A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | |
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1 | Note: This spreadsheet is for initial calculations only. All numbers should be confirmed by an engineer licensed in your state/country to assure safety. | |||||||||||||||||||||||||
2 | Aesthetically improved verion (linked from website) is here: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1CcfdC2OiWtEsmudWuqefXakA2VlH72j_6B-OiShada4/edit?ts=6031c2e3#gid=343079329 | |||||||||||||||||||||||||
3 | ABOUT: | Updated loft deisgn for a dome in the 3-dome cluster. | ||||||||||||||||||||||||
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5 | Using the Sheets: | |||||||||||||||||||||||||
6 | 1. Only edit highlighted (yellow) sections / cells. | |||||||||||||||||||||||||
7 | 2. Blue cells show summarized results. | |||||||||||||||||||||||||
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9 | Current Loft Design Being Tested: | Wood Species & Grade: | DFL No. 1 | |||||||||||||||||||||||
10 | Wood Section: | 3x10 | ||||||||||||||||||||||||
11 | Spacing O.C.: | 1 | ft | |||||||||||||||||||||||
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14 | Preliminary Info: | Table 1. Nominal vs. Actual Dimensions | Reference Design Values (Table 4a [p.34] in NDS Supplement) | Bending Design | (LRFD) | Shear Design | (LRFD) | Deflection Design | ||||||||||||||||||
15 | Interior Dome Height | 15 | feet | Joist Sizes | Actual Depth (in.) | Actual Width (in.) | Species & Commercial Grade: | DFL No. 1 | Preliminary Analysis | Preliminary Analysis | Allowable Deflection | |||||||||||||||
16 | Interior Loft Height Above Ground: | 8 | feet | 2x4 | 3.5 | 1.5 | Fb = | 1000 | psi | F'b = CdFb = | 1000 | psi | F'v = CdFv = | 180 | psi | △allowable (live) = L/240 | 0.675 | in | ||||||||
17 | Height of Loft Structural System: | 9.25 | inches | 2x6 | 5.5 | 1.5 | Fv = | 180 | psi | Sreq'd = M / F'b = | 21.69 | in^3 | Areq'd = 3V / 2F'v = | 4.46 | in^2 | Condition for an attic floor with limited storge - ASCE 7-16 Table 4.3-1. | ||||||||||
18 | Bottom Width of Loft (Longest): | 13.5 | feet | 2x8 | 7.25 | 1.5 | Fc,perp. = | 625 | psi | |||||||||||||||||
19 | Top Width of Loft (Longest): | 13.0 | feet | 2x10 | 9.25 | 1.5 | Fc = | 1500 | psi | Is the section adequate? | Yes | Is the section adequate? | Yes | w [lb/in] = | 3.33 | |||||||||||
20 | Interior Base Radius: | 7.5 | feet | 2x12 | 11.25 | 1.5 | E = | 1700000 | psi | |||||||||||||||||
21 | Ceiling Thickness: | 0.625 | inches | 3x8 | 7.25 | 2.5 | Corrected Stress | -NDS Table 4.3.1 | Corrected Stress | -NDS Table 4.3.1 | Required Section Properties | |||||||||||||||
22 | Decking Thickness: | 0.75 | inches | 3x10 | 9.25 | 2.5 | F'b = Ø*λ*KF*Fb*CM*Ct*CL*CF*Cfu*Ci*Cr | F'v = Ø*λ*KF*Fv*CM*Ct*Ci | EIreq'd (live) = 5wl^4 / 384△ = | 44286750 | psi*in^4 | |||||||||||||||
23 | Interior Height From Loft to Top of Dome: | 6.11 | feet | 4x6 | 5.5 | 3.5 | Section Properties (Table 1B [p.14] in NDS Supplement) | F'b = | 1911.8 | psi | F'v = | 272.16 | psi | |||||||||||||
24 | 4x8 | 7.25 | 3.5 | Section: | 3x10 | Is the section adequate? | Yes | Is the section adequate? | Yes | EI,chosen section = | 280330000 | psi*in^4 | ||||||||||||||
25 | Design Loads | Sxx = | 35.65 | in^3 | Is the section adequate? | Yes | ||||||||||||||||||||
26 | Dead Load | Notes: | Ixx = | 164.9 | in^4 | |||||||||||||||||||||
27 | Joists (Self Weight): | 5.14 | lb/ft^2 | DFL Density = 32 lb/ft^3 (need to acct for sxn dimensions - Table 1) | A = | 23.13 | in^2 | Inherent LRFD Safety Factor = | 1.2 | Inherent LRFD Safety Factor = | 1.3 | Deflection (in) = (5wl^4) / (384EI) = | 0.107 | in | ||||||||||||
28 | Decking (3/4" OSB): | 2.4 | lb/ft^2 | As per ASCE 7-16 Table C3.1-1a | Additional Safety Factor = | 3.1 | Additional Safety Factor = | 7.8 | ||||||||||||||||||
29 | Mech / Elec: | 2.5 | lb/ft^2 | As per ASCE 7-16 Table C3.1-1a | ||||||||||||||||||||||
30 | 5/8" Gypsum Drywall Ceiling | 2.75 | lb/ft^2 | As per ASCE 7-16 Table C3.1-1a | ||||||||||||||||||||||
31 | Total DL: | 12.79 | lb/ft^2 | Geometric Parameters (Section 4 in NDS) | ||||||||||||||||||||||
32 | Live Load | CD = | 1 | |||||||||||||||||||||||
33 | Estimated for Loft: | 40 | lb/ft^2 | CM = | 1 | |||||||||||||||||||||
34 | Total LL: | 40 | lb/ft^2 | As per ASCE 7-16 Table 4.3-1. | Ct = | 1 | *For application in less than 100F. | |||||||||||||||||||
35 | CL = | 1 | *Compression edge must be supported throughout its length to prevent lateral displacement, and the ends at pts of bearing have lateral support to prevent rotation | |||||||||||||||||||||||
36 | CF (Fb) = | 1.1 | ||||||||||||||||||||||||
37 | Load Combinations | CF (Ft) = | 1.1 | *See 'Reference Tables' sheet for CF values (Based on section dimensions). | ||||||||||||||||||||||
38 | Case 1: | 1.4D = | 17.90 | lb/ft^2 | CF (Fc) = | 1 | ||||||||||||||||||||
39 | Cfu = | 1 | ||||||||||||||||||||||||
40 | Ci = | 1 | ||||||||||||||||||||||||
41 | Case 2: | 1.2D + 1.6L = | 79.35 | lb/ft^2 | Cr = | 1.15 | ||||||||||||||||||||
42 | Governing Load = | 79.35 | lb/ft^2 | CP = | 1 | |||||||||||||||||||||
43 | Cb = | 1 | *Bearing area must be at least 6" in length parallel to grain. | |||||||||||||||||||||||
44 | Cb (the bearing area factor) is a factor that is multiplied into the bearing strength equation that we used to determine the required bearing width. | |||||||||||||||||||||||||
45 | Factored Design Load | See Table 3.10.4 on the Reference Tables tab for how to determine Cb | ||||||||||||||||||||||||
46 | Tributary Width: | 1 | feet | I chose to have Cb = 1 for simplicity in calculations | ||||||||||||||||||||||
47 | Factored Gravity Load: | 79.35 | lb/ft | |||||||||||||||||||||||
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50 | Demand Loads | |||||||||||||||||||||||||
51 | Max Shear = | 535.6 | lb | |||||||||||||||||||||||
52 | Max Moment = | 1807.6 | lb-ft | |||||||||||||||||||||||
53 | Modelling as a simply-supported beam. | |||||||||||||||||||||||||
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55 | ||||||||||||||||||||||||||
56 | Unfactored Loads for Serviceablility | |||||||||||||||||||||||||
57 | Unfactored Live Load: | 40 | lb/ft | |||||||||||||||||||||||
58 | Unfactored Dead Load: | 12.8 | lb/ft | |||||||||||||||||||||||
59 | Unfactored D + L: | 52.8 | lb/ft | |||||||||||||||||||||||
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62 | Load capacity per 6.25 ft^2 = | 250 | lb (concentrated) | |||||||||||||||||||||||
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