Inzicht in overspanningen van vloerbalken

Gezond verstand vertelt je dat grote vloer balken meer belasting kan dragen en afstand balken dichter bij elkaar verhoogt ook de belastbaarheid van een vloer. Maar groter is niet altijd beter wanneer bouwers een huis bouwen of een kamer toevoegen. De extra vijf centimeter verticale afstand wanneer een vloer is omlijst met 2 x 10 balken in plaats van 2 x 12s, kan bijvoorbeeld behoorlijk belangrijk zijn. De uitdaging voor bouwers is dus om draagbalken te kiezen die passen bij de last die ze dragen en tegelijkertijd de ruimte maximaliseren.

Het bepalen van de belastingscapaciteiten en het kiezen van de juiste maten en tussenafstanden van de vloerbalken is een meer gecompliceerde taak dan u zich misschien kunt voorstellen, omdat er veel variabelen spelen:

• Houtsoorten
• Rang van het hout
• Breedte en dikte van de planken
• Afstand tussen balken
• Lading op de vloer geplaatst
• Lengte die de balken overspannen

Houtsoorten

Verschillende houtsoorten hebben verschillende sterkte-eigenschappen, waarbij sommige een veel hogere buigsterkte hebben dan andere. Over het algemeen hebben soorten die langzaam groeien meer jaarringen per inch en zijn daardoor aanzienlijk sterker dan snelgroeiende bomen. Dit geldt ook voor bomen van dezelfde soort: wanneer de omstandigheden een langzame groei veroorzaken, zal het hout van de boom sterker zijn.

Veel voorkomende soorten die in huis worden gebruikt, zijn onder meer:

• Zuidelijke gele den en Douglasspar hebben een hoge buigsterkte.
• Hemlock, sparren en redwood hebben een gemiddelde buigsterkte.
• Westerse rode ceder, oostelijke witte den en ponderosapijnboom hebben een lage buigsterkte.

Houtsoort

Hoe minder defecten een stuk hout bevat, hoe sterker het zal zijn. Hogere houtsoorten (clear, select of 1) hebben minder gebreken en zullen daarom sterker zijn. Een gebruikelijke keuze voor constructieframen is hout van 2-kwaliteit. Hoewel niet zo sterk als de hogere klassen, zijn de gebreken in hout van 2-kwaliteit over het algemeen niet voldoende om de planken ernstig te verzwakken. Gebruik geen hout van 3 of 4 graden voor structurele frametoepassingen. Als je planken met de hand plukt, onderzoek ze dan op knopen en andere gebreken.

Timmerhout maat

De sterkte van een bepaalde draagbalk wordt het meest dramatisch beïnvloed door de breedte van de plank van boven naar beneden. De breedte is aanzienlijk belangrijker dan de dikte van een plank. Een draagbalk gemaakt van dubbele 2 x 6s kan bijvoorbeeld een afstand van ongeveer 25 procent meer overspannen dan een enkele 2 x 6, maar een 2 x 12 kan ongeveer 80 procent meer beslaan dan een 2 x 6, ook al heeft het hetzelfde aantal van hout als een dubbele 2 x 6.

Laden

De overspanning van de balk wordt ook bepaald door het gewicht dat op de vloer wordt geplaatst. Vloerbelastingen worden beschreven aan de hand van twee metingen: eigen belasting en live belasting.

De eigen belasting voor woningbouw wordt algemeen beschouwd als ongeveer 5 kg per m². Het eigen gewicht wordt berekend door het gewicht van de bouwmaterialen bij elkaar op te tellen en te delen door het vierkante oppervlak.

De term levende belasting verwijst naar de totale belasting die door de vloer wordt gedragen, inclusief meubels, bewoners en andere objecten die worden opgeslagen. Voor woonvloeren wordt doorgaans aangenomen dat de belasting 30 tot 18 kg per m² (psf) is, hoewel dit varieert afhankelijk van de locatie in de woning. Live-belastingen op de eerste verdieping stellen hogere eisen dan live-belastingen op de tweede verdieping (18 kg per m² vs. 30 psf). Een kamer die alleen wordt gebruikt om te slapen, hoeft misschien slechts 30 psf te dragen, terwijl een garagevloer boven een kelder 50 psf of hoger nodig heeft. Een ontoegankelijke zolderruimte daarentegen heeft misschien een live belasting van slechts 20 psf.

Balkoverspanningstabellen

Balkoverspanning verwijst naar de maat die wordt bedekt door de balk tussen ondersteunende constructies, zoals balken of funderingsmuren. Bouwers gebruiken over het algemeen vooraf berekende tabellen om hen de juiste balkoverspanningen voor elke houtsoort, grootte en tussenruimte te vertellen. Maar lokale bouwvoorschriften moeten altijd worden geraadpleegd, aangezien ongebruikelijke situaties verschillende overspanningsaanbevelingen kunnen vereisen. Berekeningen van echte vloerbalken kunnen alleen worden gemaakt door een constructeur of aannemer.

Dit monster tabel minimum vloerdrager maten voor balken onderlinge afstand van 41 centimeter en 61 centimeter over-center (oc) 2-klasse hout met 5 kg per m² van eigen gewicht en 18 kg levend gewicht, dat bij normaal residentiële bouw: