นั่งเล่น) หรือหนัก (60 psf ซึ่งเป็นค่าทั่วไปสำหรับพื้นที่เก็บของ)
• ขนาดตง: ขนาดไม้แปรรูปตามมิติ เช่น 2x8 หรือ 2x10
• ระยะห่าง: ระยะระหว่างกึ่งกลางของตงที่อยู่ติดกัน โดยทั่วไปคือ 12, 16 หรือ 24 นิ้ว (61 ซม.)

การกำหนดระยะวิ่งของตงพื้น

มาตรฐานก่อสร้างจัดทำตารางระยะวิ่งที่ระบุว่า สำหรับแต่ละชุดของชนิดไม้ ขนาด ระยะห่าง และน้ำหนักบรรทุก ตงจะพาดผ่านได้ไกลที่สุดเท่าใด เครื่องคำนวณของ whiz.tools ใช้ค่าระยะวิ่งสูงสุดจากตารางของ 2012 International Residential Code (IRC) สำหรับไม้เกรด #2 โดยสมมติให้น้ำหนักบรรทุกคงที่ 10 psf (น้ำหนักของโครงสร้างพื้นเอง) และจำกัดการแอ่นตัวไว้ที่ L/360 ค่า L/360 หมายความว่าตงอาจโค้งงอได้ไม่เกิน 1/360 ของระยะวิ่งเมื่อรับน้ำหนักตามการออกแบบ ตงยาว 12 ฟุต อาจแอ่นตัวได้ไม่เกิน 0.4 นิ้ว (10 มม.)

ระยะวิ่งสูงสุดเหล่านี้มาจากการคำนวณการดัดและการแอ่นตัวทางกายภาพสำหรับไม้แต่ละชนิด และไม่ได้แปรผันเป็นสัดส่วนเดียวกัน ไม้ที่แข็งแรงกว่าไม่ได้เพิ่มระยะวิ่งทุกค่าขึ้นด้วยเปอร์เซ็นต์คงที่ ตัวอย่างเช่น ที่น้ำหนักบรรทุก 40 psf และระยะห่าง 16 นิ้ว ตง Southern Pine ขนาด 2x10 พาดได้ 16 ฟุต 1 นิ้ว (4.90 ม.) ซึ่งยาวกว่าตง Douglas Fir ขนาด 2x10 ที่พาดได้ 15 ฟุต 5 นิ้ว (4.70 ม.) เล็กน้อย และไม้ทั้งสองชนิดมีค่าพอดีกันในชุดขนาดและระยะห่างอื่นอีกหลายชุด ต้องเปิดดูแต่ละช่องในตารางแยกกัน ไม่สามารถคำนวณขึ้นใหม่โดยปรับตัวเลขของไม้ชนิดหนึ่งด้วยตัวคูณคงที่

ตารางด้านล่างแสดงระยะวิ่งสูงสุดของ Douglas Fir ที่น้ำหนักบรรทุก 40 psf (ปานกลาง) เพื่อประกอบตัวอย่าง:

ตัวเลือกน้ำหนักบรรทุกหนัก (60 psf) ไม่ได้อยู่ในตารางที่พักอาศัยของ IRC ซึ่งสิ้นสุดที่ 40 psf เครื่องคำนวณประมาณค่านี้โดยปรับลดระยะวิ่งที่ 40 psf ด้วยสูตรมาตรฐานด้านการดัดและการแอ่นตัว และระบุผลลัพธ์ว่าเป็นค่าประมาณทางวิศวกรรม ไม่ใช่ค่าตามมาตรฐาน

วิธีคำนวณขนาดและระยะห่างของตงพื้น

1. เลือกชนิดไม้ที่มีสำหรับโครงการ
2. วัดระยะวิ่ง: ระยะว่างที่ตงต้องพาดผ่าน มีหน่วยเป็นฟุต
3. เลือกหมวดหมู่น้ำหนักบรรทุกให้ตรงกับการใช้งานห้อง
4. เปิดดูขนาดตงที่เล็กที่สุดที่ระยะห่างกว้างที่สุด ซึ่งมีระยะวิ่งสูงสุด (จากตารางของชนิดไม้และน้ำหนักบรรทุกนั้น) อย่างน้อยเท่ากับระยะวิ่งที่วัดได้ โดยตรวจสอบระยะห่างที่กว้างกว่าก่อน เพราะใช้ไม้น้อยกว่า จากนั้นภายในระยะห่างเดียวกันจึงเลือกขนาดที่เล็กที่สุดซึ่งมีความแข็งแรงเพียงพอ

ตัวอย่างพร้อมวิธีทำ

ช่างก่อสร้างต้องทำโครงพื้นที่มีระยะวิ่ง 14 ฟุต โดยใช้ตง Douglas Fir รับน้ำหนักบรรทุกปานกลาง (40 psf ซึ่งเป็นค่าทั่วไปสำหรับพื้นที่นั่งเล่น)

เมื่อตรวจสอบระยะห่าง 24 นิ้ว ก่อน ตงขนาด 2x6 (สูงสุด 8'1") 2x8 (สูงสุด 10'3") และ 2x10 (สูงสุด 12'7") ล้วนสั้นเกินไป ตงขนาด 2x12 รองรับได้ 14'7" ซึ่งครอบคลุมระยะวิ่ง 14 ฟุต เครื่องคำนวณจึงแนะนำ ตงขนาด 2x12 ที่ระยะห่าง 24 นิ้ว (61 ซม.) วัดจากกึ่งกลางถึงกึ่งกลาง

ต้องใช้ตงพื้นกี่ตัว?

จำนวนตงขึ้นอยู่กับความกว้างของพื้น ซึ่งเป็นมิติที่วัดขวางแนวตงและตั้งฉากกับระยะวิ่ง ไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะวิ่งเอง ตงจะวางเรียงข้ามความกว้างนั้นตามระยะห่างที่เลือก

สูตร: จำนวนตง = ปัดขึ้น (ความกว้างเป็นนิ้ว ÷ ระยะห่างเป็นนิ้ว) + 1

ค่า "+1" คือตงที่ปลายทั้งสองด้านของแนววาง นอกเหนือจากตงที่อยู่ตามช่วงระยะห่างแต่ละช่วงระหว่างปลายทั้งสอง

ตัวอย่างพร้อมวิธีทำ

พื้นกว้าง 20 ฟุต (6.1 ม.) โดยวางตงห่างกัน 16 นิ้ว (40.6 ซม.) วัดจากกึ่งกลางถึงกึ่งกลาง เมื่อแปลงเป็นนิ้ว: 20 × 12 = 240 นิ้ว (610 ซม.) หารด้วยระยะห่าง: 240 ÷ 16 = 15 บวกตงปลายด้านหนึ่ง: 15 + 1 = ตง 16 ตัว

ทางเลือกแทนตงไม้แปรรูปตามขนาดมาตรฐาน

ตงไม้แปรรูปตันไม่ใช่ทางเลือกเดียว ตงรูปตัว I สำเร็จรูปทำจากปีกไม้ที่ยึดติดกับแผ่นเอวไม้อัดหรือ OSB สามารถพาดได้ไกลกว่าไม้แปรรูปตันและต้านการบิดตัวได้ดีกว่า โครงถักพื้นเป็นโครงสำเร็จรูปที่พาดได้ไกลยิ่งกว่า และมีช่องว่างภายในความลึกของโครงให้เดินท่อและงานระบบต่าง ๆ ได้ ตงเหล็กพบในอาคารพาณิชย์ที่ต้องการการทนไฟเพิ่มขึ้น ผลิตภัณฑ์แต่ละประเภทใช้ตารางระยะวิ่งของผู้ผลิตเอง ไม่ใช่ตารางไม้แปรรูปตามมิติของ IRC ที่เครื่องคำนวณนี้อ้างอิง

คำถามที่พบบ่อย

ระยะห่างมาตรฐานของตงพื้นคือเท่าใด?

ตัวเลือกระยะห่างมาตรฐานคือ 12, 16 และ 24 นิ้ว (61 ซม.) วัดจากกึ่งกลางถึงกึ่งกลาง ระยะ 16 นิ้วพบมากที่สุดในโครงพื้นบ้านพักอาศัย เพราะตรงกับขอบของแผ่นไม้อัดและ OSB มาตรฐานขนาด 4 คูณ 8 ฟุต การวางตงชิดกันทำให้พื้นแข็งเกร็งขึ้นแต่ใช้ไม้มากกว่า ส่วนการวางห่างกันใช้ไม้น้อยกว่าแต่อาจต้องใช้แผ่นพื้นชั้นรองที่หนาขึ้น

จะกำหนดขนาดตงที่เหมาะสมสำหรับโครงการได้อย่างไร?

ปัจจัยสามประการเป็นตัวกำหนด ได้แก่ ระยะวิ่ง ชนิดไม้ และหมวดหมู่น้ำหนักบรรทุก ป้อนข้อมูลเหล่านี้ลงในเครื่องคำนวณเพื่อรับผลขนาดและระยะห่าง โดยทั่วไป ระยะวิ่งที่ยาวขึ้นหรือน้ำหนักบรรทุกที่มากขึ้นต้องใช้ตงที่ลึกขึ้นหรือวางห่างกันน้อยลง

ระยะวิ่งสูงสุดของตงพื้นขนาด 2x10 คือเท่าใด?

ขึ้นอยู่กับชนิดไม้ ระยะห่าง และน้ำหนักบรรทุก สำหรับ Douglas Fir ที่ระยะห่าง 16 นิ้ว และรับน้ำหนักบรรทุกปานกลาง (40 psf) ตงขนาด 2x10 พาดได้ไกลถึง 15 ฟุต 5 นิ้ว (4.70 ม.) ชนิดไม้หรือระยะห่างที่ต่างออกไปทำให้ค่านี้เปลี่ยนได้ บางครั้งมากกว่าหนึ่งฟุต จึงควรตรวจสอบชุดค่าที่แน่นอนแทนการคาดเดา

ต้องใช้ตงพื้นกี่ตัวสำหรับโครงการ?

จำนวนตงขึ้นอยู่กับความกว้างของพื้น ซึ่งเป็นระยะขวางแนวตง ไม่ใช่ระยะที่ตงพาดผ่าน และขึ้นอยู่กับระยะห่างของตงด้วย หารความกว้างเป็นนิ้วด้วยระยะห่างเป็นนิ้ว ปัดขึ้น แล้วบวกอีกหนึ่งสำหรับตงปลาย พื้นกว้าง 20 ฟุต ที่มีระยะห่าง 16 นิ้ว ต้องใช้ตง 16 ตัว

การแอ่นตัวของตงคืออะไร และเหตุใดจึงสำคัญ?

การแอ่นตัวคือปริมาณที่ตงโค้งงอเมื่อรับน้ำหนัก การแอ่นตัวมากเกินไปทำให้รู้สึกว่าพื้นเด้ง และอาจทำให้กระเบื้องหรือปูนฉาบด้านบนแตกร้าว มาตรฐานก่อสร้างมักจำกัดการแอ่นตัวไว้ที่ L/360 หมายความว่าตงยาว 12 ฟุต อาจโค้งงอได้ไม่เกิน 0.4 นิ้ว เมื่อรับน้ำหนักตามการออกแบบ

สามารถใช้ไม้ประกอบทางวิศวกรรมแทนไม้แปรรูปตามมิติสำหรับตงพื้นได้หรือไม่?

ได้ ตงรูปตัว I ไม้แปรรูปวีเนียร์ลามิเนต (LVL) และโครงถักพื้นเป็นวัสดุทดแทนที่ใช้กันทั่วไป วัสดุเหล่านี้มักพาดได้ไกลกว่าและต้านการบิดตัวได้ดีกว่าไม้เนื้อแข็ง แต่ต้องใช้ตารางระยะวิ่งของผู้ผลิตแทนตาราง IRC ที่เครื่องคำนวณนี้ใช้ จึงต้องตรวจสอบแยกต่างหาก

เอกสารอ้างอิง

1. International Code Council, International Residential Code, ตาราง R502.3.1(1) และ R502.3.1(2)
2. American Wood Council, Span Tables for Joists and Rafters
3. USDA Forest Products Laboratory, Wood Handbook: Wood as an Engineering Material