Debido a que determinar la capacidad de carga de la viga del piso requiere una comprensión profunda de las propiedades estructurales de la madera, así como los requisitos del código de construcción, es mejor dejarlo a un ingeniero estructural cuando se trata de determinar los detalles del diseño de un edificio. Sin embargo, comprender los conceptos básicos de los cálculos puede ayudarlo a comprender los límites de carga de su piso existente.
Cargas vivas y cargas muertas
Los pisos deben poder soportar dos tipos diferentes de cargas de peso. los peso muerto en el piso está el peso de la estructura del piso en sí y cualquier otra cosa que esté unida permanentemente al piso. los carga viva es el peso de los muebles, las personas y cualquier otra cosa que el piso necesite soportar, pero que no esté permanentemente adherido.
La carga muerta en un piso está determinada por los materiales utilizados en la construcción del piso. Un piso típico con marco de madera cubierto con alfombra o piso de vinilo tiene una carga muerta de aproximadamente 8 libras por pie cuadrado; si hay un techo cubierto con paneles de pared suspendido de la parte inferior de ese piso, la carga muerta aumenta a aproximadamente 10 libras por pie cuadrado. Los materiales para pisos más pesados aumentan la carga muerta aún más.
Códigos y límites de construcción
Los códigos de construcción locales especifican la carga viva mínima que los pisos deben soportar. El Código Residencial Internacional, en el que se basan la mayoría de los códigos de construcción locales, requiere que los pisos en las habitaciones que no duerman deben soportar una carga viva mínima de 40 libras por pie cuadrado, y los pisos en las habitaciones deben poder soportar una carga viva de 30 libras por pie cuadrado.
Los códigos también especifican cuántos pisos se pueden doblar bajo carga, una medida llamada límite de desviación. El IRC dice que los pisos no deben desviar más de 1/360 del tramo del piso. Por ejemplo, un piso con un tramo de 10 pies debe desviarse no más de 1/3 de pulgada, o 120 pulgadas / 360 pulgadas.
Tablas de valores y valores de diseño
Las tablas de tramo y las tablas que muestran límites de diseño para tipos de madera en particular le permiten determinar si un diseño de piso dado cumplirá con los requisitos de código y diseño. Para un tamaño y espaciado de vigueta dado, las tablas indican el valor de resistencia, denominado Valor de Fby rigidez, llamada Valor E, de la vigueta. Los arquitectos e ingenieros usan estas tablas para determinar el tamaño requerido y el espaciado de las vigas a medida que diseñan edificios, pero puede usarlas para trabajar hacia atrás y calcular la capacidad de carga de un piso existente.
Determinación de los límites de carga
Primero, determine el tamaño, el espacio y la envergadura, y la especie y el grado de madera de las viguetas del piso. Busque un sello en la viga que indique la especie y el grado de la madera.
Use una tabla de valores de diseño para encontrar el valor Fb para sus viguetas de piso. Como ejemplo, considere una habitación con un área de piso de 10 pies por 11 pies, 2 pulgadas construida con viguetas de abeto Douglas No. 1 de 2 por 6 grado espaciadas 16 pulgadas en el centro. Una tabla de valores de diseño muestra que las viguetas tienen un valor Fb de 1,495 y un valor E de 1,900,000.
A continuación, consulte una tabla de tramo para hacer una referencia cruzada del espaciado y el tramo para encontrar el valor Fb requerido para los límites de carga de esa tabla. En el ejemplo, las viguetas tienen un espacio de 16 pulgadas y un espacio de 11 pies y 2 pulgadas. La tabla de rango para un piso de carga viva de 30 psf / 10psf de carga muerta indica un valor Fb requerido de 1,315 y un valor E mínimo de 1,800,000. En este caso, sus viguetas son adecuadas para soportar una carga viva de 30 psf y una carga muerta de 10 psf.
Use tablas de tramo para cargas progresivamente más pesadas hasta que encuentre los límites de su piso. En este ejemplo, la tabla para un piso de carga viva de 40 psf / 10 psf de carga muerta muestra que la viga en el ejemplo tiene un valor Fb requerido de 1,644 y un valor E de al menos 2,400,000. Eso significa que las viguetas existentes no son adecuadas para soportar una carga viva de 40 psf.
Una vez que haya determinado el límite de carga de sus viguetas, puede usar esa cifra para determinar la carga total aceptable para la habitación o el edificio en cuestión. En el ejemplo, el área del piso de la habitación es de aproximadamente 112 pies cuadrados. Con una carga viva distribuida uniformemente de 30 psf, que las tablas muestran que el piso puede soportar, el peso total en el piso sería de aproximadamente 3,360 libras. Sin embargo, aumentar el peso total en el piso a 4,480 libras resulta en una carga viva de 40 psf, que está más allá de la capacidad de carga del piso.
