La construcción del sistema de vigas del techo y el posterior techado son las etapas más importantes en cualquier construcción. Este es un asunto muy complejo, junto con una preparación integral, que incluye el cálculo de los elementos principales del sistema y la adquisición de materiales de la sección requerida. No todos los constructores novatos podrán diseñar y desinfectar una estructura compleja.
Sin embargo, a menudo en la construcción de dependencias, servicios públicos o estructuras de servicios públicos, garajes, cobertizos, miradores y otros objetos, la complejidad especial del techo no es necesaria en absoluto: la simplicidad del diseño, la cantidad mínima de costos de materiales y el velocidad de trabajo, que son bastante factibles, vienen primero para la autoejecución. Es en tales situaciones que el sistema de viga se convierte en una especie de "varita mágica".
En esta publicación, el enfoque principal está en los cálculos de una estructura de techo inclinado. Además, se considerarán los casos más típicos de su construcción.
Las principales ventajas de los techos inclinados.
A pesar de que no a todos les gusta la estética del edificio sobre el que se monta el techo inclinado (aunque la pregunta en sí es controvertida), muchos propietarios de áreas suburbanas al construir edificios, y en ocasiones incluso un edificio residencial, eligen solo esta opción, guiados por una serie de ventajas construcción similar.
- Los materiales para un sistema de vigas de un solo paso, especialmente si se está construyendo sobre un pequeño edificio anexo, requerirán muy poco.
- La forma plana más "rígida" es un triángulo. Es él quien subyace a casi cualquier sistema de viga. En un sistema cobertizo, este triángulo es rectangular, lo que simplifica enormemente los cálculos, ya que todos los que se graduaron de la escuela secundaria conocen todas las relaciones geométricas. Pero esta simplicidad no afecta de ninguna manera la resistencia y confiabilidad de toda la estructura.
- Incluso si el líder autoconstrucción el propietario del sitio nunca antes se había encontrado con la construcción de un techo, la instalación de un sistema de armadura de cobertizo no debería causarle demasiadas dificultades; es bastante comprensible, no tan complicado. A menudo, al bloquear pequeñas dependencias u otras estructuras contiguas, es muy posible hacerlo no solo sin llamar a un equipo de especialistas, sino incluso sin invitar a asistentes.
- Al erigir una estructura de techo, la velocidad del trabajo siempre es importante, por supuesto, sin pérdida de calidad: desea proteger la estructura de los caprichos del clima lo más rápido posible. De acuerdo con este parámetro, el techo del cobertizo es claramente el "líder": en su diseño prácticamente no hay nodos de conexión complejos que toman mucho tiempo y requieren un ajuste de alta precisión.
¿Qué tan significativas son las desventajas de un sistema de viga de un solo paso? Por desgracia, lo son, y también hay que tenerlos en cuenta:
- Un ático con techo inclinado no se asume en absoluto, o resulta tan pequeño que debe olvidarse de su amplia funcionalidad.
- En base al primer punto, existen ciertas dificultades para dotar de un aislamiento térmico suficiente a los locales situados bajo cubierta a dos aguas. Aunque, por supuesto, esto se puede corregir: nada impide aislar la pendiente del techo o colocar el piso del ático aislado debajo del sistema de vigas.
- Los techos de cobertizo, por regla general, se hacen con una ligera pendiente, hasta 25 ÷ 30 grados. Esto tiene dos consecuencias. En primer lugar, no todos los tipos de techos son adecuados para tales condiciones. En segundo lugar, la importancia de la carga de nieve potencial aumenta considerablemente, lo que debe tenerse en cuenta al calcular el sistema. Pero, por otro lado, con tales pendientes, el efecto de la presión del viento sobre el techo se reduce significativamente, especialmente si la pendiente está correctamente posicionada, hacia el lado de barlovento, de acuerdo con los vientos predominantes en esta área del terreno.
- Otro inconveniente, tal vez, se puede atribuir a muy condicional y subjetivo: esta es la apariencia cobertizo de techo. Puede que no sea del agrado de los amantes de las delicias arquitectónicas, dicen, simplifica enormemente la apariencia del edificio. Uno puede objetar esto también. En primer lugar, la sencillez del sistema y la economía de construcción suelen jugar un papel decisivo en la construcción de estructuras auxiliares. Y triple: si observa la descripción general de los proyectos de edificios residenciales, puede encontrar opciones de diseño muy interesantes, en las que se hace hincapié en un techo inclinado. Entonces, como dicen, los gustos difieren.
¿Cómo se calcula un sistema de vigas de cobertizo?
Principios generales del diseño de sistemas.
En cualquier escenario, un sistema de techo de una sola pendiente es una estructura de patas de vigas en capas instaladas paralelas entre sí. El nombre en sí mismo - "en capas" significa que las vigas descansan (se inclinan) sobre dos puntos rígidos de apoyo. Para comodidad de la percepción, pasemos a un esquema simple. (Por cierto, volveremos al mismo esquema más de una vez, al calcular los parámetros lineales y angulares del sistema).
Entonces, dos puntos de apoyo de la pata de la viga. uno de los puntos (V) situado encima del otro (A) por un cierto exceso de valor (h). Debido a esto, se crea una pendiente de la pendiente, que se expresa por el ángulo α.
Así, como ya se señaló, la construcción del sistema se basa en un triángulo rectángulo A B C, en el que la base es la distancia horizontal entre los puntos de pivote ( D) - en la mayoría de los casos, este es el largo o el ancho del edificio que se está construyendo. Segunda etapa - exceso H. Bueno, la longitud de la pata de la viga entre los puntos de apoyo se convierte en la hipotenusa. lÁngulo base (α) determina la inclinación de la pendiente del techo.
Ahora consideraremos los aspectos principales de elegir un diseño y realizar cálculos con algo más de detalle.
¿Cómo se creará la pendiente requerida?
El principio de la ubicación de las vigas, paralelas entre sí con un cierto paso, con el ángulo de inclinación requerido de la rampa, es común, pero esto se puede lograr de diferentes maneras.
- La primera es que incluso en la etapa de desarrollo del proyecto de construcción, la altura de una pared (que se muestra en rosa) se coloca inmediatamente con un exceso h en relación con el opuesto (amarillo). Los dos muros restantes, paralelos a la pendiente del techo, tienen una configuración trapezoidal. El método es bastante común y, aunque complica un poco el proceso de erigir paredes, simplifica enormemente la creación del sistema de vigas del techo en sí mismo: casi todo está listo para esto.
- El segundo método puede, en principio, considerarse una variación del primero. En este caso, estamos hablando de construcción de marcos. Incluso en la etapa de desarrollo del proyecto, se coloca en él, luego los puntales verticales del marco en un lado son más altos en la misma cantidad h en comparación con lo contrario.
En las ilustraciones presentadas arriba y en las que se colocarán a continuación, los diagramas están hechos con una simplificación: no se muestra el Mauerlat que pasa a lo largo del extremo superior de la pared, o la barra de sujeción está en la estructura del marco. Esto no cambia nada fundamentalmente, pero en la práctica no puede prescindir de este elemento, que es la base para la instalación del sistema de viga.
¿Qué es un Mauerlat y cómo se fija a las paredes?
La tarea principal de este elemento es distribuir uniformemente la carga desde las patas de la viga hasta las paredes del edificio. Las reglas para la selección de material y en las paredes de la casa: lea en una publicación especial de nuestro portal.
- El siguiente enfoque se practica cuando las paredes tienen la misma altura. El exceso de un lado de las patas de la viga sobre el otro se puede asegurar instalando bastidores verticales de la altura requerida h.
La solución es simple, pero el diseño resulta, a primera vista, algo inestable: cada uno de los "triángulos de viga" tiene un cierto grado de libertad hacia la izquierda, hacia la derecha. Esto se elimina fácilmente sujetando las vigas transversales (tablas) del revestimiento y cosiendo la parte rectangular del techo a dos aguas desde el lado frontal. Los triángulos del frontón que quedan a los lados también se cosen con madera u otro material conveniente para el propietario.
montaje en viga
- Otra solución al problema es la instalación de un techo mediante cerchas de un solo paso. Este método es bueno porque es posible, después de realizar los cálculos, ensamblar y ajustar idealmente una armadura, y luego, tomándola como plantilla, hacer en el suelo el número requerido de exactamente las mismas estructuras.
Esta tecnología es conveniente de usar cuando, debido a su gran longitud, requieren cierta amplificación (de esto se hablará más adelante).
La rigidez de todo el sistema de vigas ya está incorporada en la estructura de la armadura: basta con instalar estos conjuntos en el Mauerlat con un cierto paso, fijarlo y luego conectar las armaduras con flejes o vigas transversales del revestimiento.
Otra ventaja de este enfoque es que la armadura desempeña el papel tanto de las patas de la viga como de las vigas del piso. Por lo tanto, el problema del aislamiento térmico de la superposición y la presentación del flujo se simplifica enormemente: todo estará listo de inmediato.
- Finalmente, un caso más: es adecuado para una situación en la que se planea un techo inclinado sobre una extensión que se está erigiendo cerca de la casa.
Por un lado, las patas de la viga se apoyan en los bastidores del marco o en la pared de la extensión que se está construyendo. En el lado opuesto, está la pared principal del edificio principal, y las vigas pueden apoyarse en un tramo horizontal fijado en él, o en elementos de fijación individuales (ménsulas, barras empotradas, etc.), pero también alineados horizontalmente. La línea de unión de este lado de las patas de la viga también se realiza con un exceso H.
Tenga en cuenta que, a pesar de las diferencias en los enfoques para la instalación de un sistema de cobertizo, todas las variantes tienen el mismo "triángulo de viga"; esto será importante para calcular los parámetros del futuro techo.
¿En qué dirección se debe proporcionar la pendiente del techo?
Parecería, una pregunta ociosa, sin embargo, es necesario decidirlo de antemano.
En algunos casos, por ejemplo, si no hay opciones especiales, la pendiente debe ubicarse solo en la dirección del edificio para garantizar el drenaje libre de aguas pluviales y nieve derretida.
En un edificio aislado, ya hay ciertas opciones para elegir. Por supuesto, no es suficiente cuando se considera una opción en la que el sistema de vigas se coloca de tal manera que la dirección de la pendiente cae en la parte delantera (aunque tal solución no está excluida). La mayoría de las veces, la pendiente se organiza hacia atrás o hacia un lado.
Aquí ya puede tomar como criterio de selección el diseño externo del edificio en construcción, las características del territorio del sitio, la conveniencia de establecer comunicaciones del sistema de recolección. agua de tormenta etc Pero aún debe tener en cuenta ciertos matices.
- La ubicación óptima de un techo inclinado es hacia el lado de barlovento. Esto le permite minimizar el efecto del viento, que puede funcionar con la aplicación de elevación del vector de fuerza, cuando la rampa se convierte en una especie de ala: el viento está tratando de romper el techo. Es para los techos inclinados que esto es de suma importancia. Cuando el viento sopla hacia el techo, especialmente en pequeños ángulos de inclinación de las pendientes, el valor del efecto del viento será mínimo.
- El segundo aspecto de la elección es la longitud de la rampa: con un edificio rectangular, se puede colocar a lo largo oa través de él. Es importante considerar aquí que la longitud de las vigas sin refuerzo no puede ser ilimitada. Además, cuanto mayor sea el tramo de las vigas entre los puntos de apoyo, más gruesa debe ser la sección transversal de la madera utilizada para la fabricación de estas piezas. Esta dependencia se explicará un poco más adelante, ya durante los cálculos del sistema.
Sin embargo, la regla general es que la longitud libre de la pata de la viga generalmente no debe exceder los 4,5 metros. Con un aumento en este parámetro, necesariamente se proporcionan elementos de refuerzo estructural adicionales. Los ejemplos se muestran en la siguiente ilustración:
Entonces, con una distancia entre paredes opuestas de 4,5 a 6 metros, ya será necesario instalar una pata de viga (tirante), ubicada en un ángulo de 45 °, y apoyada desde abajo sobre una barra de soporte (banco) rígidamente fijada. A distancias de hasta 12 metros, deberá instalar un poste vertical en el centro, que debe descansar sobre una superposición confiable o incluso sobre una partición de capital dentro del edificio. El bastidor también descansa sobre la cama y, además, también se instala una abrazadera en cada lado. Esto es aún más importante debido al hecho de que la longitud estándar de la madera generalmente no supera los 6 metros, y la pata de la viga deberá ser compuesta. Entonces, en cualquier caso, no funcionará sin soporte adicional.
Un aumento adicional en la longitud de la pendiente conduce a una complicación aún mayor del sistema: se hace necesario instalar varios bastidores verticales, con un paso de no más de 6 metros, con apoyo en las paredes de la tapa y con la conexión de estos bastidores con peleas, con la instalación de los mismos puntales en cada bastidor, y en ambas paredes exteriores.
Por lo tanto, debe pensar detenidamente dónde será más rentable orientar la dirección de la pendiente del techo también por razones de simplificación del diseño del sistema de vigas.
tornillos para madera
¿Cuál es el ángulo de inclinación óptimo?
En la gran mayoría de los casos, cuando se trata de un techo inclinado, se elige un ángulo de hasta 30 grados. Esto se debe a una serie de razones, y la más importante ya se ha mencionado: la fuerte vulnerabilidad de la estructura del cobertizo a la carga del viento desde el frente. Está claro que, siguiendo las recomendaciones, la dirección de la pendiente está orientada a barlovento, pero esto no significa que el viento del otro lado esté completamente excluido. Cuanto más pronunciado sea el ángulo de la pendiente, más significativa será la fuerza de elevación generada y mayor será la carga de ruptura que experimentará la estructura del techo.
Además, los techos inclinados con un gran ángulo de inclinación se ven algo incómodos. Por supuesto, esto a veces se usa en proyectos arquitectónicos y de diseño audaces, pero estamos hablando de casos más "mundanos"...
Una pendiente demasiado suave, con un ángulo de inclinación de hasta 10 grados, tampoco es demasiado deseable, debido a que la carga sobre el sistema de vigas debido a los depósitos de nieve aumenta considerablemente. Además, con el comienzo del derretimiento de la nieve, es muy probable que aparezca hielo a lo largo del borde inferior de la pendiente, lo que dificulta el libre flujo del agua derretida.
Un criterio importante para elegir el ángulo de inclinación de la pendiente es el concebido. No es ningún secreto que para varios materiales de techado existen ciertos "marcos", es decir, el ángulo de inclinación del techo mínimo permitido.
El ángulo mismo de la pendiente de la pendiente se puede expresar no solo en grados. Es más conveniente para muchos artesanos operar con otros parámetros: proporciones o porcentajes (incluso en algunas fuentes técnicas puede encontrar un sistema de medición similar).
El cálculo proporcional es la relación entre la longitud del tramo ( D) a la altura de elevación de la rampa ( h). Se puede expresar, por ejemplo, en una proporción de 1:3, 1:6, etc.
La misma relación, pero en términos absolutos y reducida a porcentajes, da una expresión ligeramente diferente. Por ejemplo, 1: 5: esta será una pendiente del 20%, 1: 3: 33,3%, etc.
Para simplificar la percepción de estos matices, a continuación se muestra una tabla con un gráfico-diagrama que muestra la relación de grados y porcentajes. El esquema está completamente escalado, es decir, se puede utilizar para traducir fácilmente unos valores a otros.
Las líneas rojas muestran la división condicional de los techos: hasta 3 ° - plano, de 3 a 30 ° - techos con poca pendiente, de 30 a 45 ° - pendiente media y por encima de 45 - pendientes pronunciadas.
Las flechas azules y las designaciones numéricas correspondientes (en círculos) muestran los límites inferiores establecidos para el uso de un material de techado en particular.
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| № | Valor de pendiente | Tipo de cubierta permitida (nivel mínimo de pendiente) | Ilustración |
| 1 | de 0 a 2° | Absolutamente tejado plano o con un ángulo de inclinación de hasta 2°. Al menos 4 capas de revestimiento bituminoso laminado, aplicado por tecnología "caliente", con el obligatorio rebozado de grava fina, hundido en la masilla fundida. | |
| 2 | ≈ 2° 1:40 o 2,5% | Lo mismo que en el punto 1, pero bastarán 3 capas de material bituminoso, con revoque obligatorio | |
| 3 | ≈ 3° 1:20 o 5% | Al menos tres capas de material bituminoso en rollo, pero sin relleno de grava | |
| 4 | ≈ 9° 1: 6,6 o 15% | Cuando se utilizan materiales bituminosos en rollo: al menos dos capas, pegadas en caliente a la masilla. Se permite el uso de algunos tipos de cartón ondulado y tejas metálicas (según las recomendaciones del fabricante). | |
| 5 | ≈ 10° 1: 6 o 17% | Láminas onduladas de pizarra de fibrocemento de perfil reforzado. Euroslate (odinilina). | |
| 6 | ≈ 11 ÷ 12° 1: 5 o 20% | Tejas bituminosas blandas | |
| 7 | ≈ 14° 1: 4 o 25% | Pizarra plana armada de fibrocemento. Tarimas y tejas metálicas - prácticamente sin restricciones. | |
| 8 | ≈ 16° 1: 3,5 o 29% | Chapa de acero para tejados con juntas plegadas de chapas adyacentes | |
| 9 | ≈ 18 ÷ 19 ° 1: 3 o 33% | Pizarra ondulada de fibrocemento, perfil regular | |
| 10 | ≈ 26 ÷ 27° 1: 2 o 50% | Baldosas de cerámica natural o pieza cementosa, pizarra o polimero compuesto | |
| 11 | ≈ 39 ° 1: 1,25 o 80% | Revestimiento de techo de astillas de madera, tejas, tejas naturales. Para los amantes del exotismo especial - techo de piedra | |
Al poseer dicha información y tener planes para el futuro techado, será más fácil determinar el ángulo de inclinación.
azulejo de metal
¿Cómo establecer el ángulo de rampa requerido?
Volvamos nuevamente a nuestro esquema básico de "triángulo de viga", publicado anteriormente.
Entonces, para establecer el ángulo de pendiente requerido de la pendiente α , es necesario garantizar la elevación de un lado de la pata de la viga en una cantidad h. Se conocen las proporciones de los parámetros de un triángulo rectángulo, es decir, no será difícil determinar esta altura:
h = D × tg α
El valor de la tangente es un valor tabular que es fácil de encontrar en libros de referencia o tablas publicadas en Internet. Pero para simplificar al máximo la tarea de nuestro lector, debajo se coloca una calculadora especial que le permitirá realizar cálculos en tan solo unos segundos.
Además, la calculadora ayudará a resolver, si es necesario, el problema inverso: al cambiar el ángulo de la pendiente en un cierto rango, seleccione el valor óptimo del exceso, cuando exactamente este criterio se vuelve decisivo.
Calculadora para calcular el exceso del punto superior de instalación de la pata de la viga
La distancia entre las vigas es uno de los parámetros clave que afectan la resistencia de la estructura. El cálculo competente del paso de instalación de las vigas le permite construir un techo resistente a altas cargas operativas.
Cargas de techo y cálculo del sistema de viga.
Desarrollo de una sola pendiente o techo a dos aguas comienza con la elección del tipo de sistema de vigas, el ángulo de inclinación de las pendientes (altura del techo) y los materiales para la construcción de la estructura. Cálculo de distancia entre patas de viga llevado a cabo teniendo en cuenta las cargas que experimentará el techo durante la operación. Las cargas permanentes incluyen:
- el peso de los materiales de los que está hecho el sistema de viga;
- peso del techo;
- el peso de los materiales de la torta del techo (impermeabilización, barrera de vapor, aislamiento);
- peso de los elementos de acabado de un ático o ático residencial.
Además de las cargas permanentes, el techo también experimenta cargas temporales, que incluyen:
El paso significa la distancia entre las vigas de una pendiente. Al calcular un cobertizo, un techo a dos aguas o un techo complejo, generalmente siga el siguiente esquema:
- se mide la longitud de la futura pendiente del techo;
- el valor resultante se divide por el valor numérico óptimo del paso de la viga;
- al valor resultante se le suma uno, se redondea el resultado;
- la longitud de la pendiente del techo se divide por el resultado redondeado.
El resultado final le permitirá determinar a qué distancia se deben colocar las patas de la viga. La determinación del paso no puede ser extremadamente precisa, ya que se requiere tener en cuenta una serie de factores adicionales, incluido el ancho del aislamiento, las características de instalación de los listones debajo diferentes tipos material para techos Si se está diseñando un techo con chimenea, la inclinación se puede ajustar teniendo en cuenta su ubicación para que no tenga que quitar parte de la viga en el futuro e instalar una estructura de soporte, como un sistema de viga especial.
La distancia entre las vigas debajo de la pizarra.
La pizarra es un material de cubierta tradicional. Sus ventajas incluyen características tales como resistencia a influencias externas (excluyendo mecánicas) y bajo costo. Slate le permite crear un techo, cuya reparación se puede reducir a reemplazo elementos individuales. La pizarra es pesada y requiere la instalación de un sistema de vigas suficientemente potente. El cálculo de la distancia a la que es necesario colocar las vigas debajo de la pizarra se realiza teniendo en cuenta la sección transversal de la viga para la fabricación de las patas de las vigas.
La solución óptima es instalar el sistema debajo de la pizarra, en el que el espacio entre las vigas debe ser de al menos 800 mm. Para que la estructura de pizarra resista no solo el peso del material, sino también el aumento de las cargas externas, el listón está hecho de una barra o tabla con una sección transversal de al menos 30 mm. Al calcular el sistema de vigas para pizarra, debe leerse que este material tiene restricciones suficientemente grandes en la elección del ángulo de inclinación de las pendientes.
Vigas para tejas metálicas
Las tejas metálicas se utilizan activamente como un material de techado práctico y estético cuando se organiza un techo inclinado, a dos aguas, a cuatro aguas o complejo. El marco para tejas metálicas se construye de acuerdo con los principios estándar. Para calcular a qué distancia es mejor colocar las vigas, es necesario tener en cuenta las cargas y el ángulo de inclinación del techo. La teja metálica se caracteriza por un peso relativamente bajo, gracias a lo cual puede servir como sustituto del antiguo revestimiento de tejado de pizarra o teja cerámica. En este caso, no es necesario reforzar las vigas ni cambiar el paso de su instalación.
El paso estándar de las vigas para tejas metálicas es de 600-900 mm. La sección transversal de los elementos puede ser de 50 a 150 mm; esto es suficiente para crear un marco confiable para las baldosas metálicas. Pero si se planea usar aislamiento, cuya capa en áreas con bajas temperaturas invernales debe ser de 200 mm, se recomienda usar una barra de 200x50 para vigas debajo de la teja metálica, para no montar un sistema adicional que sujete el aislamiento. Es mejor ajustar el espacio entre las vigas debajo de la teja metálica al ancho de la lámina o del aislante térmico en rollo.
Decking: vigas y listones
Las cubiertas se refieren a materiales para techos livianos y fáciles de usar. Galvanizado o recubierto con una capa decorativa y protectora, el cartón corrugado se puede usar tanto para montar un techo de cobertizo de un cuarto de servicio o garaje, como para un techo a dos aguas de un edificio residencial. ¿Cómo calcular la distancia requerida para instalar las vigas debajo del cartón corrugado?
Para garantizar la rigidez requerida de la estructura, basta con instalar vigas debajo del cartón corrugado con un paso de 600-900 mm. En este caso, es necesario prestar atención al ángulo de inclinación del techo. El cálculo muestra que, con cargas externas altas, es mejor colocar el cartón ondulado en el sistema con un paso mínimo. Pero si la distancia entre las vigas debajo del cartón corrugado está cerca del máximo y el ángulo de inclinación del techo es pequeño, entonces la estructura se mejora usando un torneado más frecuente. En este caso, el paso del torneado para el cartón ondulado debe ser de unos 50 mm, el ancho de los elementos debe ser de al menos 100 mm.
Sistema de viga para un techo blando.
Los techos blandos incluyen materiales en rollo bituminosos y bituminosos, membranas para techos, así como baldosas blandas. El techo blando se caracteriza por un peso relativamente bajo y la ausencia de la necesidad de instalar un gran estructura del tejado.
La distancia mínima entre las patas de la viga es de 600 mm, la máxima es de 1500 mm. Al instalar el soporte bajo techo blando es importante tener en cuenta el ángulo de inclinación de las pendientes: cuanto menor sea el ángulo, menor debe ser la distancia entre los soportes para un revestimiento sólido. La elección del escalón también está influenciada por el grosor del material para el torneado: cuanto más gruesa sea la madera contrachapada o la lámina OSB, más grande puede ser el escalón para instalar las patas de la viga.
Ondulin: cálculo de vigas.
La ondulina (pizarra bituminosa) se coloca sobre un cajón macizo plano de material laminar. Esto permite que el techado resista con éxito las cargas de viento y nieve. El torneado para ondulin descansa sobre las vigas, que deben ubicarse con un paso de 600 a 1000 mm, según el ángulo de inclinación del techo a dos aguas o de un solo tono.
Las vigas para ondulina están hechas de una barra con una sección de 200 × 50 mm. Al elegir a qué distancia colocar las patas de viga para la estructura debajo de la ondulina, se recomienda tener en cuenta el ancho del material aislante para simplificar su instalación. Este cálculo le permite reducir los costos financieros de organizar el techo.
Techo de panel sándwich
El techo de sándwich se erige con mayor frecuencia en casas a partir de paneles de buitre o edificios tipo hangar. Una característica del sándwich es su rigidez a la flexión, lo que permite prescindir de la instalación de vigas tradicionales. Las pequeñas luces desde la cumbrera de un techo a dos aguas hasta la parte superior de la pared (o la distancia entre las estructuras de soporte de un techo inclinado) permiten instalar el sándwich sin soportes adicionales.
Si el vano es mayor a 4 metros, se deben instalar correas adicionales. Para montar un techo sándwich en un edificio residencial, a menudo se instala un sistema de vigas tradicional, pero en este caso, las vigas se pueden colocar con una inclinación grande: sirven como soporte para las correas. La distancia entre las patas de la viga se selecciona en función de la longitud del material disponible para las correas y la longitud muros de carga. Los parámetros técnicos del sándwich permiten que el techo soporte altas cargas operativas.
Policarbonato: montaje de la estructura de soporte
Policarbonato en Últimamente utilizado activamente como material para techos. En primer lugar, el policarbonato tiene demanda en la construcción de miradores, cobertizos, jardines de invierno. El sistema de torneado y truss para policarbonato puede ser de madera o metal.
El policarbonato varía en peso según el grosor de la lámina. Se recomienda realizar torneado para policarbonato con un paso de 600-800 mm. El listón (de madera o de metal) se monta sobre vigas, que pueden ser rectas o arqueadas. Por lo general, el espacio entre las vigas de policarbonato es de 1500 a 2300 mm. Para calcular correctamente a qué distancia es mejor sangrar las vigas, es necesario tener en cuenta el área de acristalamiento, las dimensiones y el grosor de las láminas, tenga en cuenta que el policarbonato se sujeta con espacios para la expansión térmica.
La distancia entre las vigas de un hastial y un techo inclinado
Averigüe qué distancia entre las vigas debe hacer para un hastial y un techo inclinado. La distancia máxima entre las vigas para tejas metálicas, ondulina y techos blandos.
Distancia entre vigas: principios y ejemplos de cálculo del paso del sistema de viga
La tarea de calcular correctamente la distancia entre las vigas es muy responsable. No solo la confiabilidad y la durabilidad del techo dependerán de la seriedad con la que comience a resolverlo, sino también de todo el trabajo posterior: colocación de aislamiento, instalación de techos, instalación de elementos adicionales. Si hace malabares con el paso de las vigas debajo de las láminas del techo, como hacen muchos, entonces no es un hecho que el aislamiento entre las vigas. Si se enfoca solo en el aislamiento, el primer invierno con su abundante nieve rusa aplastará el sistema de vigas. Es por eso que el objetivo es elegir la inclinación óptima de la viga para todas las pendientes, y ahora le enseñaremos esta habilidad.
¿Qué determina la inclinación de las vigas?
Entonces, la distancia entre las vigas está determinada por factores tan importantes:
- Forma del techo (a dos aguas, de una o varias aguas).
- Ángulo de inclinación del techo.
- Parámetros de la madera utilizada para la fabricación de vigas (ancho, espesor).
- La estructura del sistema de viga (en capas, colgante o deslizante).
- El agregado de todas las cargas sobre el techo (peso del revestimiento, fenómenos atmosféricos, etc.).
- Material de revestimiento (20x100 o 50x50) y sus parámetros (sólido, con espacios de 10 cm, 20 cm o madera contrachapada sólida)
Y cada uno de estos parámetros hay que tenerlos en cuenta, que es precisamente de lo que trata este artículo.
Vigas decorativas: 0% de carga
En primer lugar, decida el punto más importante: el tipo de techo y su propósito. El hecho es que el techo de un edificio residencial en invierno soporta una gran capa de nieve, un viento constante en altura y, a menudo, está aislado desde el interior, pero hasta el sistema de vigas. pequeña glorieta escondidos bajo las copas de los árboles tienen requisitos muy diferentes.
Por ejemplo, si está construyendo una pérgola en su sentido clásico, entonces no importa en absoluto qué distancia tendrá entre las vigas; esto ya es un factor puramente estético:
En la ilustración anterior, se puede ver que incluso un edificio de este tipo tiene su propia pendiente de viga. De hecho, aquí aporta tanto el factor estético como la rigidez de la propia estructura. Pero eligen un paso de manera arbitraria.
Vigas funcionales: cálculo detallado
Llegamos a la pregunta principal: ¿cuál debería ser la distancia entre las vigas del techo de un edificio residencial? Aquí, sea paciente y estudie cuidadosamente todos los matices.
Punto 1. La longitud de la pared y la elección del paso de las vigas.
En primer lugar, el paso de instalar vigas en el techo de un edificio residencial generalmente se elige estructuralmente al tamaño del edificio, aunque teniendo en cuenta muchos otros factores.
Por ejemplo, la forma más fácil es instalar vigas en incrementos de 1 metro, por lo que 7 vigas son estándar para una pared de 6 metros de largo. Al mismo tiempo, puede ahorrar dinero colocándolos a una distancia de 1 y 2 metros, y obtiene exactamente 5 vigas. También se puede colocar con una distancia de 2 y 3 metros, pero reforzado con un cajón. Pero es altamente indeseable dar un paso de las vigas de más de 2 metros.
Cláusula 2. Influencia de las cargas de nieve y viento en la forma del techo.
Entonces, nos detuvimos en el hecho de que la distancia promedio entre las vigas de un techo convencional es de 1 metro. Pero, si hay una carga de nieve o viento importante en la zona, o el techo es más o menos inclinado o simplemente pesado (por ejemplo, cubierto con tejas de arcilla), entonces esta distancia debe reducirse a 60-80 cm. un techo con una pendiente de más de 45 grados, se puede incluso aumentar a una distancia de 1,2 m-1,4 m.
por que es tan importante? Averigüémoslo. El hecho es que el flujo de aire choca en su camino con la pared debajo del techo del edificio, y hay turbulencias, después de lo cual el viento golpea el voladizo del alero del techo. Resulta que el flujo de viento, por así decirlo, se dobla alrededor de la pendiente del techo, pero al mismo tiempo intenta levantarlo. Y en este momento, surgen fuerzas en el techo que están listas para arrancarlo o volcarlo: estos son dos lados de barlovento y un lado de elevación.
Hay otra fuerza que surge de la presión del viento y actúa perpendicularmente a la pendiente, tratando de empujar la pendiente del techo hacia adentro. Y cuanto mayor es el ángulo de inclinación de la pendiente del techo, más importantes son las fuerzas de viento seguras y menos tangentes. Y cuanto mayor sea el ángulo de la pendiente, con menos frecuencia necesitará colocar las vigas.
Para comprender si debe hacerse un techo alto o un techo poco profundo, este mapa de la carga de viento promedio lo ayudará:
Segundo punto: región rusa el techo estándar de la casa se ve constantemente afectado por un fenómeno atmosférico como la nieve. Y aquí también hay que tener en cuenta que la bolsa de nieve suele acumularse más en un lado del techo que en el otro.
Es por eso que, en los lugares donde es posible una bolsa de este tipo, debe insertar patas de viga emparejadas o hacer una caja sólida. La forma más fácil de identificar estos lugares es mediante la rosa de los vientos: las vigas individuales se colocan en el lado de barlovento y se emparejan en el lado de sotavento.
Si está construyendo una casa por primera vez, no encontrará su propia visión del mundo, sino que determinará la carga de nieve promedio para su área de acuerdo con los datos oficiales:
Cláusula 3. Emisión de aislamiento y ancho estándar de las esteras.
Si va a aislar el techo, es recomendable establecer la inclinación de las vigas por debajo de las dimensiones estándar de los paneles de aislamiento, que son 60, 80 cm y 120 cm.
El aislamiento moderno de hoy en día se vende en un ancho estándar, generalmente con el mismo paso de viga estándar. Si luego los toma y se ajusta a los parámetros ya existentes, habrá muchos desechos, grietas, puentes fríos y otros problemas.
Ítem 4. La calidad y resistencia de la madera utilizada
También es de gran importancia qué tipo de material utiliza para la construcción del sistema de viga. Entonces, para cada tipo de madera existe su propia documentación reglamentaria, que se refiere a su capacidad de carga:
Porque para la fabricación de sistemas de vigas de techo en Rusia, el pino y el abeto se usan con mayor frecuencia, su resistencia a la flexión y sus características de uso se han explicado durante mucho tiempo. Si utiliza madera de otras especies, será posible mostrar un factor de corrección.
Además, si hay secciones, cortes o orificios para pernos en las vigas, en este punto debe calcular la capacidad de carga de la barra con un factor de 0,80.
Ítem 5. Distancia entre tirantes y vigas de piso
Otro punto: si el techo está construido con vigas conectadas entre sí, y su cuerda inferior se usa simultáneamente como vigas de piso, entonces la distancia entre las vigas debe hacerse dentro de 60-75 cm para tener en cuenta el diseño de la futuro piso.
Ítem 6. Cargas en ensamblajes de vigas de techo
Entonces, aquí están las principales cargas que actúan sobre el sistema de vigas de techo:
- Estático, que incluye el peso del propio sistema de vigas, el peso del techo, la nieve sobre el techo y elementos adicionales.
- Dinámica, que incluye la fuerza del viento, daños inesperados al techo, el peso de una persona y equipo para reparar y factores similares.
Y todos estos factores pueden cierto momento afectan el techo al mismo tiempo, y por lo tanto existe un valor crítico. Este es exactamente el valor de las cargas a las que el techo no resiste y se deforma.
Por lo tanto, si se está construyendo un edificio con luces significativas, entonces se utilizan necesariamente armaduras de acero. El hecho es que no hay tensión en tales varillas, y toda la carga cae sobre los nodos; aquí se ven afectados por las fuerzas de compresión y tracción. Y la distancia entre dichas armaduras se calcula según el tipo de techo y la estructura del techo en sí.
Habitualmente, una cercha unificada se coloca con una luz múltiplo de seis, por lo que se distancia entre los nudos de la cercha un múltiplo de metro y medio.
Ítem 7. Peso del sistema de vigas y torta para techos
No olvide que el propósito principal de las vigas es soportar todo el techo, y su peso es crítico en este caso:
Artículo 8. Conveniencia de la instalación de techos.
La distancia entre las vigas también está influenciada por un factor como el techo seleccionado. Cuanto mayor sea la pendiente del techo, más materiales de techado se utilizarán. Y cuanto más pesados sean, más a menudo tendrá que colocar vigas debajo de ellos. Pero ¿qué pasa con la caja sólida? El hecho es que también tiene su propio peso:
Cada tipo de techo tiene su propia inclinación de viga óptima. Después de todo, muchas hojas estándar en los bordes deben fijarse directamente a la viga o caja, y es importante que coincidan. De lo contrario, el trabajo de techado se convertirá fácilmente en un infierno en altura, créanme.
Es por eso que, incluso antes de comenzar la instalación, es imperativo hacer un diseño, verificar todo varias veces. Y conozca algunas sutilezas importantes para cada tipo de recubrimiento.
Determinación de la totalidad de las cargas sobre el techo en su conjunto y la viga por separado.
Entonces, hemos determinado que, además de otros factores de diseño, un conjunto completo de cargas actúa simultáneamente sobre el sistema de vigas del techo: el peso del sistema de vigas, una capa hecha de nieve, la presión del viento. Después de sumar todas las cargas, asegúrese de multiplicarlas por un factor de 1,1. Entonces, todos confían en condiciones favorables inesperadas, es decir, depositan una fuerza adicional del 10% por ciento.
Y ahora solo tiene que dividir la carga total por la cantidad planificada de vigas y ver si cada una de ellas hará frente a su tarea. Si parece que la estructura será frágil, siéntase libre de agregar 1-2 vigas al total, y estará tranquilo con su hogar.
Debe hacer el cálculo para la destrucción, es decir. carga completa en el techo. Todas estas cargas están determinadas por especificaciones técnicas materiales y SNiPam.
La estructura del techo estándar son vigas, vigas de celosía, y cada uno de estos elementos se activa solo por la carga que lo presiona, y no en el techo en general. Aquellos. cada viga individual tiene su propia carga, total, pero dividida por la cantidad de patas de la viga, y al cambiar el paso de su ubicación, cambia el área de recolección de la carga en las vigas, disminuyéndola o aumentándola . Y, si le resulta inconveniente cambiar la inclinación de las vigas, trabaje con los parámetros de la sección de las patas de las vigas, y la capacidad de carga total del techo aumentará significativamente:
Con este cálculo, intente asegurarse de que la viga más larga de su proyecto no supere los seis metros y medio; de lo contrario, divida a lo largo. Vamos a explicar con más detalle ahora. Entonces, en techos con una pendiente de hasta 30 grados, las vigas son los llamados "elementos flexibles". Aquellos. funcionan con precisión en la flexión, y tienen ciertos requisitos. Y la posibilidad de desviación de las vigas se calcula utilizando una fórmula especial, y si el resultado excede la norma, las vigas aumentan en altura y se realiza un nuevo cálculo nuevamente.
Pero en el techo con una pendiente de almacén de más de 30 grados, cuyas vigas ya se consideran elementos "comprimidos por flexión". Es decir, se ven afectados no solo por una carga uniformemente distribuida, que provoca la flexión de las vigas, sino también por las fuerzas que ya actúan a lo largo del eje de la viga. Discurso lenguaje sencillo, aquí las vigas no solo se hunden ligeramente bajo el peso del techo, sino que también se aprietan desde la cumbrera hasta el Mauerlat. Además, se debe verificar la tensión de la barra transversal, que generalmente sostiene las dos patas de la viga.
Como puede ver, incluso una persona que está lejos de la construcción puede hacer frente a tales cálculos. Lo principal es tener todo en cuenta, estar atento y listo para dedicar un poco más de tiempo al diseño, para que luego todo el trabajo funcione como un reloj.
Distancia entre vigas: qué paso debe haber entre las vigas
Instrucciones detalladas sobre cómo calcular correctamente la distancia entre las vigas del techo diferentes diseños, teniendo en cuenta la cantidad de cargas y el material utilizado.
Antes de la construcción del sistema de vigas y la organización del techo, debe realizar una serie de medidas simples que actuarán como garantía de la integridad de la estructura. Esto incluye la elección del tipo de techo.
Puede ser colgante o en capas, o puede ser una versión combinada. Esto es cuando dos tipos se combinan en una estructura.
Las cargas temporales son la capa de nieve sobre el techo en invierno, los flujos de agua de la lluvia en verano, el viento, la carga que ejerce una persona al realizar trabajos de servicio durante la operación del techo, etc.
Las cargas permanentes incluyen: el peso del sistema de vigas en sí, el peso del material del techo y la torta del techo, el peso decoración de interiores, si está previsto organizar un ático en el ático del edificio.
Al crear un proyecto para un cobertizo o techo a dos aguas, en primer lugar, se eligen el tipo de estructura de viga, el ángulo de inclinación de las pendientes del techo y los materiales para la construcción de la estructura. Al calcular la distancia entre las vigas, se deben tener en cuenta las cargas que actuarán sobre el techo del edificio durante la operación.
- peso del material del techo;
- Peso de los materiales de construcción a partir de los cuales se construye el marco de la armadura del techo;
- Aislamiento, barrera de vapor, peso impermeabilizante;
- El peso del material de acabado del ático o espacio del ático residencial.
Las siguientes cargas vivas también afectan el techo de la estructura:
- peso de la nieve;
- El peso de un trabajador que realiza mantenimiento y reparación de techos.
Para el cálculo correcto de la inclinación de las vigas, es necesario tener en cuenta la sección transversal de los elementos de la estructura en construcción, la presencia de aislamiento térmico del techo, el tipo de torneado y techado. Los cálculos deben realizarse sobre la base de SNiP 2.01.85 "Cargas e impactos".
Video sobre cómo calcular el sistema de viga:
Esquema para calcular la distancia entre las vigas.
Todos los cálculos se llevan a cabo en la etapa de diseño del edificio. Son realizados por ingenieros de diseño de la organización donde se ordenó el proyecto de la casa.
Si el proyecto no se redactó y la persona se basa solo en la experiencia de los artesanos encargados de la construcción del techo, entonces, en este caso, debe familiarizarse con la documentación relevante. Estos son SNiP 2.01.85 "Cargas e impactos" y "Cambios de SNiP 2.01.85".
Hay diagrama detallado conteo y mapa de las zonas climáticas del país.
A continuación, se determinan con el tipo de sistema de techado y el propósito del espacio del ático. Después de todo, dependiendo de si será un ático sin calefacción o sala, entonces las cargas sobre las vigas serán diferentes y, en consecuencia, el curso de los cálculos también cambiará.
En los cálculos se debe tener en cuenta la zona climática donde se realiza el trabajo, el material estructural de las vigas y su sección.
Entonces, el paso de las vigas es la distancia entre las patas de las vigas. Puede variar entre 0,6 m y 1,0 m.
Progreso del cálculo:
- primero se mide la longitud de la pendiente del techo. Además, este valor se divide por la longitud del paso de las vigas del material seleccionado. Este indicador es tomado del SNIP y para cada material de construcción es único y también depende de la sección utilizada de la viga;
- agregue uno al resultado de los cálculos anteriores y redondee hacia arriba. Así, se obtiene un valor entero e indica el número de haces requerido;
- la longitud de la pendiente del techo se divide por el número entero resultante. El resultado mostrará cuántas vigas se necesitan para construir un techo duradero y de alta calidad.
Los expertos señalan la siguiente característica de los techos empinados. Al erigirlos, puede reducir la distancia entre las vigas. Esto se debe a la transferencia de la carga de las vigas a la pared de la casa.
Distancia entre vigas para diferentes tipos de techos
Sin embargo, el cálculo de la distancia entre las vigas no se puede realizar sin ambigüedades. Después de todo, este indicador también depende del tipo de material de construcción del techo utilizado.
Distancia entre vigas para cubiertas metálicas
El peso medio sobre el techo es de 35 kg/m². Para soportarlo, el techo debe tener una pendiente de 0,6-0,9 m. En este caso se utiliza una barra de sección 50x150mm. 
Sin embargo, las tejas de metal se utilizan a menudo en la construcción. casas de campo y cabañas. Y en tales estructuras, el ático a menudo está equipado con una sala de estar.
Esto conduce a la instalación de una torta para techos y todo tipo de calentadores que, a su vez, ejercen una carga adicional sobre las vigas. Por lo tanto, se recomienda aumentar la sección transversal de la viga para las vigas. Esto es especialmente cierto para las regiones con bajas temperaturas del aire en invierno. Dimensiones de viga recomendadas 50x200 mm.
Además, la distancia entre las vigas se puede ajustar al ancho del aislamiento. Esto no solo aumentará la capacidad de carga del techo, sino que también simplificará la disposición de la capa de aislamiento térmico y reducirá el consumo de aislamiento.
Distancia entre vigas para techo corrugado
La inclinación recomendada de las vigas para un techo de - 0,6 m - 0,9 m.Sin embargo, aquí debe tener en cuenta características de presentación el propio cartón ondulado. Si el escalón es grande, el cartón corrugado se "hundirá" bajo su peso, cambiando así la geometría del techo y sus características técnicas.
Para evitar esto, debe montar tableros adicionales con una sección grande como una caja. Realizarán de alguna manera el papel de vigas.
La sección transversal de las vigas para un techo de cartón corrugado es de 50x100 mm o 50x150 mm. El torneado está formado por un tablero de sección 30x100 mm.
Distancia entre vigas para cubierta de teja cerámica
Las tejas de cerámica son un material pesado para techos. Ejerce una carga sobre las vigas en el rango de 40-60 kg por m². Es por eso que la distancia entre las vigas en este caso será mínima: 80-130 cm Cuanto mayor sea el peso, menor será la distancia. Sin embargo, este último indicador puede disminuir, dependiendo del ángulo de inclinación del techo. Cuanto más grande es, menos a menudo se pueden montar vigas.
Instalación de una estructura para ondulina.
El paso de las patas de la viga debajo de la ondulina debe ser de 60 a 100 centímetros. Para la fabricación de vigas, se utiliza madera con una sección de 200 × 50 mm. Esto es suficiente para crear el marco de truss más duradero y confiable.
Cabe señalar que para este material de techado es necesario hacer un revestimiento continuo. Debido a esto, el material resistirá mejor las cargas de nieve y la exposición solar.
A veces se utiliza un tipo de torneado adelgazado. Para su fabricación, barra de madera. La distancia entre elementos adyacentes debe ser inferior a 30 centímetros. Esta opción suele ser más costosa que el revestimiento sólido.
Sistema de cubierta de pizarra
El techo de pizarra se considera el más extendido en Rusia. La razón principal es el bajo costo de este material para techos, la facilidad y rapidez de implementación. trabajo de instalación. Otra ventaja importante es la capacidad de reemplazar las hojas de pizarra individuales dañadas por otras nuevas.
La distancia entre las patas de la viga para un techo de pizarra debe ser de 80 centímetros. Esta distancia se considera la más óptima.
El listón de pizarra debe diluirse. Para su fabricación, se utiliza un tablero o madera con una sección transversal de al menos 30 milímetros. Es este grosor de la madera o del tablero el que se requiere para la distribución de alta calidad del peso del techo y las precipitaciones invernales.
Al erigir un sistema de viga, debe recordar un margen constante de seguridad. Puede ser necesario en caso de mal tiempo y estrés mecánico.
Marco de viga para un techo blando
El techo blando es tejas blandas, betún-polímero y materiales bituminosos en rollo, así como membranas para techos. Las principales ventajas de este tipo de techo incluyen el bajo peso, así como la ausencia de la necesidad de construir un sistema de vigas masivas.
La inclinación mínima de las vigas es de 60 centímetros y la máxima de 150 centímetros. Al erigir un marco de viga debajo de un techo blando, se debe tener en cuenta el ángulo de inclinación de las pendientes. En otras palabras, cuanto menor sea la pendiente de las pendientes del techo, menos necesitará hacer la distancia entre las patas de la viga para un revestimiento continuo.
La distancia entre las vigas también depende del material del que se hará el torneado. Cuanto más gruesa sea la madera contrachapada o la lámina OSB, más podrá pisar las vigas.
Techo de panel sándwich
El techo de este tipo, por regla general, se erige en edificios tipo hangar o casas de paneles de sorbo. Los paneles sándwich tienen rigidez a la flexión, por lo que su instalación no requiere la instalación de patas de viga tradicionales.
Si los tramos desde la parte superior de la pared hasta la cumbrera del techo a dos aguas son pequeños, los paneles sándwich se montan sin soportes adicionales.
Con una longitud de tramo de más de 400 centímetros, es necesario instalar tramos adicionales. Cuando se construye un techo a partir de un panel sándwich, a menudo se erige un armazón tradicional en un edificio residencial. Sin embargo, en este caso, la distancia entre las patas de la viga puede hacerse grande, ya que sirven como soporte para las vigas.
La distancia entre las vigas se elige en función de la longitud de los muros de carga y la longitud del material para las correas. El techo de panel sándwich es capaz de soportar altas cargas operativas.
Montaje de un marco de viga para policarbonato.
Recientemente, el policarbonato se usa a menudo en la construcción de techos. Se utiliza en la construcción de cobertizos, invernaderos y cenadores. El marco de la viga y el torneado están hechos de metal o madera.
Los policarbonatos difieren en peso, que depende del grosor de la lámina. El paso del listón para policarbonato debe ser de 60 a 80 cm El listón de metal o madera se une a las vigas (rectas o arqueadas).
La distancia entre las patas de las vigas para el policarbonato, por regla general, es de 150-230 cm Para calcular correctamente la distancia entre las vigas, debe tener en cuenta el área de acristalamiento, el grosor y las dimensiones de las láminas. También debe recordarse que las láminas de policarbonato se montan con pequeños espacios.
El techo a dos aguas se forma sobre la base de un marco que combina la naturaleza elemental del dispositivo y una confiabilidad insuperable. Pero la columna vertebral del techo en dos pendientes rectangulares puede presumir de estas ventajas solo en el caso de una cuidadosa selección de las patas de las vigas.
Parámetros del sistema de armadura de techo a dos aguas
Vale la pena comenzar los cálculos si comprende que el sistema de vigas de un techo a dos aguas es un complejo de triángulos, los elementos más rígidos del marco. Se ensamblan a partir de tableros, cuyo tamaño juega un papel especial.
Longitud de la viga
La fórmula ayudará a determinar la longitud de las tablas duraderas para el sistema de vigas.a²+b²=c², derivado de Pitágoras.
La longitud de la viga se puede encontrar conociendo el ancho de la casa y la altura del techo.
El parámetro "a" denota la altura y es autoseleccionable. Depende de si el espacio bajo techo será residencial, y también tiene ciertas recomendaciones si se planea un ático.
Detrás de la letra "b" está el ancho del edificio, dividido en dos. Y "c" representa la hipotenusa del triángulo, es decir, la longitud de las patas de la viga.
Digamos que el ancho de la mitad de la casa es de tres metros, y se decidió hacer el techo de dos metros de altura. En este caso, la longitud de las patas de la viga alcanzará los 3,6 m (c=√a²+b²=4+√9=√13≈3,6).
A la cifra obtenida de la fórmula pitagórica, se deben agregar 60–70 cm Se necesitarán centímetros adicionales para sacar la pata de la viga de la pared y hacer los cortes necesarios.
La viga de seis metros es la más larga, por lo que es adecuada como pata de viga.
La longitud máxima de una viga utilizada como pata de viga es de 6 m.Si se requiere una tabla fuerte de mayor longitud, recurren al método de fusión: clavar un segmento de otra viga a la pata de viga.
Sección de patas de viga
Para varios elementos El sistema de truss tiene sus propios tamaños estándar:
- 10x10 o 15x15 cm - para madera Mauerlat;
- 10x15 o 10x20 cm - para la pata de la viga;
- 5x15 o 5x20 cm - para correr y apoyarse;
- 10x10 o 10x15 cm - para el estante;
- 5x10 o 5x15 cm - para acostarse;
- 2x10, 2,5x15 cm - para correas.
El espesor de cada parte de la estructura de soporte del techo está determinado por la carga que experimentará.
Una viga con una sección de 10x20 cm es ideal para crear una pata de viga
La sección de las patas de la viga de un techo a dos aguas se ve afectada por:
La inclinación de las vigas afecta la sección transversal de las patas de las vigas de manera más significativa. El aumento de la distancia entre las barras implica una mayor presión sobre la estructura de soporte del techo, y esto obliga al constructor a utilizar vigas gruesas.
Tabla: sección transversal de las vigas según la longitud y el paso.
Impacto variable en el sistema de truss
La presión sobre las patas de la viga es constante y variable.
De vez en cuando y con intensidad variable, el viento, la nieve y las precipitaciones afectan la estructura de soporte del techo. En general, la pendiente del techo es comparable a una vela, que puede romperse bajo la presión de los fenómenos naturales.
El viento tiende a volcar o levantar el techo, por eso es importante hacer todos los cálculos correctamente.
La carga de viento variable en las vigas está determinada por la fórmula W \u003d Wo × kxc, donde W es el indicador de carga de viento, Wo es el valor de la carga de viento característica de una determinada sección de Rusia, k es un factor de corrección determinado por la altura de la estructura y la naturaleza del terreno, y c es el coeficiente aerodinámico.
El coeficiente aerodinámico puede oscilar entre -1,8 y +0,8. Un valor negativo es típico para un techo que se eleva, y un valor positivo es para un techo que está siendo presionado por el viento. En un cálculo simplificado con un enfoque en la mejora de la fuerza, el coeficiente aerodinámico se considera igual a 0,8.
El cálculo de la presión del viento en el techo se basa en la ubicación de la casa
El valor estándar de la presión del viento se reconoce en el mapa 3 del Apéndice 5 en SNiP 2.01.07–85 y una tabla especial. También se estandariza el coeficiente que tiene en cuenta el cambio de la presión del viento con la altura.
Tabla: valor estándar de la presión del viento
Tabla: valor del coeficiente k
La carga del viento no solo se ve afectada por el terreno. El área de vivienda es de gran importancia. Detrás de la pared de edificios altos, la casa casi no corre peligro, pero en espacios abiertos, el viento puede convertirse en un enemigo serio para ella.
La carga de nieve en el sistema de viga se calcula mediante la fórmula S = Sg × µ, es decir, el peso masa de nieve por 1 m² se multiplica por un factor de corrección, cuyo valor refleja el grado de pendiente del techo.
El peso de la capa de nieve se indica en SNiP "Truss Systems" y está determinado por el tipo de área donde se construyó el edificio.
La carga de nieve en el techo depende de dónde se encuentre la casa
El factor de corrección, si la inclinación del techo es inferior a 25°, es igual a uno. Y en el caso de una pendiente del techo de 25 a 60 °, esta cifra se reduce a 0,7.
Cuando el techo está inclinado más de 60 grados, se descuenta la carga de nieve. Aún así, la nieve cae rápidamente de un techo empinado, sin tener tiempo de tener un impacto negativo en las vigas.
Cargas permanentes
Las cargas continuas se consideran el peso de la torta del techo, incluidos los listones, el aislamiento, las películas y Materiales de decoración para el ático.
La torta para techos crea una presión constante sobre las vigas
El peso de un techo es la suma de los pesos de todos los materiales utilizados en la construcción del techo. En promedio, es de 40 a 45 kg / m2. De acuerdo con las reglas, 1 m² del sistema de vigas no debe representar más de 50 kg del peso de los materiales para techos.
Para que no haya dudas sobre la resistencia del sistema de viga, se debe agregar un 10% al cálculo de la carga en las patas de la viga.
Tabla: peso de los materiales para techos por 1 m²
| Tipo de acabado del techo | Peso en kg por 1 m² |
| Lámina laminada de betún-polímero | 4–8 |
| Baldosa blanda de betún-polímero | 7–8 |
| ondulina | 3–4 |
| Tejas metálicas | 4–6 |
| Cubiertas, techos de costura, láminas de metal galvanizado | 4–6 |
| Baldosas de cemento y arena | 40–50 |
| Tejas de cerámica | 35–40 |
| Pizarra | 10–14 |
| tejado de pizarra | 40–50 |
| Cobre | 8 |
| techo verde | 80–150 |
| proyecto de suelo | 18–20 |
| torneado | 8–10 |
| El propio sistema de vigas | 15–20 |
Número de barras
La cantidad de vigas que se necesitarán para equipar el marco de un techo a dos aguas se establece dividiendo el ancho del techo por un paso entre las barras y sumando uno al valor resultante. Indica una viga adicional que deberá colocarse en el borde del techo.
Supongamos que se decide dejar 60 cm entre las vigas y la longitud del techo es de 6 m (600 cm). Resulta que se necesitan 11 vigas (teniendo en cuenta la madera adicional).
Sistema de viga techo a dos aguas- esta es una construcción de un cierto número de vigas
El paso de las vigas de la estructura portante del techo.
Para determinar la distancia entre las vigas de la estructura de soporte del techo, debe prestar mucha atención a puntos como:
- peso de los materiales para techos;
- la longitud y el grosor de la viga: la futura pata de la viga;
- grado de pendiente del techo;
- Nivel de cargas de viento y nieve.
Después de 90-100 cm, se acostumbra colocar las vigas en el caso de elegir un material de techo liviano
Un paso de 60 a 120 cm se considera normal para las patas de viga. La elección a favor de 60 o 80 cm se hace en el caso de la construcción de un techo inclinado 45˚. El mismo pequeño paso debe ser, si se desea, para cubrir marco de madera cubiertas con materiales pesados como tejas cerámicas, pizarras de amianto-cemento y tejas de cemento-arena.
Tabla: paso de viga según longitud y sección
Fórmulas para calcular el sistema de vigas de un techo a dos aguas.
El cálculo del sistema de truss se reduce a establecer la presión en cada viga y determinar la sección óptima.
Al calcular el sistema de vigas de un techo a dos aguas, actúan de la siguiente manera:
- De acuerdo con la fórmula Qr \u003d AxQ, descubren cuál es la carga por metro lineal de cada pata de viga. Qr es la carga distribuida por metro lineal de la pata de la viga, expresada en kg/m, A es la distancia entre las vigas en metros y Q es la carga total en kg/m².
- Proceden a la determinación de la sección transversal mínima de la viga-viga. Para hacer esto, estudie los datos de la tabla enumerada en GOST 24454–80 “Madera blanda. Dimensiones".
- Enfocado en parámetros estándar, elija el ancho de la sección. Y la altura de la sección se calcula usando la fórmula H ≥ 8.6 Lmax sqrt (Qr / (B Rbend)) si la pendiente del techo α< 30°, или формулу H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), когда уклон крыши α >30°. H es la altura de la sección en cm, Lmax es la sección de trabajo de la pata de la viga de longitud máxima en metros, Qr es la carga distribuida por metro lineal de la pata de la viga en kg / m, B es el ancho de la sección, cm, Rizg es la resistencia de la madera a la flexión, kg/cm². Si el material está hecho de pino o abeto, Rizg puede ser igual a 140 kg / cm² (grado de madera 1), 130 kg / cm² (grado 2) o 85 kg / cm² (grado 3). Sqrt es la raíz cuadrada.
- Compruebe si el valor de deflexión cumple con los estándares. No debe ser mayor que la cifra que resulta de dividir L por 200. L es la longitud del área de trabajo. El cumplimiento del valor de deflexión con la relación L / 200 es factible solo si es verdadera la desigualdad 3.125 Qr (Lmax)³ / (B H³) ≤ 1. Qr indica la carga distribuida por metro lineal de la pata de la viga (kg / m ), Lmax es la sección de trabajo de la longitud máxima de la pata de la viga (m), B es el ancho de la sección (cm) y H es la altura de la sección (cm).
- Cuando se viola la desigualdad anterior, los indicadores B y H aumentan.
Tabla: dimensiones nominales de espesor y ancho de la madera (mm)
| Grosor del tablero - ancho de sección (B) | Ancho del tablero - altura de la sección (H) | ||||||||
| 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | - | - | - | - | - |
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | - | - | - | - |
| 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | - | - |
| 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 100 | - | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 125 | - | - | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 150 | - | - | - | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 175 | - | - | - | - | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 200 | - | - | - | - | - | 200 | 225 | 250 | - |
| 250 | - | - | - | - | - | - | - | 250 | - |
Un ejemplo del cálculo de la estructura de soporte.
Suponga que α (inclinación del techo) = 36°, A (espaciado entre vigas) = 0,8 m y Lmax (longitud máxima del pie de viga) = 2,8 m. , lo que significa que Rizg \u003d 140 kg / cm².
Para el revestimiento de la cubierta se eligieron tejas de cemento y arena, por lo que el peso de la cubierta es de 50 kg/m². La carga total (Q) experimentada por cada metro cuadrado es de 303 kg/m². Y para la construcción del sistema de vigas se utilizan barras de 5 cm de espesor.
A partir de esto, siga los siguientes pasos de cálculo:
- Qr=A·Q= 0,8·303=242 kg/m - carga distribuida por metro lineal de viga de viga.
- H ≥ 9,5 Lmax raíz cuadrada (Qr/B Rbend).
- H ≥ 9,5 2,8 sqrt (242/5 140).
- 3,125 Qr (Lmáx)³/B H³ ≤ 1.
- 3,125 242 (2,8)³ / 5 (17,5)³ = 0,61.
- H ≥ (altura aproximada de la sección de viga).
En la mesa tamaños estándar necesita encontrar la altura de la sección de la viga, cerca de 15,6 cm Un parámetro adecuado es 17,5 cm (con un ancho de sección de 5 cm).
Este valor es bastante consistente con el índice de deflexión en los documentos reglamentarios, y esto se prueba con la desigualdad 3.125 Qr (Lmax)³ / B H³ ≤ 1. Sustituyendo en ella los valores (3.125 242 (2.8)³ / 5 ( 17, 5)³), resulta que 0.61< 1. Можно сделать вывод: сечение пиломатериала выбрано верно.
Video: cálculo detallado del sistema de truss.
El cálculo del sistema de armadura de techo a dos aguas es todo un complejo de cálculos. Para que las barras puedan hacer frente a la tarea que se les asignó, el constructor debe determinar con precisión la longitud, la cantidad y la sección transversal del material, averiguar la carga sobre él y averiguar cuál debe ser el paso entre las vigas.
El marco del techo debe ser confiable y duradero. Pero sin cálculos bien realizados, esto es difícil de lograr. En el proceso de realizar los cálculos, se determina a qué distancia colocar las vigas en el techo.
¿Qué puede conducir a un cálculo incorrecto o inexacto de las cargas que sufrirá la estructura de truss? A las consecuencias más negativas, que van desde la deformación de las patas de las vigas y daños en la cubierta del techo hasta el colapso de la base del marco del techo. Por lo tanto, al diseñar edificios, la lista de cálculos obligatorios contiene datos sobre cuál debería ser la distancia entre las vigas del techo. Hay una cierta técnica que le permite calcular este valor.
Método para calcular la distancia entre las vigas.
La distancia entre las vigas del techo se llama inclinación de las vigas. Como regla general, el paso de las vigas en la estructura del techo generalmente excede un metro, y el espacio mínimo varía dentro de los 60 centímetros.
El cálculo del número requerido de vigas para un techo de cierta longitud y la inclinación de las vigas se realiza de la siguiente manera:
Estructura de cubierta para tejas metálicas
Durante la construcción de bienes raíces privados suburbanos, los techos de metal se pueden encontrar con mayor frecuencia. Este material para techos es similar al piso hecho de tejas de arcilla, pero en comparación con él tiene una serie de ventajas. Las tejas de chapa son fáciles de instalar, por lo que puede construir un techo en menos tiempo, el sistema de vigas para tejas de metal tampoco es difícil.
Las baldosas metálicas son más livianas que los productos cerámicos, la diferencia de peso a veces alcanza los 35 kilogramos por metro cuadrado, según el grosor de los productos (léase también: ""). Debido a una reducción significativa en el peso del techo, es posible reducir el grosor de los elementos de la estructura de la viga y las dimensiones de la sección transversal de las barras de torneado, y aumentar el paso de instalación de las vigas.
Debajo del revestimiento de baldosas metálicas, las patas de la viga se montan con una distancia de 600 a 950 milímetros, mientras que la sección transversal del material de construcción es de 150 por 50 milímetros. Según los expertos, en este caso, si se coloca un calentador de 150 milímetros de espesor entre las vigas, dicho aislamiento térmico creará condiciones cómodas para permanecer en el ático. Al mismo tiempo, para una mayor fiabilidad, se recomienda elegir un aislamiento de 200 mm.
Al instalar vigas, para garantizar la ventilación del espacio que se llena con aislamiento, se perforan agujeros con un diámetro de 10-12 milímetros en las vigas cerca del techo superior.
La tecnología para crear un sistema de armadura para tejas metálicas no difiere significativamente de las estructuras para otros tipos de materiales para techos. La única característica es que en las vigas, el soporte superior está montado en el recorrido de la cumbrera desde arriba, y no en el costado de la viga de la cumbrera. La presencia de una zona libre entre las vigas asegura la circulación del aire bajo la cubierta y esto, debido al uso de material metálico, reduce el riesgo de condensación.
Sistema de vigas de techo de cobertizo, principales ventajas y características ").
La distancia entre las vigas de un techo a dos aguas se realiza teniendo en cuenta el tamaño del aislante térmico que se coloca entre ellas. Un paso aproximado entre las patas de la viga es de 1 a 1,2 metros (léase: ""). Las vigas regulan el tamaño del voladizo del techo.
