¿Alguna vez te has preguntado cómo se diseñan y construyen las cubiertas en voladizo en edificios modernos? Estas estructuras impresionantes no solo son visualmente atractivas, sino que también cumplen una función importante en la estabilidad de un edificio. En este artículo, te presentamos todo lo que necesitas saber sobre el diseño, la estructura y las reglas que se deben seguir al construir cubiertas en voladizo. ¡Descubre todo lo que hay detrás de estos diseños únicos y sorprendentes!
Construir una plataforma en voladizo es una forma única de aprovechar las fortalezas innatas de los diferentes miembros estructurales. Aunque las vigas pueden estar en voladizo más allá de los postes de soporte, una plataforma en voladizo generalmente se refiere a las vigas que se extienden más allá de las vigas exteriores o la placa superior de la pared exterior. Sin embargo, algunas reglas específicas afectan el diseño y la estructura para garantizar la seguridad estructural de una plataforma que sobresale, se extiende o se mueve en voladizo más allá de sus soportes. Si no está seguro de cuáles son las reglas, ¡estamos aquí para ayudarlo!
Una plataforma en voladizo puede descansar sobre vigas que se extienden más allá de los postes de soporte, así como sobre viguetas que se elevan en voladizo varias pulgadas o incluso pies más allá de los soportes exteriores. Las viguetas pueden extenderse hasta 1/4 de la luz trasera más allá de la viga de soporte delantera. Sin embargo, la proporción depende de los códigos locales, la integridad estructural y el equilibrio.
En esta guía explicaremos qué es una plataforma voladiza, si son seguras y sus ventajas y desventajas. Discutiremos la longitud máxima del voladizo, los tipos de materiales a usar y cómo diseñar una plataforma en voladizo. También exploraremos las normas del código de construcción y las reglas de enmarcado para colocar en voladizo una plataforma, además de si puede colocar en voladizo una plataforma independiente. Nuestro objetivo es proporcionarle la información necesaria para su proyecto de cubierta en voladizo.
¿Qué es una plataforma en voladizo?
Se puede usar una plataforma en voladizo para proporcionar un área adicional para vivir al aire libre, sombra, decoración o atractivo estético para un edificio. Son como cualquier otra plataforma unida a una estructura, pero sus viguetas se extienden más allá de la viga de soporte exterior para crear un voladizo. Una plataforma en voladizo suele ser un uso más eficiente de los materiales, ya que a menudo maximiza el potencial estructural de los materiales involucrados.
Una plataforma en voladizo puede tener una viga de caída en voladizo hasta 1/4 de tramo más allá de los postes de soporte del extremo. Además, según el American Wood Council (AWC), las viguetas pueden extenderse más allá de la viga de caída hasta 1/4 de su luz trasera. Sin embargo, la distancia real del voladizo depende de la especie de madera, el grado de la madera, la profundidad o las dimensiones de la madera, el espacio entre las vigas, los parámetros de carga y los códigos de construcción locales.
Para evitar un efecto de balancín o trampolín en una plataforma en voladizo, es importante asegurarse de que el tramo posterior esté correctamente anclado y apoyado. Para soportar el peso del voladizo y maximizar la distancia en voladizo, es común usar materiales de construcción más fuertes, sujetadores y diferentes técnicas de construcción. Entonces, si bien una plataforma en voladizo es como cualquier otra plataforma, existen diferencias significativas.
Muchas cubiertas en voladizo se unen a una estructura mediante un tablero de contabilidad anclado al edificio. Las viguetas parten de él y están soportadas por una o más vigas colgantes sostenidas por postes. Los extremos exteriores de las vigas se extienden más allá de la última viga de soporte por pulgadas o pies, según la resistencia de los miembros y los factores de diseño.
Una terraza en voladizo puede usar viguetas del piso superior para crear una pequeña terraza o balcón que no requiera postes de apoyo. La terraza puede extenderse de 6” a 12” para crear un balcón de pie o de 4′ a 6′ para formar uno para sentarse. Tal plataforma aprovecha las vistas, brinda sombra a las ventanas y al suelo y, a menudo, tiene un propósito estético. Tampoco requiere una base o publicaciones que puedan interferir con las vistas o el uso de nivel inferior.
¿Son seguras las cubiertas en voladizo?
Las cubiertas en voladizo son seguras como cualquier otra cubierta si se construyen y mantienen correctamente. Algunas reglas especiales afectan la distancia que puede sobresalir en proporción a la extensión trasera para mantener un peso equilibrado. La mayoría de las plataformas en voladizo están construidas para soportar una carga total de 50 psf, similar a otras plataformas, incluido el piso de la sala de estar.
Ventajas y desventajas de colocar una plataforma en voladizo
Las cubiertas en voladizo, como todo, tienen ventajas y desventajas. Dado que son menos comunes que otras cubiertas en áreas residenciales, muchos suponen que hay menos ventajas, lo cual no es el caso.
En realidad, es menos costoso construir una superficie de plataforma más grande en voladizo que una plataforma de tamaño similar sostenida al final por una viga. Sin embargo, hay más códigos o reglas que cumplir al diseñar y construir, por lo que es más difícil. A continuación, identificamos y explicamos las ventajas y desventajas de colocar una cubierta en voladizo.
Ventajas
Como se mencionó, una plataforma en voladizo se extiende más allá de la viga de soporte, lo que maximiza la relación entre la luz y el soporte de la vigueta. Esto a menudo da como resultado una superficie de cubierta más grande para soportar la estructura, lo que generalmente se traduce en un ahorro de dinero. El voladizo puede ser muy efectivo para plataformas de segundo piso o si el área de césped es pequeña debajo, ya que el resultado es una plataforma más grande pero una huella de base más pequeña.
También se puede usar un voladizo para hacer una plataforma más fuerte y rígida moviendo la viga exterior hacia adentro para maximizar el voladizo. Por ejemplo, una plataforma de 14′ de viguetas de 2×8 a 12” de centro a centro puede abarcar hasta 14′-2” con una viga de caída a 14′. Esto maximiza la luz pero da como resultado una plataforma más elástica.
Mover la viga de nuevo a 12′ y colocar en voladizo las mismas vigas 2′ da como resultado una plataforma del mismo tamaño, pero mucho menos elástica. Entonces, aunque no ahorrará dinero, da como resultado una plataforma más rígida y resistente.
Otro significado estructural es el atractivo estético de una plataforma en voladizo. La huella de soporte más pequeña, o el aspecto aparentemente flotante de un voladizo de piso superior, proporciona una imagen menos voluminosa. Además, dado que el borde exterior no está directamente sobre una viga de soporte, la plataforma se puede esculpir o curvar más fácilmente. Esto no solo realza la fachada de la casa, sino que acentúa la cubierta misma.
Una plataforma en voladizo, ya sea que se extienda desde las vigas del piso del piso superior o desde un tablero de larguero, puede proporcionar una vista panorámica de 180° o mejor. Le permite ver una vista mayor que parado en una ventana, especialmente en las ventanas superiores.
Aunque son más comunes en apartamentos de alta densidad, también brindan una ventaja a las viviendas unifamiliares. El voladizo de una plataforma puede resultar en una plataforma más grande o más fuerte a un costo menor, además puede tener una forma más elegante que solo un cuadrado o un rectángulo.
Desventajas
Una plataforma en voladizo, si bien es posible para un aficionado al bricolaje, debe cumplir con reglas específicas y códigos de construcción para garantizar que sea estructuralmente sólida y segura. Requiere más conocimiento de las prácticas de construcción, mayor precisión y una comprensión y conocimiento de los materiales de construcción. La mayor complejidad lo hace más complicado, lo que puede perjudicar a algunos.
El voladizo de una plataforma puede requerir soporte adicional desde el suelo o fijado al exterior del edificio. Esto puede aumentar el presupuesto, así como la complejidad de la construcción. También puede requerir la asistencia de un profesional estructural más que una plataforma sin voladizo.
¿Cuál es la longitud máxima del voladizo?
La distancia que cualquier viga puede abarcar o en voladizo depende de la especie de madera, el grado, las dimensiones, los factores de carga, el espacio entre vigas paralelas y las dimensiones de la viga. Según la Tabla R507.6 del IRC de 2021, el pino amarillo del sur (SYP) ofrece el mayor voladizo.
Un SYP #2-2×12 con centros de 12” y cargas vivas de 40 libras por pie cuadrado, puede abarcar 18′-0” cuando se apoya en una viga colgante al final. Sin embargo, si quisiera una terraza más grande, esos mismos 2×12 podrían tener un voladizo de 4′-1” más allá de la viga de caída, lo que daría como resultado una terraza de 22′-1” de profundidad o de ancho. Por lo tanto, el voladizo máximo usando madera dimensional de grado #2 es de 4′-1”.
Materiales utilizados en cubiertas en voladizo
El tipo de materiales que se usan normalmente cuando se construye una plataforma en voladizo es similar a los que se usan cuando se construye una plataforma con vigas de caída estándar. Zapatas de hormigón con ménsulas de acero galvanizado para soportar postes de madera.
Tirafondos o pernos, clavos o tornillos para sujetar componentes y soportes para vigas para la placa de larguero. Madera dimensional tratada a presión para vigas, largueros, viguetas, tablas de borde o banda y bloqueo, y luego el material de plataforma deseado para terminarlo.
Sin embargo, una plataforma en voladizo puede ser una extensión de las vigas utilizadas para formar un piso interior y no requerirá cimientos, postes o vigas adicionales. Alternativamente, la cubierta podría usar refuerzos estructurales de acero decorativos que se adhieren al exterior del edificio para sostenerlo. Algunas cubiertas en voladizo son de hormigón vertido con refuerzo de acero, y otras son de hierro o acero trabajadas de forma ornamentada.
Los productos de madera de ingeniería también se utilizan para algunos componentes, como cubiertas y bordes, bandas o tableros de revestimiento debido a su flexibilidad y menores requisitos de mantenimiento. El vidrio templado, los plásticos transparentes y otros medios transparentes también se utilizan para mejorar las vistas: el Skywalk del Gran Cañón o la terraza panorámica con piso de vidrio sobre el acantilado de Cabo Girao en Camara de Lobos, Portugal, por ejemplo.
Cómo diseñar una plataforma en voladizo
Una plataforma en voladizo a menudo comienza con un diseño similar al de una plataforma de postes y vigas colgantes regulares. Consulte siempre con el departamento de construcción local para conocer los requisitos o con un ingeniero estructural. Comience con cómo y dónde se unirá a la casa, sus dimensiones generales y cómo se apoyará en el extremo opuesto.
El espaciado de las viguetas, el tipo de madera y el grosor determinan el tramo máximo, que identifica la ubicación de la viga final. El marco de la cubierta en voladizo debe poder soportar la sección en voladizo más las personas y los muebles sobre ella.
Si ese tramo da como resultado la dimensión deseada de la cubierta con la viga de caída al final, entonces puede decidir colocar el diseño en voladizo. El voladizo del diseño dará como resultado una plataforma más fuerte, resistente y menos elástica por el mismo costo.
Consulte el Código de construcción para conocer las longitudes del tramo posterior de las viguetas y los voladizos máximos (Tabla R507.6 del IRC de 2021), y luego mueva la ubicación de la viga de caída en el diseño hacia el tablero de larguero esa distancia o menos. El resultado será una plataforma más estable de las dimensiones deseadas con una huella más pequeña.
Si el tramo de la vigueta no produce una plataforma de las dimensiones deseadas, consulte el Código para ver hasta dónde se pueden colocar las viguetas en voladizo. Si la distancia adicional genera la dimensión de la plataforma, entonces el costo adicional de viguetas más largas en comparación con una viga intermedia con postes y cimientos puede resultar insignificante. El costo, junto con las distancias de luz y voladizo, depende de la profundidad de las vigas, el espaciado, las especies de madera y las cargas previstas.
Una ventaja clave de las vigas en voladizo es que los extremos de las vigas pueden permanecer del mismo largo para formar un acabado recto en forma de caja. Alternativamente, cortar las vigas más cortas hacia los bordes de la plataforma desde el centro dará como resultado un borde de la plataforma curvo. Dando así como resultado un acabado más suave y estético. Además, la huella más pequeña utiliza menos suelo debajo, lo que da como resultado un espacio de suelo más utilizable o abierto.
Códigos y reglamentos de construcción para plataformas en voladizo
La construcción de una plataforma en voladizo generalmente incluye todos los requisitos para una plataforma normal, con algunos adicionales. El IRC 2021 y el AWC brindan excelente información y pautas para la construcción de plataformas en voladizo. Sin embargo, siempre consulte con su departamento de construcción local o con un profesional certificado o con licencia para conocer las restricciones locales.
Por ejemplo, mientras que el IRC permite un voladizo de hasta 4′-1” con madera SYP de grado #2, es posible que su código local no lo permita. El IRC y AWC también identifican el voladizo máximo de la vigueta como 1/4 de la luz trasera, aunque muchos departamentos de construcción locales lo restringen a 2′ o menos. Por lo tanto, independientemente de los tramos y voladizos permitidos en función de la especie de madera, el grado, la dimensión, el espacio o la clasificación de carga de nieve, según lo identificado en el IRC o por el AWC, siempre verifique localmente.
Aun así, hay mucha información útil disponible en la Sección R507 del IRC que aborda la construcción de terrazas exteriores. También identifica el tipo de materiales, sujetadores y conectores que deben usarse. Además, explica diferentes aspectos estructurales y constructivos mínimos. La Tabla R507.6 identifica las luces máximas de las vigas y los voladizos por carga, especie, tamaño de las vigas y espacio para la madera de grado #2.
El Código identifica además cómo se debe usar el bloqueo en la viga y los soportes de vigueta en el tablero de larguero. Explica además cómo sujetar las tablas del larguero, el borde y la banda, y cómo sujetar los postes de la baranda. También se debe tener en cuenta que el tablero de larguero no se puede unir a la vigueta de borde de un piso en voladizo o marco de construcción.
Una vigueta en voladizo también tiene la misma resistencia que una que está al ras de la viga. Además, la cantidad y el tipo de sujetadores utilizados para sujetar la vigueta de borde a las viguetas en voladizo también se abordan en el Código.
Reglas de armazón de cubierta en voladizo
Las reglas de armazón para cubiertas en voladizo incluyen la mayoría de las que se aplican a cubiertas al ras de la viga. Sin embargo, las viguetas se extienden más allá de la viga una distancia determinada permitida por el código local, que puede ser hasta 1/4 de la luz trasera de la vigueta. La distancia en voladizo de las vigas depende de la especie de madera, el grado, el espaciado, la construcción de las vigas y las cargas.
La parte de las vigas en voladizo está restringida por la distancia del tramo posterior de la viga, lo que ayuda a evitar el tambaleo y el rebote. El tramo posterior debe equilibrar el peso en voladizo. Imagine seis personas de pie en la barandilla y nadie en el tramo posterior, sin el equilibrio adecuado, la plataforma girará en la viga. Esto también significa que el archivo adjunto del libro mayor debe seguir pautas estrictas.
Una plataforma en voladizo a menudo usa un tablero de contabilidad adjunto a un edificio. El larguero debe sujetarse de manera segura a la estructura para contrarrestar el empuje hacia arriba en cada vigueta cuando se aplican cargas más allá de la viga. Por lo tanto, la sujeción del larguero requiere una atención adicional al espacio y la colocación de los tirafondos o tornillos, e incluso el uso de dispositivos de tensión de sujeción.
El larguero también debe taparse con tapajuntas para evitar que la humedad dañe la vigueta de la casa. Además, el larguero no se puede unir a una vigueta de borde del piso en voladizo de un edificio.
El marco de la plataforma también debe construirse de manera que sea lo suficientemente fuerte para soportar todas las cargas. Según la ubicación geográfica, esas cargas pueden superar los 90 psf, pero normalmente se espera que soporten una carga viva de 40 psf y una carga muerta de 10 psf, o 50 psf en total.
Cabe señalar que el bloqueo donde las viguetas cruzan la viga más las correas o soportes para huracanes para asegurar las viguetas a la viga para evitar que se levanten también se aborda en los códigos y reglamentos.
¿Se puede colocar en voladizo una cubierta independiente?
Una plataforma independiente es aquella que no está unida a una estructura. Se puede colocar en voladizo hasta 1/4 de la distancia del tramo posterior de la vigueta. Además, las vigas se pueden colocar en voladizo hasta 1/4 de la distancia del poste de soporte. Por lo tanto, la plataforma podría colocarse en voladizo sobre su base de soporte en los cuatro lados, siempre que se cumplan todos los códigos y reglamentos para garantizar la unión, el equilibrio y la integridad estructural.
Figura R507.6 del IRC de 2021 muestra viguetas de plataforma en voladizo sobre vigas colgantes en dos lados de una plataforma. Muchas piscinas sobre el suelo también tienen cubiertas independientes en voladizo. Se recomienda que todos los diseños sean examinados o producidos por un profesional con licencia antes de presentarlos para un permiso de construcción.
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