Cómo calcular el tamaño de la viga de acero y los postes para reemplazar la viga de madera existente en la terraza

Tengo una terraza cubierta que se extiende 10' hacia afuera (oeste) desde la casa hacia el jardín/piscina y tiene un ancho/tramo de 32'.

La viga actual se compone de (2) 2x6 en madera colocados uno al lado del otro funcionando como la viga. Actualmente está sostenido por (4) postes de madera de 4x4 que se están pudriendo. La viga soporta (17) viguetas de 2x6. El espaciado de las vigas es de 24" OC para todas excepto las dos últimas en el lado norte de la terraza que son 20.5" OC y la última viga que es de 15" OC Las vigas sostienen las láminas de madera contrachapada de 4x8 habituales para el techo de tejas.

Me gustaría reemplazar la viga de madera y los postes existentes con acero. Sin embargo, me gustaría usar solo dos postes en cada extremo (probablemente a un pie más o menos desde el final de la viga en cada lado). De esta manera no habría publicaciones bloqueando la vista.

Mis preocupaciones se deben a la envergadura y el peso. Quiero evitar cualquier pandeo de la viga en el medio. También quiero asegurarme de que la estructura soporte el peso y el viento (en una zona de huracanes).

¿Cómo calculo los tamaños correctos de vigas y postes de acero y las bases necesarias para mi propósito?

[Foto 1] De pie en el extremo norte mirando al sur:De pie en el extremo norte mirando al sur

[Foto 2] De pie en el extremo sur mirando al norte:De pie en el extremo sur mirando al norte

¿Cuál es la razón para querer usar una viga de acero aquí? La madera es más barata, más fácil de trabajar, más fácil de obtener y puede diseñarse para resistir las fuerzas del viento relevantes. En la construcción residencial unifamiliar, las vigas de acero generalmente se reservan para circunstancias inusuales que requieren luces muy largas.
Según tengo entendido, una viga de acero es la mejor opción para un solo tramo de 32'. Mi objetivo es tener solo dos publicaciones en lugar de las cuatro que tengo actualmente. También quiero evitar tener que reemplazar la viga de madera debido a posibles daños por termitas o pudrición en el futuro. Si se puede usar una sola viga de madera, estoy abierto a escuchar las opciones que podrían funcionar. ¡Gracias!

Respuestas (4)

Puedo darle la respuesta que viene es el resultado de las clases de estática y dinámica de la universidad.

Lo que no puedo hacer es brindarle una respuesta que tenga el peso que tendría el sello de un ingeniero público con licencia para ejercer en el estado de Florida o en su estado de residencia.

Con toda sinceridad, le pido que no acepte la palabra de nadie que aún no haya aprobado asuntos de construcción residencial en la ciudad o el condado de su residencia. E incluso entonces, no tome su palabra como exacta hasta que tenga los datos por escrito.

Los huracanes, los pagos de seguros lentos o inexistentes y la inacción política parecen ocurrir al mismo tiempo.

Mis suegros vivían entre la I-95 y el océano, en el condado de Palm Beach. Creo que la mayor diferencia entre su casa y la tuya es que el borde de la piscina no está al ras con la plataforma, y ​​la casa de al lado era de un color diferente.

Tenga en cuenta que estoy adivinando todo, desde la clasificación ASTM del acero que se usaría, hasta la clasificación de diseño de viento de huracán requerida en su código postal.

No parpadearía si le dijeran que necesita una viga pesada de 4 o una estándar de 5 pulgadas. La viga de 5 pulgadas es menos de 1/4” más grande en cada lado. Así que iremos con ese.

No sé nada sobre el código de construcción más reciente y grandes piezas de acero alrededor de piscinas residenciales. Pero apuesto a que los pedazos de 32' que pesan alrededor de 325 libras y se elevan en el aire, sobre acero, no están permitidos a menos de 6 pies del agua.

Estoy seguro de que ahora hay algo sobre necesitar suficiente espacio para caminar alrededor del perímetro de una piscina.

Es probable que también haya algo sobre zapatas, suelo saturado, escombros voladores, y el término 'puesta a tierra' se usará al menos dos veces. Si sumamos 6 pies a cada lado, estamos dentro de los límites de lo razonable.

Ahora hemos llegado a un espacio libre de 44'.

Se vuelve un poco difícil determinar la distancia, pero supongo (nuevamente) que esto colocará 1 poste sobre los trabajos de agua de la bomba de la piscina y el otro frente a la ventana del baño. No vas a poder mover la publicación más cerca de la piscina, pero estoy abierto a tus pensamientos.

La pregunta ahora es, ¿qué vas a hacer con la viga que ahora se superpondrá con tus aleros? La respuesta más fácil es envolver un poste hueco de fibra de vidrio alrededor del de acero. Luego píntalo de azul y espera que no se note.

Dado que está cambiando mucho el techo del patio, desde los materiales utilizados, la distancia entre los soportes, la longitud adicional y las vigas que ahora se unen a acero en lugar de madera. Esperaría que el techo del patio se viera como una construcción nueva y no como una reparación. Esto requerirá que el techo del patio sea autosuficiente. Esto es mucho mejor para usted que la alternativa de ver el techo del patio como parte de su casa.

A partir de sus fotografías, parece que el lado de la casa del techo del patio requiere la pared exterior de su casa, e incluso se sujeta a ella con correas para huracanes. El 2x en la pared, pero conectado a nada más, parece estar allí como un punto de unión en caso de que desee colocar un techo plano.

Para recapitular hasta este punto, quitando los 2 postes centrales y reemplazándolos con una sola viga de acero que abarque toda la distancia, deberá construir un techo tipo cabaña de 4 postes, autónomo.

Puede estar contra su casa, y el techo puede integrarse en su casa, pero debe poder sostenerse por sí solo.

En realidad, los postes más cercanos a su casa deberán estar lo suficientemente lejos de su casa para que no molesten la losa de su casa. (Pero es posible que pueda compensar la base lo suficiente como para que la publicación quede justo contra la casa. Demasiadas matemáticas por ahora).

Ok, en este punto, no tiene sentido construir nada más que un rectángulo de acero y ponerlo sobre patas de acero. Necesitará 'muescas' para permitir ambos extremos del nuevo techo, para dejar espacio para que su casa se ensanche.

Deberá decidir cómo quiere que se vea el techo, las partes con muescas serán las más duras. Gracias a que ahora todo es de acero, puede agregar refuerzos, fortalecer la red donde sea necesario, esto ayudará a mantener bajo el tamaño de la viga.

Todavía tenemos que lidiar con las nuevas vigas, el techo y las tejas, hay algunas otras decisiones que tomar primero

Es probable que los costos en este punto excedan la calidad de vida que obtiene al quitar los 2 postes de madera.

Sería informativo llamar a planificación y zonificación, y preguntarles si pueden pensar en algún problema con la instalación de aproximadamente 32 pies de acero, donde los postes están dentro de los 6 pies de una piscina. La respuesta permitiría que algunos hechos se involucren aquí.

Y así es como realmente determinamos qué tamaño de viga necesita.

Agradezco los comentarios y pensamientos. La razón principal por la que hago la pregunta es para aprender, esto realmente me interesa. La segunda razón es que me gustaría saber que las cosas se hacen bien. Personalmente, realmente odio no tener idea de qué esperar cuando la gente me cita. En cuanto al borde de la piscina, quedará enrasado con los adoquines una vez instalados. No quería que se instalaran los adoquines hasta que resolviera el problema de las vigas y los postes.
Realmente aprecio su tiempo y esfuerzo en esta respuesta. Lo que parecía un trabajo inteligente y rápido resulta ser todo lo contrario. ¿No es ese el caso con demasiada frecuencia? ¿Sabes que hay una solución de madera para esto?
Este post es demasiado largo y está mal estructurado. Si realmente se necesita cada oración, agréguele estructura usando encabezados, de lo contrario, elimine generosamente.

El muro exterior es el verdadero soporte. De lo contrario, ¿el 4x4 estaría debajo del 2x? La carga se transmite verticalmente. Ya no lo muescas.

Por cada 4x4 eliminado agregue un 2x? Todo el lapso. Apoye el extremo del tramo con todo el ancho. Use 8 ' 2x y corte el primero por la mitad (4') para que las juntas se escalonen. Use tirafondos de 3/8 cada dos pies comenzando a 4" de cada extremo. Tres tirafondos cada dos pies. Dos desde la izquierda y uno desde la derecha en el primero, luego cambie en la siguiente estación dos a la derecha uno a la izquierda. Los tirafondos no deben sobresalga pero penetre en todas las tablas. El último juego de retrasos será de 4" desde el final. También puede pegar si lo desea, pero lo anterior es excesivo según las fotos y la descripción.

Use amarres para huracanes en todas las tablas.

Los 4x4 están sentados en cubierta. Mi mayor preocupación sería repartir la carga en cada extremo de la plataforma de semana.

aunque solo es mi opinion

Gran respuesta para qué tamaño de viga de madera se necesita, pero no es una respuesta a la pregunta del OP de cómo calcular qué tamaño de viga de acero se necesita.

Me parece que lo que quieres hacer es posible. Una sola viga de acero puede abarcar fácilmente 30 pies. Las maderas individuales son relativamente económicas, pero el acero es mucho más fuerte que necesita mucho menos. Incluso puede ser menos costoso que reemplazar la madera con madera.

Para hacer una estimación aproximada, obtenga una copia de The Architect's Studio Companion , que es un compendio de reglas generales útiles. (Siempre puede obtenerlo en préstamo interbibliotecario, si no de otra manera). Se puede encontrar una respuesta más detallada y precisa en códigos y libros de texto de ingeniería estructural. El código a menudo proporciona reglas generales ("requisitos prescriptivos") que le permiten evitar el esfuerzo de los cálculos de ingeniería. No soy ingeniero estructural; si usted es serio acerca de esto, sería mejor consultar uno. El acero debe protegerse del agua y, a veces, también del fuego, y eso también está cubierto por el código.

Llame a 3 o 4 contratistas para solicitar ofertas con detalles sobre cómo harán el trabajo y si será aprobado por todas las AHJ locales. Dígales que está abierto a opciones en madera si puede obtener la vista que desea. Entonces sabrás cómo podrías hacer bricolaje.

Hola, y bienvenido a Stack Exchange. Como contratista (en otro campo), esto me parece un poco poco ético.