Question:
Augmenter la taille de la solive de plafond compromet la résistance du toit?
hacket
2016-08-30 21:26:16 UTC
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Je suis en train de rénover ma maison et j'ai découvert un problème majeur dans mon salon. La pièce mesure 20 pieds sur 20 pieds (400 pieds carrés) et le plafond est construit en 2x4 espacés de 24 pouces au centre. Chaque solive est construite à partir de 2 morceaux de 10 à 12 pieds qui sont assemblés au milieu avec seulement une poignée (5 à 10) de clous. Courant perpendiculairement aux solives, ils ont un blocage de 2x4 environ tous les 4 pieds. La structure entière s'est un peu affaissée, ce qui a provoqué la fissuration du plâtre. Elle ne risque pas de tomber.

Je voudrais remplacer les 2x4 par des solives plus grandes, mais je crains que l'augmentation de la taille des solives ne fasse peser davantage sur les chevrons. Les solives de plafond seraient de 12 pieds 2x12 qui sont couplées avec un placage d'acier et des clous. Ils auraient également des cintres (2x4) les attachant aux attaches du collier au-dessus qui soutiendraient le centre du plafond, semblable à ce que vous voyez sur l'image.

Je n'ai pas d'affaissement ou de fissure de mes chevrons ou de la ligne de toit du tout, même s'ils sont également construits à partir de 2x4 espacés de 24 pouces au centre. La portée est d'environ 12 pieds, ce qui n'est pas suffisant, mais étant donné qu'ils ne se sont pas affaissés ou fissurés après 20 à 30 ans, je ne prévois rien de faire avec cela. S'il n'est pas cassé, ne le réparez pas.

La question est: est-ce que le remplacement de mes poutrelles 2x4 par des solives 2x12 mettrait trop de charge sur mon toit?

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Quel âge a cet endroit? J'ai du mal à croire qu'il aurait rencontré le code à tout moment au cours des 40 dernières années.
Le remplacement des solives 2x4 par 2x12s * renforcerait * le toit, en supposant que vous n'ayez pas à les épisser. Mais à 20 pieds, vous auriez besoin d'épisser.
La maison a été construite en 1942, l'ajout a été construit dans les années 70 ou 80.
@hacket C'est une construction assez standard (old timey) ** rafter **. Les fermes étaient probablement disponibles à ce moment-là, mais selon les habitudes locales, beaucoup de gens utiliseraient des chevrons à la place, pour une durée relativement petite comme celle-ci. C'est toujours une belle façon de construire; cependant, d'autres ont raison de dire que ces chevrons sont un peu sous-dimensionnés par les codes modernes. Selon le type de charges de neige à gérer, elles sont probablement acceptables, étant donné qu'elles ont résisté au cours des 40 dernières années. Postez votre emplacement (approximatif) et j'écrirai une réponse avec de meilleurs conseils - pas d'espace dans les commentaires!
Je suis dans le nord de l'Illinois. Nous avons eu de la neige assez abondante, mais il ne s’accumule pas grand-chose sur le toit. Tout fond assez rapidement, les bardeaux foncés et tout. Le message que je reçois de tout le monde à ce sujet est que je devrais probablement me laisser assez bien tranquille, peu importe ce qu'ils sont, car ils sont en bonne forme.
La réponse d'@hacket est terminée! Voyez si vous pouvez le faire avec un seul membre de 20 pieds - c'est une bien meilleure façon. Cela pourrait même valoir la peine de chercher un petit [TJI] (http://www.woodbywy.com/document/tb-824/) pour cela, bien que ce soit exagéré et que je préfère personnellement le bois. Votre parc à bois local devrait être en mesure de vous aider à trouver la solution la plus rentable pour votre région.
Sept réponses:
#1
+9
isherwood
2016-08-30 21:29:49 UTC
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Vous n'avez pas de poutrelles ou chevrons. Vous avez conçu des fermes de toit. Les accords du bas sont 2x4 car c'est tout ce qui est nécessaire pour votre scénario. Ils ne couvrent pas le plafond eux-mêmes. Ils font partie d'une structure rigide qui est soutenue à la fois par les membrures supérieures et les membres de la poutre diagonale. Ceci est typique et a été une pratique courante depuis les années 1970 avec pratiquement aucune défaillance statique enregistrée.

Certaines fermes, dans le cas de très grandes portées ou poutres (qui sont parfois doublées ou triplées), sont conçues avec Accords de fond 2x6 ou 2x8. Mais pour les fermes courantes dans les maisons de taille modeste, le 2x4 est standard.

Le blocage a probablement été ajouté pour soutenir une finition de plafond particulière - des carreaux ou des panneaux de bois, par exemple. Sauf si vous avez un besoin particulier de plus de capacité de charge, laissez les choses tranquilles. Si vous le faites, consultez un ingénieur agréé qui examinera les choses beaucoup plus attentivement que nous ne pouvons le faire à partir d'une photo douteuse.

Excellente explication! Je n'ai pas besoin de plus de capacité de charge. Je parlais principalement du plâtre fissuré et de la possibilité que cela tombe. Je suis le genre de gars qui essaie de tout construire, mais on dirait que cela a été conçu avec 2x4 à l'esprit?
C'est suffisant. Vous n'avez pas précisé ce que signifie «un peu» d'affaissement, ni comment il s'affaisse, donc je ne peux pas offrir de raisons ou de solutions pour cela. Mettez à jour votre question si vous le souhaitez et je vais développer. Il y a cependant de fortes chances qu'un plafond de cloison sèche moderne n'ait pas le même problème à moins que vous n'obteniez des changements saisonniers dramatiques.
Je n'ai fait aucune mesure pour déterminer le niveau d'affaissement, mais sur ma deuxième photo, vous pouvez voir que le blocage est affaissé sur le côté droit. Peut-être que c'était juste construit comme ça ... La fissure était une fissure à la racine des cheveux sur chaque joint. Le plâtre a été installé en sections de 2 pieds par 4 pieds ... essentiellement chaque ferme et bloc avait un joint dessus. Le plâtre avait près d'un pouce d'épaisseur.
Ces images sont un peu sombres pour être sûr, mais je suis sûr à 99% que je peux voir une planche de faîtage (1x6 environ longeant le sommet du toit), ce qui signifie que ce sont des chevrons, pas des fermes. De plus, la façon dont les solives de plafond sont jumelées serait très inhabituelle dans une ferme. ** Cela étant le cas, la bonne approche pour renforcer cela si l'affaissement a été un problème serait d'ajouter des planches de suspension verticales de la zone supérieure des chevrons jusqu'au centre des solives de plafond. ** Le dimensionnement actuel semble plus que suffisant, juste que la portée est trop grande pour un joint jumelé comme celui-là.
Celles-ci ne me ressemblent certainement pas à des «fermes d'ingénierie». Ils peuvent techniquement être des fermes, et il peut y avoir eu un ingénieur quelque part dans le comté voisin, mais les "fermes" ont été définitivement fabriquées sur place et ne sont pas construites sous forme de fermes standard.
Oui il y a une planche faîtière, c'est un 1X6. Il y a en fait des planches de suspension verticales, vous pouvez les voir sur la photo. Ils sont connectés à chacun des accords soeurs et à côté de la cravate du col. Juste pour prendre conscience, cette maison était une pièce ajoutée dans les années 70 ou 80 et a été définitivement construite sur place, donc ce serait avant qu'une sorte de ferme préfabriquée ne soit disponible, je pense?
Les fermes préfabriquées sont disponibles depuis les années 60, au moins, et étaient à peu près la norme de facto au milieu des années 70 (sinon plus tôt). (Et les éléments sur les photos ne sont pas vraiment qualifiés de "fermes".)
Je voyageais et je n'ai pas pu voir la photo sombre d'origine. Je vois maintenant que les fermes ne sont pas construites avec des goussets en acier typiques et qu'il y a un panneau de faîtage. La photo supplémentaire rend cela plus clair également. N'hésitez pas à reconsidérer l'acceptation de cette réponse.
#2
+3
jkf
2016-08-31 23:22:41 UTC
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Ce toit / plafond est un exemple assez typique de construction de chevrons; c'est plus ou moins ainsi que les toits à ossature de bois ont été construits pendant des milliers d'années, avant que les fermes préfabriquées ne deviennent populaires.

Le code du bâtiment contient toujours des exigences normatives pour cette technique (c'est-à-dire que vous n'avez pas besoin un ingénieur), et inclura des tables de portée afin que vous puissiez dimensionner votre bois selon le code si vous construisez neuf. Cela devrait être disponible à la bibliothèque locale ou en ligne dans certaines juridictions. Vous pouvez également trouver en ligne des tableaux pour le bois dimensionnel de diverses associations de fabrication du bois - une calculatrice pratique se trouve ici.

Je suis sur le point de faire une digression dans un exercice de dimensionnement des chevrons, mais le tldr est qu'un ingénieur n'aimerait probablement pas la structure actuelle, mais elle peut être mise en œuvre. Le problème d'affaissement a deux causes possibles:

  1. Les éléments qui descendent des chevrons au centre de la solive du plafond semblent ne pas venir exactement du sommet du toit, plutôt quelque part plus près de le centre de la travée du chevron. C'est une mauvaise idée, car les chevrons sous-dimensionnés à la limite pourraient fléchir un peu sous des charges intermittentes (neige), poussant le joint jumelé dans le plafond vers le bas et provoquant l'affaissement. Les chevrons rebondiront lorsque la charge sera retirée, mais la gravité étant ce que c'est, l'affaissement restera dans le plafond.
  2. Il est également possible que celui-ci ait été encadré de manière négligée et que l'affaissement y ait été cloué à partir du jour 1. Cela semble être une possibilité avec la zone au-dessus de la porte dans la deuxième image.

Quoi qu'il en soit, le renforcement de la solive du plafond n'aidera pas à moins que vous ne passiez un seul membre tout le long - ce joint jumelé est tout simplement trop faible. Le calculateur de portée pratique suggère un seul 2x12 pour une solive de plafond de cette longueur. Ce n'est pas hors de question - au moins là où je vis, vous pouvez toujours obtenir 2x12 en longueurs de 24 'et plus; le coût est étonnamment raisonnable. J'envisagerais sérieusement cette option si le bois est à votre disposition - 10 20 '2x12s ne feront pas sauter la banque, et vous permettront de faire un beau plafond solide. Assurez-vous d'installer et de clouer complètement les nouvelles solives une par une afin que vos murs ne s'étalent pas pendant que vous faites cela. Tous les blocages horizontaux peuvent être supprimés, et les membres verticaux ne seraient pas non plus nécessaires dans ce cas.

Si ce n'est pas une option, je m'en tiendrai au matériau actuel de la poutrelle, en enfilant une ligne à partir de l'extrémité pour finir dans la pièce et pousser l'affaissement hors des solives avec une planche coincée entre le sol et le joint un par un. Si vous ajoutez un élément vertical allant directement au sommet du toit à chaque solive, il doit soutenir le centre du plafond afin que l'affaissement ne se reproduise pas. C'est une manière moins appropriée de corriger la situation, mais cela devrait fonctionner.


La digression des travées de rafter suit:

Dans le calculateur de portée, la portée autorisée dépend de l'espèce et le grade du bois utilisé; si nous supposons Épicéa-Pin-Sapin, n ° 2 et mieux, avec une charge de neige de 40 lb / pi2, le calculateur indique que la portée autorisée n'est que de 5 pi 11 po! (par côté, soit environ 12 pi entre les murs de votre cas)

Cela semble être un problème, non? "Mais comment se fait-il que ma maison ne se soit pas effondrée à un moment donné au cours des quarante dernières années", vous demandez-vous?

Eh bien, pour commencer, ces tables sont très conservatrices - j'ai vu des bâtiments patrimoniaux avec des chevrons 2x4 s'étendant sur plus de trente pieds entre des murs qui se sont tenus sans se plier ni se fissurer pendant les cent derniers hivers canadiens. Les ingénieurs aiment avoir une grande marge de sécurité, en particulier lorsqu'ils imposent une exigence normative à mettre en œuvre par tout Tom Dick ou Harry sur le terrain.

Mais il y a autre chose qui joue en votre faveur ici - le bois ain C'est pas ce que c'était. Ces 2 x 4 de 25 pi dans les édifices patrimoniaux sont en sapin douglas clair et sciés à la vraie dimension, donc ils sont en fait de 2 "x 4" et non de 1,5x3,5. Évidemment, je ne peux pas dire le grade de vos chevrons à partir de la photo, mais ils semblent être de 2 "x4".

Je ne sais pas quelles espèces sont utilisées dans votre région, mais branchez Non . 1 / meilleur Hem-Fir dans la calculatrice - cette note n'est pas trop folle, car les charpentiers vont du bois de haute qualité sur place pour des choses comme des chevrons, et gardent les planches minables pour les murs, etc. portée admissible; le reste de la différence s'explique par le bois supplémentaire dans une planche sciée brute. Un ingénieur anonyme ici estime qu'un facteur de 1,5x est approprié pour un 2x4 scié grossièrement sur un raboté; Je voudrais également noter qu'un 2x4 rugueux a une section transversale de 8 pouces carrés - comparez cela à un 2x6 dimensionnel. (1,5 * 5,5 = 8,25) Brancher un 2x6 dans la calculatrice vous donne une envergure de 10'2 ", qui a vos 20 'entre les murs à l'intérieur des marges (conservatrices).

/ digression

#3
+1
zipzit
2016-08-30 23:31:20 UTC
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Pour les fermes de construction résidentielle, ces éléments horizontaux sont normalement en tension. Si vous n'aviez pas à accrocher un plafond de cloison sèche, vous pourriez avoir des câbles en acier jouant le rôle de tension. Normalement, les 2x4 sont bien dans ce rôle.

Malheureusement avec vos portées et cet espacement des fermes, il n'est pas surprenant que le plafond de la cloison sèche s'affaisse un peu avec le temps. Il serait certainement logique de mettre à niveau ces membres horizontaux, mais comme recommandé par isherwood, vous devriez le faire réviser par un ingénieur. Il peut être possible de doubler le 2x4 (dans le sens vertical, créant un 2x8) pour éviter l'affaissement, MAIS parlez-en à votre ingénieur à ce sujet. Je soupçonne que c'est moins cher et plus sûr que d'essayer de remplacer les 2x4 existants, mais je ne sais pas dans les détails. Vous devez parler à un ingénieur.

Vous aurez certainement besoin d'un document et d'un plan de conception approuvés par l'ingénieur lorsque vous aborderez votre division locale de logement avec ce projet. Sans cela je doute que vous puissiez faire approuver vos permis de construction.

#4
+1
Eric
2018-11-12 22:17:51 UTC
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Si vous n'allez pas utiliser l'espace dans le grenier, les supports verticaux des chevrons horizontaux du plafond aux chevrons du toit du grenier seraient les MEILLEURS, qui seraient également les moins chers. Cela fonctionne rarement de cette façon, mais si vous prévoyez d'utiliser le grenier, comme je le suis dans mon ancienne maison en plâtre, associer les chevrons du plafond est la voie à suivre, mais utilisez des boulons ou des vis, pas des clous. Pas de martelage autorisé dans les maisons en plâtre: -0)

J'ai choisi la demi-soeur .. profilé en acier vissé 1 / 2x3 / 16x2in sur les côtés du 2x4. (Vis à bois n ° 12 x 1-1 / 2 po, donc trou de 13/64 dans l'acier, à 4 pouces d'intervalle dans la rangée supérieure et la rangée inférieure avec les rangées de trous - décalées)

[[Utilisez une vis à bois ordinaire , pas de vis à tête plate qui se cassent plutôt que de se plier à cause du durcissement]]

Seulement 2 pouces de large sur l'acier pour permettre à la latte et au plâtre de ne pas être touchés.

PS - 3 / L'acier à barres plates de 16 x 2 pouces fonctionnerait à peu près aussi bien que l'acier pour caniveaux, mais le canal aide à éviter les courbures brusques (ce qui affaiblit la résistance à la charge verticale en étant "hors du plan")

Meilleurs voeux.

Bonjour et bienvenue sur Stack Exchange.Bonne réponse: continuez à venir!
#5
  0
prisoner104163
2016-08-31 00:34:45 UTC
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Sistering (placer à côté) les solives de plafond - soit 2x ou produits en bois d'ingénierie est probablement ce que votre ingénieur va recommander. Cela ajoutera une certaine charge au mur, moins au toit.Les charges de neige ont un impact important sur les portées acceptables des chevrons de toit. Les colliers semblent hauts, probablement motivés par l'installation de grands conduits là-dedans, là encore l'ingénieur peut évaluer.

#6
  0
spuffler
2016-08-31 04:00:22 UTC
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Zéro terrain d'entente pour cette discussion: 2x4 ou 2x12 !! Je ne peux pas dire si les solives de plafond 2x4 forment une surface portante dans l'espace au-dessus du plafond. Mon choix ici aurait été 2x8 sinon porteur.

#7
  0
Kevin W
2019-11-17 23:53:40 UTC
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Utiliser 2 "x12" espacés de 16 "ou même 24" éliminerait tout affaissement potentiel. Le 2 "x12" aiderait alors à soutenir vos chevrons en utilisant les 2x4 verticaux plutôt que d'avoir vos chevrons soutenir vos solives. Ma maison est construite avec des solives de plafond de 2 "x12" et tous les joints de solives sont sur un mur porteur. Cette maison a 20 ans et n'a aucun affaissement sur une portée de 20 pieds. Les chevrons (2 "x6") sont soutenus par les solives à l'aide de nombreux 2x6 et 2x4 verticaux. Comprenez que je vis dans une zone d'ouragan, donc la construction doit être renforcée. Mais en fin de compte, si vous "surconstruisez", comment pouvez-vous vous tromper



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