¿Es esta una forma razonable de crear un espacio de acceso sobre un piso estructural?

Por lo tanto, parte de mi pensamiento sobre "cómo construir una casa" incluye el uso de un piso estructural (losa) con un espacio de acceso enmarcado encima para proporcionar espacio y acceso a los recorridos de servicio. (El equipo de manejo de aire también se puede ubicar allí, o se puede colocar en un armario mecánico).

Sin embargo, prefiero que el piso estructural sostenga el marco del espacio de acceso (en lugar de tener un segundo juego de asientos en las paredes de carga); De esta manera, una falla en la estructura secundaria no afectará las rutas de carga principales en la casa, y también permite que el piso terminado y el espacio de acceso se omitan intencionalmente en espacios no terminados usando una pared lisiada con montantes de acero debajo del extremo de la terminar la estructura del piso. Sin embargo, mientras que NFPA 13D 8.6.5 permite dejar este espacio sin rociadores incluso si está construido con materiales combustibles (es decir, madera), la norma NFPA 13 completa (consulte 8.15.1.1 y 8.15.1.2.2) requiere que dicho espacio sea de construcción no combustible o de combustible limitado para estar exentos de protección con rociadores. La madera tratada con retardador de llama (usando un proceso de tratamiento a presión) podría usarse según NFPA 13 8.15.1.2. 11; sin embargo, eso no parece ganar mucho en comparación con el simple uso de viguetas de acero de estructura liviana conformadas en frío, o algún otro sistema no combustible, en su lugar.

Con esto en mente, investigué mucho y ideé dos posibles ideas para un sistema de piso, ambas basadas en vigas de acero conformadas en frío (Marino/Ware JoistRite es lo que he estado buscando, pero preferiría estar abierto a otros sistemas que proporcionen un bloqueo fácil de usar). Sin embargo, ninguno de los sistemas cae dentro de la guía de diseño prescriptivo disponible para pisos de viguetas de acero, por lo que no estoy seguro de si mis propuestas son algo que no provoque pesadillas al ingeniero estructural (obviamente obligatorio para la planificación final). O en otras palabras: "¿Están estos conceptos para un sistema de piso dentro del ámbito de lo que un ingeniero estructural podría convertir en un plano terminado sin llorar ni rechinar de dientes?" Las cargas en las que he estado pensando son una carga muerta de 25 psf (en el peor de los casos,

La primera idea: estructura de acero, tablero de cemento

La primera idea que se me ocurrió para esto sería usar un marco de vigas de acero, pero con una plataforma de tablero de cemento estructural(tablero de cemento reforzado con fibra StructoCrete o un tablero de partículas aglomerado con cemento) en lugar de madera contrachapada u OSB. Sin embargo, esto impone la restricción de diseño de requerir un soporte cada 24", por lo que usamos vigas de acero de 2x8 en centros de 24", con bloqueo cada 48" en todos los tramos, alineados para crear una cuadrícula ordenada de vigas y bloqueo, y un voladizo máximo de 24" en todos los bordes, con el riel de borde flotante (es decir, no sujeto a la estructura). Soportando esto hay una rejilla de 48" por 48" de postes de tubería Schedule 40, con una altura máxima de 30", unidos al piso estructural y la estructura del piso de acabado con bridas de tubería y sujetadores mecánicos apropiados, y colocados de manera que las tuberías coincidan con la vigueta/bloqueo. Finalmente, un contrapiso de tablero de cemento estructural de 3/4" se une a la parte superior de este, proporcionando más acción compuesta para endurecer la estructura. Sin embargo, esta idea plantea la pregunta principal de "¿la vigueta 'flotante' entre las dos viguetas soportadas está adecuadamente sostenida por el bloqueo?" ya que usar un espacio de 24" para las publicaciones de soporte haría que el espacio de acceso fuera bastante difícil de navegar.

La alternativa: estructura de acero, plataforma de acero

Como solución alternativa, decidí investigar un sistema que usara una plataforma de encofrado de acero corrugado de poca profundidad y viguetas de acero de 2x8. Esto me permitiría usar viguetas con un espacio de 48" debido a los claros más largos que permite la plataforma, con el mismo espacio de 48" para el bloqueo y la suspensión de postes de 48" por 48", ya que la plataforma de acero puede abarcar distancias más largas que el cemento estructural los paneles de tablero son. Sin embargo, el Manual de diseño de plataforma de piso SDI no es exactamente algo que uno pueda aprender fácilmente (cuesta $ 85 por un PDF), y la guía disponible del fabricante para plataforma de piso de acero solo parece cubrir su uso como plataforma de forma para una estructura losa o en un sistema de losa de hormigón compuesto, no como un subsuelo independiente o con una capa superior de nivelación no estructural. Esto plantea la pregunta de "¿es práctico abrir 48" con plataforma de acero,

Además, ¿hay algo que me estoy perdiendo drásticamente aquí, ya sea con el plan o con alguna idea fuera del campo izquierdo que funcione para esta situación?

Para mí, una "losa de piso estructural" está diseñada para "abarcar" una cierta distancia usando barras de refuerzo. Estas losas suelen estar elevadas. Una “losa a nivel” descansa directamente sobre el suelo y se apoya en el soporte del suelo para soportar las cargas desde arriba. Una losa estructural podría costar entre 5 y 10 veces más que una losa sobre el terreno. ¿Por qué utilizar una losa estructural? ¿Cuáles son los valores de soporte de su suelo?
Los sistemas de rociadores contra incendios residenciales son diferentes a los sistemas de rociadores contra incendios comerciales y generalmente NO se requieren a menos que se encuentren en áreas residenciales de alta densidad, grandes complejos de condominios, áreas boscosas, requisitos de zonificación, etc. Lo que la mayoría de la gente no considera es que los residentes que tienen rociadores necesitan seguro de propietarios de vivienda por “daños por agua”. ¿Por qué rociadores contra incendios y pueden ser del tipo residencial?
Comodidad de caminar sobre pisos de madera vrs. caminar sobre pisos de concreto es significativo. Por lo general, usamos sistemas de pisos de madera en casas personalizadas debido a la "sensación" de los pisos con estructura de madera. ¿Por qué hormigón sobre sistema de suelo de acero?
Rara vez diseñamos la casa perfecta que nunca necesita remodelación. Los marcos de madera son más fáciles de remodelar que los sistemas de piso de concreto sobre acero. ¿Por qué no un sistema de piso de madera?
En mi área, hay muchos carpinteros excelentes para construir una casa con estructura de madera, pero muy pocos trabajadores que puedan construir una casa con estructura de hormigón y acero. El costo es proporcionalmente mayor para estos trabajadores de tipo limitado, por lo que el costo de la construcción es mayor y, a menudo, no se puede iniciar en determinados momentos. ¿Es importante el costo?
¿Pensé que todas las viviendas residenciales nuevas en California requerían rociadores? Si se desea concreto, mire a Frank Loyd Wright, sus casas de concreto son bastante únicas y pueden cumplir con algunos de sus criterios de diseño.
@LeeSam: gran parte de mi línea de pensamiento es tratar de resolver las cosas en un contexto unifamiliar antes de intentar hacer algo más grande con las ideas (como un 4+1, también conocido como cuatro unidades de vivienda + una bahía comercial). Re: seguro de daños por agua para rociadores contra incendios, nunca he visto nada alusivo a una cláusula como esa en ninguna de las cosas de seguros de HO que he mirado (y he investigado un poco antes); de hecho, casi todas las pólizas de HO ofrecen un pequeño descuento (comparable a una alarma contra incendios monitoreada) por tener una casa con rociadores.
@LeeSam: tenga en cuenta que cuando digo "losa estructural", me refiero a una losa estructural elevada que soporta (y demarca) la historia sobre ella. (La losa más inferior será una losa aislada un poco más convencional sobre el terreno; también, tenga en cuenta que esto se va a colocar en un caparazón ICCF total, por lo que la capacidad de carga de la pared no es un gran problema).
@LeeSam: en otros dos puntos: 1) parte del diseño es permitir la remodelación al hacerlo de modo que el plano de planta pueda estar estructuralmente abierto, excepto por los ejes (escaleras o mecánicos), en lugar de estar restringido por paredes interiores de carga . 2) "¿por qué no aspersores?" Las cosas empapadas son mucho más fáciles de arreglar que las cosas quemadas... además, está haciendo una distinción demasiado clara entre los sistemas FS residenciales y comerciales. (Un condominio de gran altura y una casa de San Francisco usan los mismos cabezales residenciales, pero difieren en las tuberías y demás...)
Como otra parte de la historia de fondo: "¿por qué no usar viguetas de madera?" Bueno, uno de los patrones que he visto con la construcción convencional de marcos livianos (especialmente con vigas en I de madera de ingeniería o vigas de entramado de madera) es un fuego que ingresa al ensamblaje del piso y el techo y lo consume desde abajo, convirtiéndolo en una trampa. para bomberos. Dado que realmente no se puede llevar agua de rociadores a un espacio de este tipo, y que no me sorprendería si una proporción significativa de los incendios domésticos comenzaran en espacios ocultos... crear esa oportunidad para un problema parece imprudente.

Respuestas (1)

Creo que las principales razones para usar marcos de piso de madera en lugar de concreto y acero son 1) la facilidad de construcción y el costo, 2) los valores de soporte del suelo, 3) los costos de los rociadores contra incendios vrs. detectores de humo, 4) mayor costo de seguro, 5) impuestos más altos, 6) facilidad de remodelación futura, 7) apariencia

1) La estructura de madera tradicional tiene un costo significativamente menor que los sistemas de pisos elevados de concreto y acero. No solo la mano de obra es más costosa para el concreto y el acero, sino que el tamaño de los miembros para soportar una carga tan pesada es más grande (más profundo). Esta profundidad se traslada a la altura total mínima de la estructura que requiere más revestimiento exterior, más escaleras (mayor área para ascender a un nivel superior), etc. todo lo cual se suma al costo.

2) El código requiere un diseño de "carga viva" de 40 lbs. por pie cuadrado más cualquier “carga muerta”. La estructura de madera totalizará alrededor de 10-15 psf y el concreto y el acero totalizarán alrededor de 80-90 psf. Por lo tanto, la carga de diseño total para madera es de aproximadamente 50-55 libras por pie cuadrado y para concreto y acero será de aproximadamente 120-130 libras por pie cuadrado.

Además, el hormigón no puede soportarse sobre madera, por lo que se requieren muros de hormigón, postes especiales de acero, etc.

Todo este peso adicional requiere una base más grande... independientemente de las condiciones del suelo.

3) Los rociadores contra incendios se utilizan para "salvar la propiedad", mientras que los detectores de humo se utilizan para la "detección temprana". Estrictamente desde el punto de vista de la seguridad, los detectores de humo salvan más vidas que los rociadores.

4) Cuesta más asegurar un edificio más caro. Cualquier ahorro debido a la construcción no combustible se verá afectado por los mayores costos de reemplazo, la cobertura de daños por agua, etc.

5) Los edificios con valores más altos se gravan con impuestos más altos.

6) La remodelación futura es más difícil.

7) Los pisos de concreto no se pueden verter sin juntas de expansión. Estas juntas son continuas y están ubicadas en todo el edificio. Estas juntas requieren un tratamiento especial para que no se “telegrafíen” a través del piso de acabado que se instala encima de estas juntas.

Resumen:

No veo ninguna ventaja en usar concreto sobre vigas de acero sobre armazones de madera, a menos que sea requerido por zonificación, códigos, etc.

¿Es esta una forma razonable de crear un espacio de acceso sobre un piso estructural?
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