Fortalecimiento de vigas de 2x4 existentes para crear un mini ático

Entre el primer y segundo piso de la casa de un amigo, tiene aproximadamente 4 pies de espacio muerto entre los pisos que quiere que ayude a convertir en almacenamiento (esto es en San Francisco, ¡así que cada pie cuadrado cuenta!). Sacó la idea de un espacio similar en mi casa.

Actualmente, el techo del primer piso consiste en paneles de 2x4 de 16" de centro a centro, que generalmente se extienden a lo largo de aproximadamente 10' para cada habitación.

No quiero arrancar y reemplazar todos los techos del primer piso, por lo que mi plan es fortalecer los 2x4 de alguna manera y agregar un piso de 1/2" o 3/4" para poder colocar algunas cajas. allí y dejar "rastrillos" para moverse.

Aquí están las soluciones que se me ocurrieron y mis pensamientos sobre ellas (no soy un constructor, pero he construido muchas estructuras ad-hoc y hasta ahora nadie ha muerto... :)). También debo mencionar que planeo usar tornillos en lugar de clavos en todas partes, así que espero que eso mejore la rigidez.

  1. Simplemente coloque un piso de 1/2" en las vigas de 2x4. Creo que esto probablemente funcionaría por un tiempo. Hace muchos años, tenía una casa que tenía un espacio en el ático que estaba solo encima de las vigas de 2x4, aunque reconozco que las vigas de 2x4 realmente no deberían No se puede usar para un tramo de 10 pies, ni siquiera para un ático.

  2. Hermana los 2x4 con otro 2x4. Creo que esto solo mejora el lapso en aproximadamente un 25%, pero eso nos lleva a un pie más o menos de 10'

  3. Hermane los 2x4 con los 2x6 y ponga el piso encima de eso. Esto debería ser lo suficientemente fuerte, pero desafortunadamente la forma en que se distribuyen las cosas requeriría mucho trabajo adicional para que todo encajara correctamente (debido a la ubicación de los largueros y dónde iría el piso y trabajando alrededor de una tubería en un lado, etc. .. etc..)

Así que esas eran mis opciones. Sentí que 1 y 2 podrían funcionar, pero estarían en el lado más débil, y 3 definitivamente funcionaría pero generaría mucho trabajo. Idealmente, algo entre los dos sería suficiente para manejar el almacenamiento en el ático que tenía 4 pies de altura y fue entonces cuando pensé en esta idea descabellada:

  1. Coloque un nuevo conjunto de 2x4 de lado cruzando (90 grados con respecto a) los 2x4 actuales . Sé que los 2x4 no son tan buenos en su lado, pero esto solo agrega 1.75 "a la altura, como lo harían los 2x6 hermanos, y con todo atornillado, ¿no agregaría esto una cantidad decente de rigidez con el piso en la parte superior? Pero no puedo entender cómo calcular cuánta fuerza realmente ganará esto y si supera al n. ° 2 anterior. No quiero poner los 2x4 verticalmente encima de los otros 2x4, porque no hay mucho espacio ahí..

¿Alguna idea?

Si la respuesta es contratar a un ingeniero estructural, entonces eso está fuera de su presupuesto, por lo que probablemente nos veremos obligados a colocar los 2x6, aunque apuesto a que los 2x4 o los 2x4 hermanos en realidad serían suficientes para un espacio de ático tan bajo. ..

En realidad, al hablar con mi hermano, se me ocurrió una nueva idea: agregar 2 o 3 postes que amarren el piso del ático (débil) al techo (de carga) de arriba, y luego simplemente estar contento con un montón de 2x4 para la mayor parte del peso rodamiento, sabiendo que los postes pueden cortar el vano a la mitad.
¿Qué hay arriba? La mejor inversión estructural si puede soportar algunas piezas que atraviesan el espacio es amarrar las vigas de 2x4 a las vigas del piso sobre ellas. Escribiendo comentarios al mismo tiempo, ya veo.
Derecha: arriba hay 2x8 que forman el piso de arriba, que presumiblemente puede manejar mucha carga. :) Entonces, ¿cuántas vigas necesitaría (que interfieren con el espacio de mi ático) para no tener que agregar 2x6? ¿O tal vez incluso hermanas 2x4?
¿ Cómo es que hay cuatro pies de espacio entre los pisos? ¿El techo era originalmente más alto?
@isherwood - ¡sí! Derribaron el techo en algún momento por alguna razón...

Respuestas (1)

Wow, esto es un gran esfuerzo, pero sé lo valioso que es el espacio en SF.

Haré algunas suposiciones y tú me avisas si me equivoco. Primero, las Cargas se dividen en Cargas Vivas (cajas de almacenamiento, libros, adornos navideños, etc.) más Cargas Muertas (techo de paneles de yeso, vigas de techo, contrapiso de madera contrachapada de 1/2”, etc.) Generalmente agregamos alrededor de 3 psf para cargas misceláneas como luces, conductos, etc. en la carga muerta. Entonces, aquí está su carga muerta:

Techo de pánel de yeso: 2,5 psf, más 2x4 @ 16” oc: 1,0 psf, más subsuelo de 1/2” en 2x4: 1,5 psf, más varios: 3 psf... para una carga muerta total de 8,0 psf.

En segundo lugar, las cargas vivas se consideran distribuidas uniformemente en el espacio de almacenamiento... Y las cargas en el tercio medio del tramo afectan más la deflexión Y pueden causar grietas en el techo de paneles de yeso cuando se exceden las cargas permitidas.

Aquí están sus opciones:

Opción 1: simplemente agregue el contrapiso en el 2x4 existente a 16” al centro.

Según la especie y el grado de las vigas del techo, las vigas de 2x4 a 16” de centro a centro que abarcan 10' pueden soportar aproximadamente 12 psf de carga viva más 8 psf de carga muerta.

Esta es sin duda la opción más fácil. Le sugiero que diseñe algunos artículos que desea almacenar y vea si supera los 12 psf. (Recuerde, son 12 libras por pie cuadrado sobre el tramo de varias vigas del techo. Es decir, si parte del área tiene 16 libras por pie cuadrado y un área adyacente EN LAS MISMAS VIGAS pesa 8 libras por pie cuadrado... probablemente esté bien).

Opción 1A: Igual que la Opción 1, pero no almacene nada en el tercio medio del lapso:

Con esta opción, puede almacenar alrededor de 20 psf de carga en vivo en el primer 1/3 de cada lado de cada tramo... pero nada en el tercio medio.

Opción 2: Agregue 1 - 2x4 entre cada 2x4 existente. (Puede hermanarlo con los 2x4 existentes o asegurarlo en cualquier lugar entre las vigas existentes).

Esto duplicará las cargas permitidas discutidas en la Opción 1 y 1A.

Opción 3: hermanas de 2x6 con 2x4 existentes.

Los 2x6 a 16” de centro a centro que abarcan 10' admitirán aproximadamente 60 psf de carga dinámica. Si agrega eso a los 2x4 existentes, puede admitir alrededor de 72 psf. Sin embargo, esto se basa en el hecho de que sujeta los 2x6 a los 2x4 con clavos/tornillos adecuados. (Por supuesto, si no están unidos, la carga viva permitida sería de 60 psf).

Opción 4: Instale 2x4 plano en la parte superior de cada viga de techo de 2x4.

Esto no es recomendable. La fibra extrema en la flexión en el lado de tensión (en la parte inferior) todavía está limitada por la resistencia de la fibra de madera para un 2x4 en el borde.

Opción 5: Proporcione soportes desde las vigas del techo hasta las vigas existentes de 2x8 @ 16” en el centro que abarcan los mismos 10'.

Los 2x8 @ 16” que abarcan 10' pueden soportar aproximadamente 120 psf de carga viva. Agregar un soporte (2x4) en la mitad del tramo aumentará la carga viva permitida en los 2x4 existentes hasta aproximadamente 110 psf Y agregará una carga puntual a los 2x8... lo que podría sobrecargar los 2x8 dependiendo de cuál sea la carga real por encima el techo y lo que soporta en el segundo piso.

Si tienes una nevera o una cama de agua encima de esta zona no lo haría. De lo contrario, el Código requiere 40 psf de carga viva más 10 psf de carga muerta para un espacio habitable. En este caso, creo que sus 2x8 estarían bien, dependiendo de la especie y el grado.

Creo que su próximo paso es considerar lo que se almacenará sobre el techo y cuánto pesará... en promedio en un lapso de 10'.

Eso es muy útil, aunque tenía la impresión de que hermanar los 2x4 en realidad no duplicaría la carga, sino que solo mejoraría el lapso en aproximadamente un 25%... O tal vez eso funcione de la misma manera. Solo pude encontrar calculadoras de carga que funcionaran para 30/40 psf, ¿cómo calculaste los 12 psf?
Y para responder a su pregunta en la parte inferior, el piso de arriba no tiene muebles pesados, camas de agua o electrodomésticos, es solo un dormitorio grande.
Lo que me hace pensar que la Opción 2 podría funcionar, porque 24 psf parece que estaría bien para un espacio pequeño en el ático. La opción 5 no estaba destinada a ser postes verticales cada 16", sino tal vez 2 o 3 en la habitación, por lo que cada 4-6' más o menos. Así que tal vez una combinación de dos postes + 2x4 hermanos y estaré bien con razonable almacenamiento Aunque entonces tengo que considerar los terremotos...
@DavidLjungMadisonStellar Sí, este análisis es solo para cargas verticales. (Mi análisis es manual... no gráficos de carga. Por cierto, utilicé Douglas -Fir con un grado No. 1). Donde vives, las cargas laterales también son importantes. Una alternativa a la instalación de soportes verticales de 16” de centro a centro sería instalar una “espalda fuerte” que se conecte a cada vigueta del techo y luego agregar un soporte vertical de 4' de centro a centro. Sin embargo, tenga cuidado de no sobrecargar la viga del piso que se conecta cada 4 pies.
No olvide consultar sus códigos locales. San Francisco se encuentra en una zona sísmica activa y los requisitos de carga pueden verse afectados por las ordenanzas locales. Si hay un terremoto y la casa se derrumba, la compañía de seguros puede tener preguntas sobre cómo se construyó este espacio de almacenamiento adicional. Si descubren que no cumple con el código, podrían usarlo como motivo para denegar todo el reclamo.
@LeeSam: ¿está hablando de solo hacer una espalda fuerte en el techo para ayudar a distribuir la carga del poste vertical que se tira hacia abajo?
@daveola Dijiste que no esperabas instalar un soporte vertical en cada vigueta a 16" de centro a centro, así que sugiero instalar un soporte vertical a unos 4' de centro a centro y fijarlo a un refuerzo a lo largo de las vigas del techo. Sin embargo, recuerde que soportará la mitad de la carga en cada vigueta multiplicada por 4' entre centros. Por lo tanto, la conexión en las vigas del piso debe soportar esa carga más la carga viva y muerta normal del piso. (Tal vez también un refuerzo en la parte inferior de las vigas del piso... para distribuir la carga en todas las vigas del piso).
Esa es una gran idea, pero comienza a consumir la pequeña cantidad de espacio para la cabeza que hay allí. altura.
@daveola Me aseguraría de que los 2x6 estén reforzados para que no se "tumben" de costado si las cosas comienzan a temblar.
Acordado. Voy a hermanar los 2x6 con los 2x4 actuales, y luego colocaré madera contrachapada de 1/2 "en la parte superior; tengo la sensación (incluso con el almacenamiento) será significativamente más fuerte que el techo actual)