Houten balken die worden gebruikt in lichte skeletbouw kunnen om een aantal redenen horizontaal georiënteerde blokkering nodig hebben – waaronder blokkering aan de paneelranden, brandblokkering en knikremming bij axiale belastingen.
Structurele blokkeringsdoeleinden
Blokkeren om de slankheidsratio van de stijlen te verminderen
Sectie 3.7.1.4 van de National Design Specification for Wood Construction (NDS) van de American Wood Council stelt dat de slankheidsratio van stijlen niet groter mag zijn dan 50 onder gebruiksomstandigheden of 75 tijdens de constructie. Dit betekent dat de maximaal toegestane zwakke-as ongeschoorde lengte voor een 2x nominale houten balk 6′-3″ (50 x 1,5″) is voor omstandigheden tijdens gebruik of 9′-4,5″ (75 x 1,5″) in omstandigheden tijdens de bouw. Dit betekent echter niet noodzakelijkerwijs dat massief houten balken tussen de balken vereist zijn bij deze tussenruimten om de balken voldoende geschoord te beschouwen in hun zwakke as. Zowel binnen- als buitenwandconstructies van hout bevatten gewoonlijk lagen houten constructiepanelen (multiplex of OSB) en/of gipsplaten. In het algemeen worden deze bekledingsproducten en hun bevestigingen aan de houten balken beschouwd als voldoende zwakke-asverbanden, hetgeen erop wijst dat aan de NDS-lengtes kan worden voldaan zonder dat massief houten blokken tussen de balken nodig zijn. In de bouw is het echter gebruikelijk om dragende binnenwanden te hebben die de bouwbelasting van bovenaf dragen, maar waar de gipsplaten nog niet zijn geïnstalleerd.
Een unieke situatie die in sommige binnenwanden voorkomt, is een verspringende wand, waarbij 2×4 houten stijlen op 2×6 boven- en onderplaten worden gemonteerd, waarbij de stijlen van de ene rand van de platen naar de andere overgaan. Deze wandconditie levert uitstekende akoestische prestaties.
In dit geval zijn echter alleen de buitenzijden van de stijlen in contact met de beplating en/of gipsbekleding; de binnenzijden van de stijlen zijn niet geschoord. NDS 2015 Appendix A.11.3 geeft aan dat versteviging aan slechts één zijde van de stijlen voldoende is:
Wanneer stijlenwanden in lichte skeletbouw aan ten minste één zijde voldoende zijn ommanteld, mag de diepte, in plaats van de breedte van de stijlen, worden genomen als de kleinste afmeting bij de berekening van de le/d-verhouding.
Op vergelijkbare wijze toont NDS 2015 figuur 3F de lengte van de niet-geschoorde kolom op basis van schoring aan slechts één zijde van de stijl/kolom. NDS 2015 Commentaar C.3.6.7 stelt verder:
Het gebruik van de diepte van de staander als de kleinste afmeting bij het berekenen van de slankheidsverhouding bij het bepalen van het axiale draagvermogen van beklede wandsystemen met lichte skeletbouw is een reeds lang bestaande praktijk. De ervaring heeft geleerd dat houten constructiepanelen, vezelplaat, hardboard, gipsplaat of andere bekledingsmaterialen voldoende zijdelingse steun bieden aan de stijlen over hun dikte wanneer deze op de juiste wijze worden bevestigd.
Naast het rekening houden met de slankheidsratio van houten balken in hun zwakke as, moet ook rekening worden gehouden met de knikcapaciteit van dragende balken. Dit wordt meegenomen in de kolomstabiliteitsfactor volgens NDS paragraaf 3.7.1.5.
Hoewel de norm geen minimale blokkerings- of verstevigingscapaciteit voorschrijft om het knikken in de zwakke as tegen te gaan, is de gangbare praktijk dat elk van de hierboven genoemde bekledingssystemen, met standaard bevestigingsschema’s, of massief houten blokkeringen tussen de stijlen, voldoende capaciteit heeft om het knikken in de zwakke as tegen te gaan.
Scheidende paneelranden
Bij gebruik van houten skeletwanden is het gebruikelijk om de wanden als geblokt te ontwerpen, wat resulteert in aanzienlijk hogere toelaatbare afschuifcapaciteiten dan niet-geblokte afschuifwanden. Bij het ontwerp als geblokt, moeten alle afschuivingspanelen worden bevestigd aan een gemeenschappelijk framedeel; deze gemeenschappelijke framedelen zijn meestal verticaal georiënteerde stijlen en horizontaal georiënteerde blokken tussen de stijlen. Paragraaf 4.3.6 van de Special Design Provisions for Wind and Seismic (SDPWS) van de American Wood Council bevat eisen voor deze blokkendragers en deze WoodWorks Ask an Expert post bespreekt opties voor afmetingen en oriëntaties van blokkendragers voor dwarskrachtplaten.
Fire Blocking Purposes
De International Building Code (IBC) heeft brandblokeisen die bedoeld zijn om de verspreiding van vlammen, rook en gassen te beperken in brandbare verborgen ruimten zoals een houtskeletbouw wandspouw. Deze eisen, opgenomen in IBC 2015 paragraaf 718.2.2, stellen dat brandblokkering verticaal op plafond- en vloerniveau en horizontaal op onderlinge afstanden van niet meer dan 10 voet vereist is. Bovendien vereist IBC paragraaf 718.2.3 dat aansluitingen tussen horizontale en verticale ruimten gebruik maken van brandblokkering om de doorgang van vlammen, rook en gassen van muren naar aansluitende vloeren en vice versa te voorkomen. In conventionele lichte houtskeletbouw waar wand- en plafondafwerkingen strak tegen de bijbehorende spanten worden geïnstalleerd, en waar gebruik wordt gemaakt van platform-spantconstructie, fungeren de topplaten van de wanden als brandblokkering. Dit concept wordt bevestigd in het commentaar op IBC paragraaf 718.2.3. Echter, in situaties zoals ballon-frame muren of verlaagde soffit plafonds, kan extra brandwering in de muur noodzakelijk zijn. Zie de afbeelding hieronder voor een voorbeeld hiervan uit het IBC-commentaar van 2015.
