Drewniane elementy rusztowe stosowane w konstrukcjach lekkich ścian szkieletowych mogą wymagać poziomo zorientowanego blokowania z wielu powodów – włączając w to blokowanie na krawędziach płyt ścinanych, blokowanie przeciwpożarowe i ograniczanie wyboczenia, gdy poddawane są obciążeniom osiowym.
Cele blokowania konstrukcyjnego
Blokowanie w celu zmniejszenia współczynnika smukłości słupów
Sekcja 3.7.1.4 Narodowej Specyfikacji Projektowej dla Konstrukcji Drewnianych (NDS) Amerykańskiej Rady Drewna stwierdza, że współczynnik smukłości słupów nie powinien przekraczać 50 w warunkach eksploatacyjnych lub 75 podczas budowy. Oznacza to, że maksymalna dozwolona długość bez stężeń w osi słabej dla sworznia drewnianego o wymiarach nominalnych 2x wynosi 6′-3″ (50 x1,5″) w warunkach eksploatacyjnych lub 9′-4,5″ (75x 1,5″) w warunkach konstrukcyjnych. Nie musi to jednak oznaczać, że w tych odstępach konieczne jest stosowanie bloków z litego drewna między słupkami, aby uznać, że słupki są odpowiednio stężone w ich słabej osi. Zarówno wewnętrzne jak i zewnętrzne konstrukcje ścian drewnianych zwykle zawierają warstwy drewnianych płyt konstrukcyjnych (sklejka lub OSB) i/lub gipsowych płyt ściennych. Ogólną praktyką jest uznawanie tych produktów poszycia i ich mocowań do drewnianych słupów za odpowiednie stężenie słupów w osi słabej, co wskazuje, że współczynniki smukłości NDS mogą być spełnione bez potrzeby stosowania bloków z litego drewna między słupami. Jednak w trakcie budowy często występują wewnętrzne ściany nośne, które przenoszą obciążenia konstrukcyjne od góry, ale nie mają jeszcze zamontowanych gipsowych płyt ściennych. W tych warunkach, drewniane blokowanie może być konieczne dla wyższych ścian.
Unikalny warunek, który istnieje w niektórych ścianach wewnętrznych jest zataczającym się zespołem ściany kołkowej, gdzie 2×4 drewniane kołki są zainstalowane na 2×6 górnych i dolnych płytach, z kołkami naprzemiennie od jednej krawędzi płyt do drugiej. Ten stan ściany zapewnia doskonałe parametry akustyczne.
Jednakże w tym przypadku tylko zewnętrzne powierzchnie kołków stykają się z poszyciem i/lub pokryciem gipsowym; wewnętrzne powierzchnie kołków są nieusztywnione.
Gdy ściany szkieletowe w lekkiej konstrukcji szkieletowej są odpowiednio poszyte przynajmniej z jednej strony, głębokość, a nie szerokość słupka, może być brana jako najmniejszy wymiar przy obliczaniu współczynnika le/d. Należy wykazać na podstawie doświadczenia, że poszycie zapewnia podparcie boczne i jest odpowiednio zamocowane.
Podobnie, rysunek 3F w normie NDS 2015 pokazuje długość słupa bez stężeń na podstawie stężeń tylko na jednej powierzchni słupa. W komentarzu C.3.6.7 do normy NDS 2015 podano dalej:
Używanie głębokości słupka jako najmniejszego wymiaru w obliczaniu współczynnika smukłości przy określaniu nośności osiowej systemów ścian szkieletowych w osłonie lub z okładzinami jest praktyką stosowaną od dawna. Doświadczenie pokazuje, że drewniane panele konstrukcyjne, płyty pilśniowe, płyty pilśniowe twarde, płyty gipsowe lub inne materiały poszycia zapewniają odpowiednie podparcie boczne słupka na całej jego grubości, gdy są odpowiednio zamocowane.
Oprócz uwzględnienia granicy współczynnika smukłości elementów drewnianych w ich słabej osi, należy również rozważyć wyboczeniowość elementów nośnych. Jest to uwzględnione we współczynniku stateczności słupa, zgodnie z punktem 3.7.1.5 normy NDS.
Mimo, że kodeks nie określa minimalnej nośności bloków/sztywnień w celu ograniczenia wyboczenia w słabej osi, powszechna praktyka wskazuje, że każdy z systemów poszycia wymienionych powyżej, ze standardowymi schematami łączników lub blokami z litego drewna pomiędzy słupami, ma odpowiednią nośność, aby oprzeć się wyboczeniu w słabej osi.
Krawędzie płyt ścinanych
Przy użyciu ścian ścinanych o konstrukcji drewnianej, często projektuje się ściany jako zablokowane, co skutkuje znacznie wyższymi dopuszczalnymi nośnościami na ścinanie niż w przypadku nieblokowanych ścian ścinanych. Kiedy projektuje się je jako zablokowane, wszystkie krawędzie panelu usztywniającego muszą być przymocowane do wspólnego elementu szkieletu; tymi wspólnymi elementami szkieletu są zazwyczaj pionowo zorientowane słupki i poziomo zorientowana blokada pomiędzy słupkami. Sekcja 4.3.6 Specjalnych Przepisów Projektowych dla Wiatru i Sejsmicznych (SDPWS) Amerykańskiej Rady Drewna zawiera wymagania dla tych elementów blokujących, a ten post WoodWorks Ask an Expert omawia opcje rozmiarów i orientacji blokowania krawędzi paneli ścinanych.
Cele blokowania przeciwpożarowego
Międzynarodowy Kodeks Budowlany (IBC) posiada wymagania dotyczące blokowania przeciwpożarowego, które mają na celu ograniczenie rozprzestrzeniania się płomieni, dymu i gazów w palnych przestrzeniach ukrytych, takich jak wnęka ściany szkieletu drewnianego. Wymagania te, zawarte w IBC 2015 Section 718.2.2, stwierdzają, że blokada przeciwpożarowa jest wymagana pionowo na poziomie sufitu i podłogi oraz poziomo w odstępach nieprzekraczających 10 stóp. Dodatkowo, punkt 718.2.3 IBC wymaga, aby połączenia między przestrzeniami poziomymi i pionowymi wykorzystywały blokady przeciwpożarowe w celu zapobieżenia przenikaniu płomieni, dymu i gazów ze ścian do podłóg łączących i odwrotnie. W konwencjonalnych lekkich konstrukcjach drewnianych, gdzie wykończenia ścian i sufitów są zainstalowane ściśle do powiązanych z nimi elementów szkieletu i gdzie stosowana jest konstrukcja ramy pomostowej, płyty górne ścian będą funkcjonować jako blokada ogniowa. Koncepcja ta jest potwierdzona w komentarzu kodeksowym do sekcji 718.2.3 IBC. Jednakże w sytuacjach takich jak ściany z ramą balonową lub podwieszane sufity podsufitowe, dodatkowa blokada ogniowa w ścianie może być konieczna. Zobacz poniższy obrazek jako przykład tego z komentarza IBC 2015.
