Как рассчитать размер стальной балки и столбов для замены существующей деревянной балки на террасе

У меня есть крытая терраса, которая простирается на 10 футов (на запад) от дома в сторону двора/бассейна и имеет ширину/пролет 32 фута.

Текущая балка состоит из (2) 2x6 деревянных элементов, расположенных бок о бок и функционирующих как балка. В настоящее время он поддерживается (4) деревянными столбами 4x4, которые гниют. Балка поддерживает (17) балок 2x6. Расстояние между лагами составляет 24" OC для всех, кроме последних двух на северной стороне террасы, которые составляют 20,5" OC, и последней балки, которая составляет 15" OC. Балки удерживают обычные фанерные листы 4x8 для черепичной крыши.

Я хотел бы заменить существующую деревянную балку и стойки стальными. Однако я хотел бы использовать только две стойки на каждом дальнем конце (вероятно, примерно в футе от конца балки с каждой стороны). Таким образом, не будет постов, блокирующих просмотр.

Мои опасения связаны с размахом и весом. Я хочу избежать провисания балки посередине. Я также хочу убедиться, что конструкция выдерживает вес и подъемную силу ветра (в зоне урагана).

Как рассчитать правильные размеры стальных балок и стоек, а также опоры, необходимые для моей цели?

[Фото 1] Стоя на северном конце лицом на юг:Стоя на северном конце лицом к югу

[Фото 2] Стоя на южном конце лицом на север:Стоя на южном конце лицом к северу

В чем причина желания использовать здесь стальную балку? Древесина дешевле, с ней легче работать, ее легче получить, и ее можно спроектировать так, чтобы она выдерживала соответствующие силы ветра. В односемейном жилом строительстве стальные балки обычно резервируются для нестандартных обстоятельств, требующих очень длинных пролетов.
Насколько я понимаю, стальная балка — лучший вариант для одного пролета 32 фута. Моя цель — иметь только два поста вместо четырех, как сейчас. Я также хочу избежать замены деревянной балки из-за потенциального повреждения термитами или гниения в будущем. Если можно использовать одну деревянную балку, я готов выслушать варианты, которые могут сработать. Спасибо!

Ответы (4)

Я могу предоставить вам ответ, который приходит в результате занятий статикой и динамикой в ​​колледже.

Чего я не могу сделать, так это предоставить вам ответ, который имеет вес, который был бы предоставлен печатью государственного инженера, имеющего лицензию на практику в штате Флорида или в вашем штате проживания.

Со всей искренностью прошу вас не принимать на слово тех, кто еще не согласовал вопросы жилищного строительства в городе или округе вашего проживания. И даже тогда не принимайте их слова как точные, пока не получите данные в письменном виде.

Ураганы, медленные или отсутствующие страховые выплаты и политическое бездействие, кажется, происходят одновременно.

Мои родственники жили между I-95 и океаном, в округе Палм-Бич. Я думаю, что самая большая разница между их домом и вашим заключается в том, что край бассейна не находится на одном уровне с палубой, а дом по соседству был другого цвета.

Поймите, я догадываюсь обо всем, от рейтинга ASTM стали, которая будет использоваться, до расчетного рейтинга ураганного ветра, требуемого в вашем почтовом индексе.

Я бы не моргнул, если бы вам сказали, что ему нужна тяжелая 4 или стандартная 5-дюймовая балка. 5-дюймовая балка меньше, чем на 1/4 дюйма больше с каждой стороны. Так что мы пойдем с этим.

Я ничего не знаю о самых последних строительных нормах и больших кусках стали вокруг жилых бассейнов. Но готов поспорить, что 32-футовые его части, весящие около 325 фунтов и поднятые в воздух на стали, не допускаются ближе 6 футов к воде.

Я уверен, что теперь есть необходимость в достаточном пространстве, чтобы пройти по всему периметру бассейна.

Скорее всего, есть что-то еще о фундаментах, насыщенной почве, летающих обломках, и термин «заземление» будет использоваться как минимум дважды. Если мы добавим по 6 футов к каждой стороне, мы окажемся в пределах разумного.

Теперь мы достигли 44-футового чистого пролета.

Становится немного сложно определить расстояние, но я (опять же) предполагаю, что это поместит 1 стойку над водопроводом вашего бассейна, а другой - перед окном ванной комнаты. Вы не сможете переместить пост ближе к бассейну, но я открываю ваши мысли.

Теперь вопрос в том, что вы собираетесь делать с балкой, которая теперь будет пересекаться с вашим карнизом. Самый простой ответ – это обернуть стальную полую стойку из стекловолокна. Затем покрасьте его в синий цвет и надейтесь, что его не заметят.

Поскольку вы так сильно меняете крышу патио, от используемых материалов, расстояния между опорами, дополнительной длины и балок, которые теперь крепятся к стали вместо дерева. Я ожидаю, что крыша внутреннего дворика будет рассматриваться как новое строительство, а не как ремонт. Для этого крыша патио должна быть самонесущей. Это намного лучше для вас, чем альтернатива тому, чтобы крыша патио рассматривалась как часть вашего дома.

Из ваших фотографий видно, что крыша патио со стороны дома требует внешней стены вашего дома и даже прикреплена к ней с помощью ураганных ремней. 2x на стене, но не подключены ни к чему другому, кажется, есть точка крепления, если вы хотите установить плоский потолок.

Подводя итог к этому моменту, сняв 2 центральные стойки и заменив их одной стальной балкой, охватывающей все расстояние, вам нужно будет построить 4-стоечную самостоятельную крышу типа кабана.

Она может быть против вашего дома, а крыша может быть встроена в ваш дом, но она должна быть в состоянии стоять сама по себе.

На самом деле столбы, ближайшие к вашему дому, должны быть достаточно далеко от вашего дома, чтобы они не мешали плите вашего дома. (Но вы, возможно, сможете сместить опору настолько, чтобы столб мог быть прямо напротив дома. Слишком много математики для прямо сейчас.)

Хорошо, на данный момент нет смысла строить что-либо, кроме прямоугольника из стали, и ставить его на стальные ножки. Вам понадобятся «выемки» для обоих концов новой крыши, чтобы освободить место для того места, где ваш дом станет шире.

Вам нужно будет решить, какой вы хотите видеть крышу, участки с выемками будут самыми сложными. Благодаря тому, что теперь он полностью стальной, вы можете добавить косынки, укрепляя перемычку там, где это необходимо, это поможет уменьшить размер балки.

Нам все еще нужно разобраться с новыми балками, крышей и черепицей, сначала нужно принять некоторые другие решения.

Затраты на этом этапе, вероятно, превышают качество жизни, которое вы получаете, удаляя 2 деревянных столба.

Было бы информативно позвонить в отдел планирования и зонирования и спросить, могут ли они подумать о каких-либо проблемах, связанных с установкой около 32 футов стали, где стойки находятся в пределах 6 футов от бассейна. Ответ позволил бы привлечь сюда несколько фактов.

И вот как мы действительно выясняем, какой размер балки вам нужен.

Я ценю комментарии и мысли. Основная причина, по которой я задаю этот вопрос, заключается в том, чтобы учиться, это меня действительно интересует. Вторая причина заключается в том, что я хотел бы знать, что все сделано правильно. Лично я действительно ненавижу не иметь никакого представления о том, чего ожидать, когда люди цитируют меня. Что касается покрытия бассейна, то после укладки оно будет вровень с брусчаткой. Я не хотел, чтобы асфальтоукладчики устанавливались, пока я не решу проблему с балками и стойками.
Очень ценю ваше время и усилия на этот ответ. То, что казалось умной и быстрой работой, оказывается далеко не так. Не слишком ли часто это происходит? Знаете ли вы, что для этого есть решение для дерева?
Этот пост слишком длинный и плохо структурирован. Если на самом деле необходимо каждое предложение, добавьте к нему структуру, используя заголовки, в противном случае удалите его целиком.

Внешняя стена является настоящей опорой. Иначе 4x4 был бы ниже 2x? Нагрузка передается вертикально. Я не надрезать его.

Для каждого удаленного 4x4 добавить 2x? Весь промежуток. Подпереть конец пролета всей шириной. Используйте 8' 2x и разрежьте первую часть пополам (4'), чтобы суставы располагались в шахматном порядке. Используйте 3/8 анкерных болтов через каждые два фута, начиная с 4 дюймов с каждого конца. Три болта через каждые два фута. Два слева и один справа на первом, затем поменяйте местами на следующей станции два правых и один левый. Лаги не должны выступают, но проникают во все доски. Последний набор лагов будет на 4 дюйма от конца. Вы также можете приклеить, если хотите, но вышеизложенное является излишним, основываясь на фотографиях и описании.

Используйте ураганные связи на всех досках.

Полноприводные автомобили просто лежат на палубе. Моей самой большой заботой было бы распределить нагрузку на каждом конце по недельной палубе.

Хотя только мое мнение

Отличный ответ на вопрос, какого размера нужна деревянная балка, но это не ответ на вопрос ОП о том, как рассчитать, какой размер стальной балки необходим.

Мне кажется, что то, что вы хотите сделать, возможно. Одна стальная балка может легко охватывать 30 футов. Отдельные бревна относительно недороги, но сталь настолько прочнее, что ее нужно гораздо меньше. Это даже может быть дешевле, чем замена дерева на дерево.

Чтобы сделать приблизительную оценку, получите копию The Architect's Studio Companion , которая представляет собой сборник полезных эмпирических правил. (Вы всегда можете получить его по межбиблиотечному абонементу, если нет другого способа.) Более подробный и точный ответ можно найти в кодексах и учебниках по строительной инженерии. Код часто содержит эмпирические правила («предписывающие требования»), которые позволяют избежать трудоемких инженерных расчетов. Я не инженер-строитель; если вы серьезно относитесь к этому, было бы лучше проконсультироваться с одним. Сталь должна быть защищена от воды, а иногда и от огня, и это также предусмотрено нормами.

Позвоните 3 или 4 подрядчикам и попросите предложения с подробным описанием того, как они будут выполнять работу и будет ли она одобрена всеми местными AHJ. Скажите им, что вы открыты для вариантов из дерева, если вы можете получить желаемый вид. Затем вы узнаете, как можно сделать своими руками.

Здравствуйте и добро пожаловать в Stack Exchange. Мне как подрядчику (в другой области) это кажется немного неэтичным.