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O bom senso diz que vigas grandes podem suportar mais carga, e vigas espaçadoras mais próximas também aumentam a capacidade de carga de um piso. Mas maior nem sempre é melhor quando os construtores estão construindo uma casa ou adicionando um cômodo. Os cinco centímetros extras de distância vertical quando um piso é emoldurado com vigas de 2 x 10 em vez de 2 x 12 pode ser muito importante, por exemplo. Portanto, o desafio para os construtores é escolher vigas adequadas à carga que carregam, maximizando o espaço.
Descobrir as capacidades de carga e escolher os tamanhos e espaçamentos corretos das vigas do piso é uma tarefa mais complicada do que você pode imaginar, uma vez que existem muitas variáveis em jogo:
- Espécie de madeira
- Grau da madeira serrada
- Largura e espessura das placas
- Espaçamento entre vigas
- Carga colocada no chão
- Comprimento que as vigas abrangem
Também estão disponíveis vigas de madeira projetada para pisos, que têm seus próprios requisitos de dimensionamento e espaçamento.
Espécies de Madeira
Diferentes espécies de madeira têm diferentes características de resistência, com algumas tendo uma resistência à flexão muito maior do que outras. Em geral, as espécies de crescimento lento têm mais anéis de crescimento por polegada e, portanto, são consideravelmente mais fortes do que as árvores de crescimento rápido. Isso também é verdade para árvores dentro da mesma espécie - quando as condições causam crescimento lento, a madeira da árvore será mais forte.
As espécies comuns usadas em enquadramento interno incluem:
- O pinho amarelo do sul e o abeto de Douglas têm alta resistência à flexão.
- A cicuta, o abeto e a sequóia vermelha têm resistência à flexão média.
- O cedro vermelho ocidental, o pinheiro branco oriental e o pinheiro ponderosa apresentam baixa resistência à flexão.
Grau de madeira serrada
Quanto menos defeitos houver em uma peça de madeira, mais forte ela será. Graus mais altos de madeira (limpar, selecionar ou 1) têm menos falhas e, portanto, serão mais fortes. Uma escolha comum para estruturas de construção é madeira serrada de 2 graus. Embora não sejam tão fortes quanto os graus mais altos, as falhas na madeira serrada de 2 graus geralmente não são suficientes para enfraquecer seriamente as placas. Evite usar madeira serrada de 3 ou 4 graus para aplicações de enquadramento estrutural. Se você estiver escolhendo pranchas manualmente, examine-as para verificar se há nós e outras falhas.
Tamanho da Madeira
A resistência de uma determinada tábua é afetada de forma mais dramática pela largura de cima para baixo da tábua. A largura é consideravelmente mais importante do que a espessura de uma placa. Por exemplo, uma viga feita de 2 x 6s duplos pode abranger uma distância de cerca de 25 por cento mais do que um único 2 x 6, mas um 2 x 12 pode abranger cerca de 80 por cento a mais do que 2 x 6, embora tenha a mesma quantidade de madeira como um dobro 2 x 6.
Carregar
O vão da viga também é determinado pelo peso colocado no chão. As cargas do piso são descritas usando duas medidas: carga morta e carga viva.
A carga morta para construção residencial é geralmente considerada em cerca de 10 libras por pé quadrado. A carga morta é calculada somando o peso dos materiais de construção e dividindo pela metragem quadrada.
O termo carga viva refere-se à carga total transportada pelo piso, incluindo móveis, ocupantes e outros objetos sendo armazenados. Para pisos residenciais, a carga viva é geralmente considerada entre 30 a 40 libras por pé quadrado (psf), embora isso varie dependendo da localização dentro da casa. As cargas vivas do primeiro andar têm requisitos mais elevados do que as cargas vivas do segundo andar (40 libras por pé quadrado vs. 30 psf). Um cômodo usado exclusivamente para dormir pode precisar de apenas 30 psf, enquanto um piso de garagem sobre um porão precisaria de 50 psf ou mais. Um sótão inacessível, por outro lado, pode ter uma carga ativa de apenas 20 psf.
Mesas de Joist Span
O vão da viga refere-se à medida coberta pela viga entre as estruturas de suporte, como vigas ou paredes de fundação. Os construtores geralmente usam tabelas pré-calculadas para informar os vãos das vigas apropriadas para cada espécie de madeira, tamanho e espaçamento. Mas os códigos de construção locais devem ser sempre consultados, uma vez que situações incomuns podem exigir recomendações de amplitude diferentes. Os cálculos reais do vão da viga do piso só podem ser feitos por um engenheiro estrutural ou empreiteiro.
Esta tabela de amostra fornece tamanhos mínimos de vigas de piso para vigas espaçadas a 16 polegadas e 24 polegadas no centro (oc) para madeira de 2 graus com 10 libras por pé quadrado de carga morta e 40 libras de carga viva, o que é típico de uma residência normal construção:
| Pinheiro Amarelo, Douglas Fir | Redwood Cicuta, Spruce | Cedro vermelho ocidental, Pinho branco oriental | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tamanho da Viga | 16 ″ o.c. | 24 ″ o.c. | 16 ″ o.c. | 24 ″ o.c. | 16 ″ o.c. | 24 ″ o.c. |
| 2×6 | 9′ 9″ | 8′ 3″ | 8′ 8″ | 7′ 6″ | 7′ 6″ | 6′ 3″ |
| 2×8 | 12′ 8″ | 10′ 8″ | 11′ 0″ | 10′ 2″ | 10′ 5″ | 8′ 6″ |
| 2×10 | 16′ 0″ | 13′ 0″ | 14′ 6″ | 12′ 4″ | 12′ 9″ | 10′ 5″ |
| 2×12 | 18′ 6″ | 15′ 0″ | 17′ 6″ | 14′ 4″ | 14′ 9″ | 13′ 0″ |
Os construtores podem ajustar a escolha do tamanho e espaçamento da madeira serrada, dependendo das circunstâncias. Por exemplo, onde o pé direito é um problema, eles podem escolher vigas menores e espaçá-las mais próximas com um vão menor. Ou, onde um vão longo é necessário, como ao enquadrar um teto acima de uma sala de conceito aberto, vigas maiores feitas com uma espécie de madeira mais forte podem ser escolhidas.
