Bóc tách mộc và khung kết cấu

Lỗi chiều dài khung phổ biến nhất là lấy tường đến mặt hoàn thiện của tấm thạch cao hay lớp trát mà các nghề hoàn thiện sử dụng. Thay vào đó, chiều dài khung bám theo đường tim cây đứng, và quy ước vẽ kỹ thuật Bắc Mỹ là bất đối xứng. Tường ngoài và tường chịu lực được lấy theo mặt ngoài của cây đứng, nơi móng, dầm viền và ván phủ thẳng hàng nhau. Vách ngăn bên trong được lấy theo đường tim, vì khoảng cách bố trí theo tim chia đều thành chiều dài theo tim và các điểm giao tự cân bằng. Các công trình thương mại lớn đôi khi lại định kích thước vách ngăn đến mặt khung. Chọn sai đường tham chiếu sẽ làm lệch chiều dài khoảng nửa bề rộng cây đứng ở mỗi đầu và làm dịch chuyển mọi khối lượng suy ra.

Sự phân biệt này là tập quán bố trí đã được thiết lập ở Bắc Mỹ chứ không phải một quy tắc đã ban hành, nên hãy theo bất kỳ mặt nào mà bản vẽ ghi rõ là định kích thước đến đó. Theo RICS NRM2, vấn đề này tan biến: Mục công tác 16 đo các cấu kiện khung theo chiều dài của chúng tại tiết diện đã nêu, và đường tim là đường ước tính trên thực tế.

Khi một chiều dài theo đường tim được nhân với bề rộng tường, đường tim sẽ đếm dư tại nơi các tường gặp nhau, và phép hiệu chỉnh là một chuẩn mực của thực hành đo bóc khối lượng. Góc chữ L tự cân bằng: phần được đếm hai lần ở một nhánh bằng đúng phần bị bỏ sót ở nhánh kia, nên không cần điều chỉnh. Giao điểm chữ T hay tường ngang sẽ đếm dư, nên bạn trừ đi nửa bề rộng tường tại mỗi điểm giao. Vì một tường ngang tạo thành hai điểm giao, nên trừ đi một bề rộng đầy đủ cho mỗi tường ngang. Chiều dài theo đường tim ròng bằng tổng chiều dài theo đường tim trừ đi nửa bề rộng nhân với số điểm giao.

Đây là sự bất đối xứng chiều dài so với diện tích trong khung kết cấu, và là quy tắc cần giữ vững. Thanh ngang và thanh ray chạy liên tục qua mọi lỗ mở, và phần tường phía trên và phía dưới lỗ mở vẫn tồn tại, nên một lỗ mở không bao giờ bị trừ khỏi chiều dài tường tuyến tính theo bất kỳ phương pháp nào. RICS NRM2 và thực hành Bắc Mỹ đồng quan điểm. Thay vào đó, điều mà một lỗ mở làm là giảm diện tích ván phủ và thêm các cấu kiện khung.

Diện tích ván phủ được giảm, nhưng chỉ với các lỗ mở lớn, vì công cắt vòng quanh một lỗ nhỏ bù lại phần vật liệu tiết kiệm được. Thực hành về vật liệu tấm ở Bắc Mỹ, vay mượn từ quy ước tấm thạch cao, bỏ qua các lỗ mở lên tới khoảng một tấm 4 nhân 8 (xấp xỉ 32 feet vuông) và trừ bất cứ thứ gì lớn hơn, nên một cánh cửa tiêu chuẩn khoảng 21 feet vuông vẫn được giữ lại. RICS NRM2 trừ các khoảng trống đóng ván lớn hơn ngưỡng công tác diện tích của nó, khoảng 0,50 mét vuông. Con số 1,00 mét vuông ở những chỗ khác trong dòng tiêu chuẩn đó thuộc về các mục ốp tấm, kính và chống thấm, không phải đóng ván gỗ, và không nên dùng lại ở đây. Công tác mộc theo VOB/C của Đức (DIN 18334) là một chế độ riêng: đối với công tác gỗ tính theo thể tích, nó đo toàn bộ tiết diện mà không trừ các phần cắt khoét.

Số lượng cấu kiện khung tăng lên. Mỗi lỗ mở thêm các cây đứng chính, các cây đứng đỡ hay cây đỡ đầu, một thanh đỡ trên (hoặc, ở Anh và các thị trường hệ mét, một thanh lanh tô), và các cây đứng cụt phía trên thanh đỡ trên, cộng thêm một thanh bệ và các cây đứng cụt dưới bệ đối với cửa sổ. Vai trò của các cấu kiện được IRC công nhận; số lượng điển hình gồm hai cây đứng chính cộng hai cây đứng đỡ với một thanh đỡ trên và các cây đứng cụt là quy ước của khung kết cấu.

Cách suy ra cốt lõi là như nhau cho cả khung đứng và khung ngang: số lượng cấu kiện bằng chiều dài chia cho khoảng cách bố trí theo tim, cộng một, cộng các phần dư theo quy ước. Số chia khoảng cách được lập bảng trong quy chuẩn; các phần dư là tập quán thực hành.

Đối với cây đứng, lấy các cây đứng trường theo khoảng cách bố trí, rồi cộng thêm ba cây mỗi góc, hai cây mỗi giao điểm vách ngăn, một cây mỗi đầu tường, và hai cây đứng chính cộng hai cây đứng đỡ mỗi lỗ mở. Khoảng cách tiêu chuẩn là 16 inch (406 milimét) theo tim trong các bảng của IRC và IBC; 24 inch (610 milimét) được phép dùng cho khung tối ưu. Chiều dài cây đứng không phải là chiều cao tường danh nghĩa. Một bức tường tiêu chuẩn cao 8 feet dùng cây đứng cắt sẵn 92 và 5/8 inch để khi cộng thêm thanh ngang dưới 1 và 1/2 inch và thanh ngang trên đôi 3 inch thì cụm lắp ráp đạt đến đường trần; tường 9 feet và 10 feet dùng các cây đứng 104 và 5/8 inch và 116 và 5/8 inch.

Gỗ làm thanh ngang bằng chiều dài tường nhân với số hàng: ba hàng theo mặc định (một thanh ngang dưới cộng một thanh ngang trên đôi), hoặc hai hàng với một thanh ngang trên đơn trong khung tối ưu. Dầm sàn và dầm trần bám theo mô hình cây đứng dọc theo chiều dài sàn, cộng thêm gấp đôi bên dưới các vách ngăn song song, gấp đôi cùng với thanh đỡ trên và cây đỡ đầu quanh các lỗ mở, và các dầm viền ở chu vi. Rui mè được đếm bằng chiều dài mái chia cho khoảng cách bố trí cộng một cho mỗi mặt phẳng dốc, nhưng chiều dài phải là chiều dài dốc thực, không phải chiều dài nằm ngang. Chiều dài thực bằng chiều dài nằm ngang nhân với hệ số dốc (căn bậc hai của một cộng bình phương của độ vươn cao chia chiều dài), cộng thêm phần đua ra và một phần dư cho nóc. Rui mè ở sống và máng xối dùng hệ số dốc dài hơn của riêng chúng.

Ở các khu vực dùng RICS NRM2 và CIQS, cách suy ra số lượng này không xuất hiện trong bảng tiên lượng. Cây đứng, dầm sàn và rui mè được đo dưới dạng cấu kiện theo mét dài tại tiết diện đã nêu, và nhà thầu tự tính ra số lượng cấu kiện. Các bảng khoảng cách bố trí là quy chuẩn; các phần dư và hệ số nhân ba hàng thanh ngang là quy ước. Các giá trị khoảng cách mặc định theo hệ mét (400 milimét ở Anh, 600 ở lục địa châu Âu, 450 ở Úc và New Zealand theo AS 1684) là các mô-đun thông dụng chứ không phải con số bắt buộc, vì khoảng cách phụ thuộc vào nhịp và tải trọng và được đọc từ bản vẽ.

Một bức tường đầu hồi hoặc tường dốc có các cây đứng tăng dần từ đầu thấp lên đỉnh, mỗi cây dài hơn cây trước một lượng bằng độ vươn cao chia chiều dài nhân với khoảng cách bố trí. Số lượng vẫn là chiều dài chia cho khoảng cách bố trí, nhưng khối lượng gỗ phải cộng dồn các chiều dài tăng dần thực tế thay vì áp chiều cao đỉnh cho mọi cây đứng. Một cách tính tắt thông dụng dùng chiều dài cây đứng trung bình, xấp xỉ một nửa chiều cao đỉnh, nhân với số lượng. Diện tích ván phủ đầu hồi là diện tích tam giác: đáy nhân chiều cao chia hai. Xem đầu hồi như một hình chữ nhật ở chiều cao đỉnh sẽ đặt dư cả cây đứng lẫn ván phủ.

Trước bất kỳ phép quy đổi từ diện tích sang số tấm nào, hãy xác định những mặt nào được phủ ván, vì lấy sai cơ sở mặt là một lỗi sai gấp đôi. Tường ngoài thường được phủ ván trên một mặt, mặt ngoài. Một bức tường được phủ ván cả hai mặt vì lý do chống cắt hay cấp chống cháy sẽ tăng gấp đôi diện tích. Sàn mái dùng diện tích mặt phẳng dốc thực, còn sàn nền dùng diện tích trên mặt bằng của sàn đã dựng khung.

Sau đó quy đổi diện tích sang số tấm. Số tấm bằng diện tích đã phủ ván chia cho diện tích một tấm, làm tròn lên thành số tấm nguyên. Tấm tiêu chuẩn là 4 nhân 8 feet, tức 32 feet vuông, một cỡ tấm được đánh giá theo hiệu năng do hiệp hội ngành gỗ kỹ thuật ban hành. Các thị trường hệ mét dùng tấm 1,2 nhân 2,4 mét, khoảng 2,88 mét vuông. Phép trừ diện tích lỗ mở được áp dụng trước khi làm tròn lên.

Ngoài bản thân các cấu kiện, khung kết cấu còn mang theo các phụ kiện liên kết và vật liệu cố định bằng kim loại: bát treo dầm, bản giằng chống bão và chống nhấc, bản neo khung, và đinh hoặc vít. Cách tiếp cận là một bát treo cho mỗi liên kết dầm vào dầm cái và các bản giằng theo mỗi gối tựa rui mè hay vì kèo, với số lượng chính xác lấy từ bảng kê phụ kiện liên kết của dự án và bảng kê liên kết của IRC. RICS NRM2 liệt kê những thứ này là vật liệu cố định. Yêu cầu và vai trò cấu kiện được neo theo quy chuẩn và tiêu chuẩn; số lượng chính xác lấy từ bảng kê.

Thanh chèn chống cháy theo quy chuẩn có thể suy ra được. IRC R302.11 yêu cầu thanh chèn chống cháy trong tường cây đứng dễ cháy ở cao độ trần và sàn, và theo phương ngang tại các khoảng cách không vượt quá 10 feet (3.048 milimét), cộng thêm ở các mặt dưới hắt và bản hông cầu thang, nên các đoạn nằm ngang xấp xỉ bằng chiều dài tường chia cho 10 feet cộng các đoạn chạy theo từng tầng. 10 feet là khoảng cách bố trí tối đa được dùng làm số chia, không phải chiều dài cấu kiện. Thanh chặn luồng khói nhà ở theo IRC R302.12 chia nhỏ các cụm sàn và trần dễ cháy bị che khuất có diện tích 1.000 feet vuông trở xuống. Thanh chặn luồng khói áp mái riêng có diện tích 3.000 feet vuông trở xuống là một quy định cho công trình thương mại trong IBC 718.4.2 đối với các loại hình sử dụng Nhóm R, không phải con số cho nhà ở.

Thanh chèn không theo quy chuẩn thì phụ thuộc vào chi tiết: thanh đệm và thanh đóng đinh cho tủ, tay vịn và thiết bị gắn cố định, thanh chèn mép tấm nơi mép ván phủ rơi vào giữa hai cây đứng, và các hàng giằng chống xô giữa nhịp trong dầm sàn, thường khoảng một hàng cho mỗi 8 feet nhịp. Không có điều khoản đã ban hành nào ấn định số lượng, nên nó được lấy từ các chi tiết kiến trúc và sơ đồ bố trí tấm hoặc dầm, hoặc tính gộp vào một phần dự phòng gỗ chung.

Vì kèo mái và vì kèo sàn chế tạo theo thiết kế là các cấu kiện được lập bảng kê và thiết kế sẵn, nên chúng được đếm theo từng cái theo ký hiệu vì kèo từ bản vẽ thiết kế vì kèo (các loại vì kèo thường, vì kèo bốn dốc, vì kèo cái, vì kèo đơn dốc, vì kèo kéo và vì kèo đầu hồi), chứ không suy ra theo khoảng cách bố trí như rui mè và dầm dựng bằng cây gỗ rời. IRC và tiêu chuẩn thiết kế vì kèo TPI 1 chi phối chúng, và RICS NRM2 liệt kê vì kèo theo số lượng.

Cấu kiện vượt nhịp phía trên một lỗ mở được định lượng khác nhau theo vùng. Tường khung nhẹ Bắc Mỹ dùng một thanh đỡ trên ghép từ gỗ định hình hoặc thanh đỡ trên chế tạo theo thiết kế, được tính gộp trong gỗ khung, với chiều dài bằng bề rộng lỗ mở cộng phần gối tựa trên mỗi cây đứng đỡ, nhân với số lớp ghép. Thực hành ở Anh và châu Âu thường dùng một thanh lanh tô bằng thép đúc sẵn hoặc bê tông đúc sẵn thay thế, đo bằng mét dài theo quy chiếu đã nêu và tính trong một mục riêng. Khung gỗ ở Úc và New Zealand theo AS 1684 dùng một thanh lanh tô gỗ, với thép ở những nơi bảng kê yêu cầu. Mô hình hóa nhầm cái này thành cái kia sẽ đưa cấu kiện trên đầu vào sai bảng tiên lượng và sai vật liệu.

Bu lông neo bệ tường hoặc thanh ngang đáy có thể suy ra từ quy chuẩn dựa trên chiều dài thanh ngang dưới. IRC R403.1.6 quy định bu lông neo không cách nhau quá 6 feet theo tim, với một bu lông trong phạm vi 12 inch tính từ mỗi đầu thanh ngang và tối thiểu hai bu lông cho mỗi đoạn thanh ngang, nên số lượng xấp xỉ bằng chiều dài thanh ngang chia cho 6 feet, cộng một, cộng các bu lông ở đầu. Các vùng có địa chấn cao và gió mạnh sẽ thu hẹp khoảng cách và thêm long đen bản theo điều chỉnh tại địa phương.

Thép định hình nguội được bóc tách giống hệt như gỗ: chiều dài nhân khoảng cách bố trí cho ra số cây đứng, và một thanh ray hình chữ U ở trên cộng một ở dưới cho ra thanh dẫn, được đo bằng hai lần chiều dài tường và đặt mua theo chiều dài cây hàng 10 feet (hai hàng, tương đương kim loại của thanh ngang gỗ). Có ba điều thay đổi. Cấu kiện được nhận diện bằng ký hiệu của AISI hoặc SSMA: 362S125-33 nghĩa là bụng 3,625 inch, S là cây đứng, cánh 1,25 inch, và thép nền 33 mil, với cấu kiện phi kết cấu được ký hiệu NS theo AISI S220 và cấu kiện kết cấu theo AISI S240. Không có board foot; thép được đặt mua theo cây và tính giá theo trọng lượng, là số pound trên mỗi foot của tiết diện. Độ dày tính theo mil (33, 43, 54, 68 hoặc 97) thay cho cấp gỗ và được đọc từ đặc tả kỹ thuật, không suy ra từ chiều dài.

Gỗ xẻ ở Bắc Mỹ được đặt mua và tính giá theo board foot. Một board foot bằng 144 inch khối, và số board feet bằng chiều dày nhân chiều rộng nhân chiều dài chia cho 144 với mọi kích thước tính bằng inch. Đối với gỗ khung định hình, người ta dùng tiết diện danh nghĩa, nên một cây 2 nhân 4 nhân 8 ra 5,33 board feet, khớp với cách các xưởng cưa thống kê gỗ mềm; kích thước bào hoàn thiện thực tế 1,5 nhân 3,5 inch thì tính thiếu khối lượng. Board feet là đơn vị của Bắc Mỹ; các thị trường hệ mét tính giá gỗ theo mét dài hoặc mét khối tại tiết diện cưa đã nêu theo RICS NRM2, CIQS và AS 1684. Cấp gỗ và loài gỗ là một thông số mô tả bóc tách: NRM2 yêu cầu nêu rõ tiết diện và đặc tính của gỗ, nên SPF No. 2 so với Douglas Fir-Larch, hay cấp C16 của Anh so với C24, không thể gộp chung vào một dòng. Mỗi loại tường được bóc tách như một chiều dài riêng, vì các loại tường khác nhau về độ dày, kích cỡ và khoảng cách cây đứng, số hàng thanh ngang, cấp chống cháy, ván phủ và đường tham chiếu.

Nguyên tắc cuối cùng là giữ hai hệ đơn vị tách bạch. Khối lượng đo, dùng cho chào thầu và báo cáo phạm vi công việc, là chiều dài tường trên đường tham chiếu và diện tích ván phủ, tính bằng feet dài và feet vuông hoặc mét vuông, theo dạng của NRM2 và CIQS. Khối lượng đặt mua, dùng cho mua sắm, quy đổi con số đó sang board feet, số tấm ván nguyên và số cây đứng hay thanh ray, rồi cộng thêm hao hụt: thường 10 đến 15 phần trăm đối với gỗ khung và khoảng 10 phần trăm đối với ván phủ, áp dụng cho đơn hàng chứ không bao giờ cho ranh giới đo. Những khoảng hao hụt đó là quy tắc kinh nghiệm của ngành. Báo cáo khối lượng đặt mua như một bản chào thầu sẽ phóng đại phạm vi, còn báo cáo khối lượng đo như một đơn hàng sẽ cấp thiếu vật tư cho công trình. Exayard đọc bản vẽ và áp dụng các quy tắc này một cách tự động, vạch từng chiều dài tường trên đường tham chiếu của nó, trừ các lỗ mở vượt qua ngưỡng đã chọn, và suy ra cây đứng, thanh ngang, dầm sàn, rui mè, ván phủ và phụ kiện liên kết cho khu vực đang dùng.