Adquisición el material correcto– uno de los aspectos más importantes de cualquier construcción. Durante la construcción sistema de vigas debe comprender que esto conlleva una gran responsabilidad, por lo que para crear dicho diseño debe utilizar únicamente materias primas confiables y de alta calidad. Puedes comprar vigas de techo ya hechas o puedes hacerlas tú mismo. detalles necesarios de troncos u otros materiales. Las dimensiones de las vigas, los métodos de instalación, los elementos de fijación y otros matices deben elegirse individualmente para cada edificio y sistema de vigas.
Hay tres opciones estándar Al comprar tablas de rafter, vale la pena considerar los pros y los contras de cada uno de ellos:
- Metros cúbicos de madera. Comprar madera en metros cúbicos es una forma completamente aceptable, para ello basta con realizar el pedido a una empresa especializada. cantidad requerida Metros cúbicos de madera o tableros. A continuación, aún será necesario cortarlos y procesarlos, solo después de eso podrá comenzar la construcción. EN en este caso Vale la pena tener en cuenta los residuos al procesar madera, por lo que es mejor tomar aproximadamente un 10 por ciento más de lo calculado según el plan de construcción.
- Tablas cortadas a medida. Siguiente opción– compre vigas ya hechas después del corte. Ahora muchas empresas se dedican al corte de madera por encargo según unos parámetros determinados, los constructores sólo tendrán que montar el sistema de vigas en el techo. Aquí prácticamente no habrá desperdicio y el proceso de construcción de la estructura será mucho más rápido.
- Cerchas de techo confeccionadas. Esta opción es más sencilla que las dos primeras. Estas estructuras son más fáciles de instalar en las paredes directamente sobre el techo, lo que reducirá el tiempo de montaje de toda la estructura a uno o varios días. Esta armadura solo necesita instalarse y conectarse en la cumbrera. La cantidad de desperdicio es mínima, pero también lo es el precio. esta opción notablemente más alto.
Para salir adelante por sí mismo vigas, basta con conocer sus parámetros necesarios, como el ángulo de inclinación, la distancia, la sección transversal, el método de fijación, etc. Para calcular Talla correcta vigas, utilice herramientas de carpintería. Las modernas calculadoras de construcción especiales realizan estos cálculos con extrema rapidez.
Requisitos para la madera
Al calcular estructura de celosía, que implica la producción de patas de viga a partir de tablas, además de todas las dimensiones, también es muy importante tener en cuenta la calidad de la madera utilizada. Primero debes decidir qué madera es la más adecuada para las vigas. Aquí la respuesta es clara: se trata de madera de hoja caduca y coníferas que cumple con los requisitos de GOST 2695-83 y GOST 8486-86. Según estos estándares, una tabla para hacer vigas puede tener:
- Grietas no pasantes que no excedan la mitad del tablero en longitud;
- No más de tres nudos por metro lineal material, mientras que el diámetro máximo permitido del nudo es de 30 mm;
- Humedad no superior al 18% (según las lecturas del medidor de humedad).
De acuerdo con los requisitos de SNiP, al comprar madera para la producción de vigas y otros componentes del marco del techo, es imperativo verificar los documentos que informan sobre la calidad de los productos adquiridos. Deberán indicar:
- Nombre del producto y número de norma;
- Nombre del fabricante con información básica sobre él;
- Tipo de madera, tamaño de la madera, grado de humedad;
- Fecha de lanzamiento del lote de producto;
- Número de unidades por paquete.
La madera es un material natural, por lo que es bastante susceptible a la degradación biológica. Para reducir el riesgo de daños a la estructura ensamblada con esta madera, se debe preparar antes de la instalación. La preparación implica la realización de diversas medidas constructivas y de protección.
Los protectores incluyen:
- Impregnación de madera con retardadores de fuego especiales para prevenir la posibilidad de incendio;
- Tratar la madera con compuestos antisépticos para prevenir la descomposición prematura;
- Procesamiento de vigas y otros. elementos de madera medios para la protección contra plagas de insectos.
Las medidas constructivas incluyen:
- Formación de impermeabilización debajo del techo y barrera de vapor en el costado de la habitación;
- Instalación de juntas impermeabilizantes en puntos de unión. estructuras de madera ladrillo;
- Equipo de ventilación de la tarta de techo.
Las vigas hechas de tablas, sujetas a todas las tecnologías de construcción de techos prescritas, durarán por mucho tiempo sin ninguna reparación.
Dimensiones de la viga
Selección de sección y longitud. elementos de viga extremadamente importante. Todas las patas de las vigas deben tener la misma longitud y grosor, que dependen del paso de las vigas y de la carga esperada sobre ellas. Los materiales para las vigas son troncos, vigas o tablas. Las desventajas de las vigas de troncos incluyen su considerable peso y la necesidad de realizar cortes complejos para la fijación, lo que debilita significativamente capacidad de carga diseños. La madera es más adecuada para hacer vigas, pero cuesta más que las tablas.
¡Importante! Para vigas más la mejor opción Es una madera que ha envejecido durante algún tiempo: no cambia de forma después de la construcción del techo, lo que garantiza la estabilidad de la estructura. Se utiliza una viga de 10 a 15 cm de ancho y su espesor debe ser de unos 5 cm.
Patas de viga hechas de tablas - mejor elección, este material muy popular y utilizado activamente para crear patas de viga laterales. También es conveniente hacer vigas laterales alargadas y patas de viga fuertes e inclinadas a partir del tablero.
El grosor del tablero afecta significativamente sus características. Una tabla normal adecuada para hacer vigas tiene un espesor de 40 a 60 mm.
¡Importante! Vale la pena señalar que al construir un techo en dependencias Es mejor tomar una tabla con un espesor de 40 mm, esto ayudará a reducir costos. Al construir el techo de un edificio residencial, este parámetro no debe ser inferior a 50 mm.
El ancho de la tabla de la viga se selecciona dependiendo de la longitud de la abertura a cubrir: cuanto más larga sea la pata de la viga, más ancha se necesitará la tabla para su producción. Cuando la longitud de las vigas no supera los 6 metros, para su fabricación se puede tomar una tabla con un ancho de 150 mm, es decir talla minima La sección transversal de las vigas del techo de un edificio residencial es de 50x150 mm. Si el pie de la viga mide más de 6 metros, entonces el ancho de la tabla debe ser de al menos 180 mm. La pata alargada está hecha de tablas cohesivas, cuyo ancho es de 150 mm.
Otro parámetro importante es la sección transversal de las vigas. Depende de las cargas sobre el techo: tanto de las condiciones climáticas externas como del peso del propio sistema de vigas. El cálculo de la sección también está influenciado por el ángulo de inclinación de la pendiente, el ancho del edificio y la longitud de la abertura a cubrir. Para los cálculos se utilizan fórmulas y tablas especiales, hay muchas correspondientes programas de computador. Habiendo determinado el valor de la sección transversal de las patas de la viga, vale la pena prestar atención a las características de instalación de esta estructura.
Características de la instalación de patas de viga.
Después de la selección material óptimo para el sistema de vigas, ajustando las dimensiones de las vigas, pasando por todas las etapas de su procesamiento, también es necesario instalar correctamente las patas de la viga en el mauerlat. De de esta conexión La resistencia y confiabilidad de toda la estructura depende en gran medida. Hay dos opciones de montaje: deslizante y rígido. Cada uno de ellos es aplicable a un tipo específico de vigas y su elección depende de muchos factores.
La fijación rígida elimina la posibilidad de giros o curvaturas de las vigas. Para ello, se crean cortes y se fijan las patas de la viga al Mauerlat mediante varios sujetadores.
Una junta deslizante, también llamada junta de bisagra, tiene un par de grados de libertad. Se suele utilizar en la construcción de un techo sobre una casa de madera, ya que permite que el techo se asiente sobre la estructura con el tiempo, lo que da cierta contracción en los primeros años. En este caso, la conexión entre la cumbrera y las vigas no se hace tan rígida. La pata de la viga se fija al mauerlat mediante aserrado y se refuerza con clavos en ambos lados.
Durante la construcción techo a cuatro aguas La viga inclinada puede tener un tamaño de más de 6 metros. Debido a esto, las vigas aumentan de longitud. Para fortalecer las patas de la viga, se les hacen puntales a partir de postes verticales. En este caso, rara vez se instalan más de dos bastidores.
Mucha gente tiene las siguientes preguntas: cómo hacer vigas con sus propias manos, cómo instalar las vigas correctamente, cuál es el mejor material para elegir, etc. Ahora puede encontrar mucha información sobre este tema en varias fuentes y hacer el trabajo usted mismo. Si surge alguna pregunta y no puede arreglárselas solo, es mejor recurrir a los servicios de profesionales, cuya confiabilidad no hay duda.
Recopilacióncargas
Primero, para determinar las cargas, establecemos la sección transversal del pie de la viga en 75x225 mm. La carga constante sobre el pie de la viga se calcula en la tabla. 3.2.
Tabla 3.2 Carga constante calculada en el pie de la viga, kPa
|
Explotación- |
Límite |
||
|
Elementos y cargas |
γ fm |
significado |
|
|
significado |
cargas |
||
|
cargas | |||
|
Pata del cabrio 0,075*0,225*5/0,95 | |||
|
g página e = 0,372 |
g c tr. metro = 0,403 |
Carga máxima estimada en el pie de la viga (combinación de constante más nieve)
Patrón geométrico de vigas.
Los esquemas para calcular el pie de la viga se muestran en la Fig. 3.2. Con el ancho del corredor en ejes. 
=3,4 m de distancia entre los ejes longitudinales de las paredes exterior e interior.
La distancia entre los ejes del plato de potencia y la cama, teniendo en cuenta la referencia al eje ( 
=0,2 m)m. Instalamos la riostra en un ángulo β = 45° (pendiente 2 = 1). La pendiente de las vigas es igual a la pendiente del techo i 1 =i = 1/3 = 0,333.
Para determinar las dimensiones necesarias para el cálculo, puedes dibujar un diagrama geométrico de las vigas a escala y medir las distancias con una regla. Si el mauerlat y la pata están al mismo nivel, entonces los tramos de la pata de la viga se pueden determinar mediante las fórmulas
Alturas de los nodos h 1 = i 1 yo 1 = 0,333*4,35 = 1,45 m; h 2: = yo 1 yo=0,333*5,8=1,933 m Marca de altura: tomar el travesaño 0,35 m por debajo del punto de intersección de los ejes de la pata de la viga y el poste h = h 2 - 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.
Esfuerzos en la pata de la viga sobre el travesaño.
El pie de la viga actúa como una viga continua de tres vanos. Los asentamientos de apoyo pueden cambiar los momentos de apoyo en vigas continuas. Si asumimos que debido al hundimiento del soporte, el momento flector se ha vuelto igual a cero, entonces podemos cortar condicionalmente la bisagra en el lugar del momento cero (sobre el soporte). Para calcular el pie de la viga con un cierto margen de seguridad, asumimos que el hundimiento del puntal ha reducido a cero el momento de flexión del soporte sobre él. Entonces el diagrama de diseño del pie de la viga corresponderá a la Fig. 3.2,c.
Momento flector en el pie de la viga
Para determinar el empuje en la barra transversal (apriete), asumimos que los soportes se han hundido de tal manera que el momento de apoyo sobre el puntal es igual a METRO 1 y encima de las rejillas: cero. Convencionalmente, cortamos las bisagras en lugares de momentos cero y consideramos la parte media de las vigas como un arco de tres bisagras con un tramo. yo cp = 3,4 m El espacio en dicho arco es igual a
Componente vertical de la reacción del puntal.
Usando el diagrama de la Fig. 3.2.g, determinamos la fuerza en el puntal.
Arroz. 3.2. Esquemas para calcular vigas.
sección transversal del revestimiento del ático; b - diagrama para determinar la longitud estimada del pie de la viga; c - diagrama de diseño del pie de la viga; d - diagrama para determinar el empuje en la barra transversal; l - también para un esquema con una pared longitudinal; 1 - Mauerlat; 2 - acostado; 3 - correr; 4 - pata de la viga; 5 - soporte; 6 - puntal; 7 - travesaño (apriete); 8 - espaciador; 9, 10 - barras de empuje; 11 - potra; 12 - superposición.
Cálculo de patas de viga basado en la resistencia de lo normal.secciones
Momento de resistencia requerido de la carrera.
Según adj. M tomamos el ancho del pie de la viga b = 5 cm y encuentre la altura de sección requerida
Según adj. Cogemos una tabla con una sección de 5x20 cm.
No es necesario comprobar las deflexiones del pie de la viga ya que se encuentra en una habitación con acceso limitado a personas.
Cálculo de juntas de tableros.pata de viga.
Dado que la longitud del pie de la viga es de más de 6,5 m, es necesario hacerlo a partir de dos tablas con una junta superpuesta. Colocamos el centro de la articulación en el punto donde apoya sobre el puntal. Entonces el momento flector en la junta durante el hundimiento del puntal M 1 = 378,4 kN*cm.
Calculamos la unión de la misma forma que la unión de correas. Aceptamos la longitud de superposición. yo nahl = 1,5 m = 150 cm, diámetro de los clavos d= 4 mm = 0,4 cm de largo yo guardias = 100 milímetros.
Distancia entre ejes de conexiones de clavos.
150 -3*15*0,4 =132cm.
Fuerza percibida por una conexión de clavo.
Q=M op /Z=378,4/ 132 =3,29 kN.
Longitud estimada de pellizco de clavos teniendo en cuenta el espacio máximo normalizado entre tablas δ W = 2 mm con un espesor de tabla δ D = 5,0 cm y una longitud de la punta del clavo l.5d
una p = yo gv -δ d -δ w -l,5d = 100-50-2-1,5*4 = 47,4 mm = 4; 74cm.
Al calcular una conexión de clavija (clavo):
– espesor del elemento más delgado a= a pag =4,74 cm;
– espesor del elemento más grueso c = δ d =5,0 cm.
Encontrar una relación aire acondicionado = 4,74/5,0 = 0,948
Según adj. T, encontramos el coeficiente k n =0,36 kN/cm 2.
Encontramos la capacidad de carga de una costura de un clavo a partir de las condiciones:
– trituración en un elemento más grueso
= 0,35*5*0,4*1*1/0,95 = 0,737 kN
– arrugado en un elemento más delgado
= 0,36*4,74*0,4*1*1/0,95 = 0,718 kN
– flexión de uñas
=
(2,5* 0,4 2
+ 0,01* 4,74 2)
/0,95=0,674kN
– pero no más de kN
De los cuatro valores, seleccione el más pequeño. t = 0,658kN.
Encontrar la cantidad requerida de clavos PAG guardias ≥ q/ t =2,867/0,674=4,254.
Aceptamos PAG guardias = 5.
Comprobamos la posibilidad de instalar cinco clavos en una fila. La distancia entre los clavos a través de las fibras de madera es S 2 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm La distancia desde el clavo exterior hasta el borde longitudinal del tablero es S 3 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.
Según la altura del pie de la viga. h = 20 cm deberían caber
4S 2 +2Sз=4*1,6+2*1,6 = 9,6 cm<20 см. Устанавливаем гвозди в один ряд.
Cálculo de la conexión entre la barra transversal y la pata de la viga.
Según el surtido (Apéndice M), aceptamos una barra transversal formada por dos tablas con una sección transversal bxh = 5x15cm cada uno. La fuerza en la unión es relativamente grande (N = 12, kN) y puede requerir la instalación de una gran cantidad de clavos en las condiciones del sitio de construcción. Para reducir la intensidad de mano de obra de la instalación del revestimiento, diseñamos una conexión atornillada de la barra transversal con la pata de la viga. Aceptamos tornillos con un diámetro d = 12 mm = 1,2 cm.
En el pie de la viga, los tacos (pernos) trituran la madera en un ángulo con respecto a las fibras α = 18,7 0. Según adj. Encontramos el coeficiente k α =0,95 correspondiente al ángulo α =18,7 0.
Al calcular una conexión con clavija, el grosor del elemento central es igual al ancho de la viga c = 5 cm, el grosor del elemento más externo es el ancho del tablero transversal un = 5 cm.
Determinamos la capacidad de carga de una costura de una clavija a partir de las condiciones:
– aplastamiento en el elemento central 
= 0,5*5* 1,2*0,95* 1 *1/0,95 = 3,00 kN
– aplastamiento en el elemento más externo 
= 0,8*5*1,2*1*1/0,95 = 5,05 kN;
– curvatura del pasador = (l.8* 1.2 2 + 0.02* 5 2) 
/0,95=3,17 kN
- pero no más de kN
De los cuatro valores, seleccione el más pequeño T = 3,00 kN.
Determinamos el número requerido de tacos (pernos) con el número de costuras n w =2
Aceptamos el número de tornillos n H =3.
No es necesario comprobar la resistencia de la sección transversal de la barra transversal, ya que tiene un gran margen de seguridad.
4. GARANTIZAR LA RIGIDEZ ESPACIAL Y LA ESTABILIDAD GEOMÉTRICA DEL EDIFICIO
Para elaborar un diseño técnico de una casa, es necesario calcular las vigas. Hay varias opciones para estructuras de vigas.
Las patas de la viga que descansan sobre dos soportes, pero que no tienen soportes adicionales, se denominan vigas sin puntales. Se utilizan para tejados a dos aguas, cuya luz es de unos 4,5 metros, o para tejados a dos aguas, cuya luz es de unos 9 metros. El sistema de vigas se utiliza con la transmisión de la carga de empuje al Mauerlat o sin transmisión.
Vigas estratificadas sin espaciadores
Una viga que se dobla y no transfiere carga a las paredes tiene un soporte que está firmemente fijado y gira libremente. El otro soporte es móvil y gira libremente. Estas condiciones se pueden cumplir mediante tres opciones para sujetar las vigas. Veamos cada uno en detalle.
El dobladillo de la parte superior de la pata de la viga o la muesca de soporte superior se instala en posición horizontal. Basta con cambiar el método de soporte de la correa y el pie de la viga inmediatamente mostrará una extensión. Este cálculo del pie de la viga, debido a la rigidez de las condiciones para crear la unidad superior, generalmente no se utiliza para las opciones de techo a dos aguas. Se utiliza con mayor frecuencia en la construcción de techos inclinados, ya que la más mínima imprecisión en la fabricación de la unidad convertirá un esquema sin empuje en uno espaciado. Además, en los tipos de techo a dos aguas, si no hay espaciador en el Mauerlat, debido a la deflexión de las vigas bajo la influencia de la carga, puede ocurrir la destrucción del conjunto de cumbrera del techo.
A primera vista, la implementación de este sistema puede parecer poco realista. Dado que en el Mauerlat se crea un soporte en la parte inferior de la viga, de hecho, el sistema debe ejercer presión sobre él, es decir, una fuerza horizontal. Sin embargo, no muestra la carga de empuje.
Por lo tanto, en las tres opciones, se observa la siguiente regla: un borde de la viga se instala sobre un soporte deslizante, que permite la rotación. El otro está sobre una bisagra que sólo permite la rotación. La fijación de las patas de la viga a los controles deslizantes se instala mediante una variedad de diseños. La mayoría de las veces se realizan utilizando placas de fijación. También es posible sujetar con clavos, tornillos autorroscantes o mediante barras y tablas superiores. Solo necesita elegir el tipo correcto de sujetador que evitará que la pata de la viga se deslice en el soporte.
Cómo calcular vigas
En el proceso de cálculo de una estructura de celosía, por regla general, se adopta un esquema de cálculo "idealizado". Basado en el hecho de que una determinada carga uniforme presionará sobre el techo, es decir, una fuerza igual e idéntica que actúa uniformemente a lo largo de los planos de las pendientes. En realidad, no existe una carga uniforme en todas las pendientes del tejado. Así, el viento arrastra la nieve hacia unas laderas y la arrastra hacia otras, el sol se derrite en algunas laderas y no llega al resto, lo mismo ocurre con los deslizamientos de tierra. Todo esto hace que la carga en las pistas sea completamente desigual, aunque exteriormente esto puede no ser perceptible. Sin embargo, incluso con una carga distribuida de manera desigual, las tres opciones anteriores para la fijación de las vigas permanecerán estáticamente estables, pero solo bajo una condición: una conexión rígida de la viga cumbrera. En este caso, la correa se apoya en patas de viga inclinadas o se inserta en los frontones de los paneles de pared de los techos a cuatro aguas. Es decir, la estructura de la viga permanecerá estable solo si la cumbrera está firmemente asegurada contra un posible desplazamiento horizontal.
En el caso de realizar un techo a dos aguas y apoyar la correa únicamente sobre bastidores, sin apoyo en las paredes frontales, la situación empeora. En las opciones número 2 y 3, cuando la carga en cualquier pendiente disminuye, frente al cálculo en la pendiente opuesta, el techo puede moverse en la dirección donde la carga es mayor. La primera opción, cuando la parte inferior de la pata de la viga se hace con una muesca con dientes o con un dobladillo de la barra de soporte, mientras que la parte superior se coloca con una muesca horizontal en la viga, aguantará bien una carga desigual, pero sólo si los postes que sujetan la viga cumbrera están perfectamente verticales.
Para dar estabilidad a las vigas, se incluye una riostra horizontal en el sistema. Es menor, pero aún aumenta la estabilidad. Es por eso que en aquellos lugares donde el scrum se cruza con las rejillas, se fija con clavos. La afirmación de que una contracción siempre funciona sólo para estirar es fundamentalmente errónea. Scrum es un elemento multifuncional. Así, en una estructura de celosía sin empuje, no funciona en ausencia de nieve en el techo, o solo funciona en compresión cuando aparece una carga uniforme insignificante en las pendientes. La estructura funciona en tensión solo durante el hundimiento o cuando la viga cumbrera se dobla bajo la influencia de una carga máxima. Por lo tanto, el scrum es un elemento de emergencia de la estructura de celosía, que entra en funcionamiento cuando el techo se llena con una gran cantidad de nieve, la cumbrera se dobla en la cantidad máxima calculada o se produce un hundimiento desigual e inesperado de la base. La consecuencia puede ser un asentamiento desigual de la viga cumbrera y de los muros. Por tanto, cuanto más bajas sean las contracciones, mejor. Como regla general, se instalan a una altura tal que no crean obstáculos al caminar por el ático, es decir, a una altura de unos 2 metros.
Si en las opciones 2 y 3 la unidad de soporte de la viga inferior se reemplaza con un control deslizante con el borde de la pata de la viga moviéndose más allá de la pared, esto fortalecerá la estructura y la hará estáticamente estable con combinaciones de estructura completamente diferentes.
Además, una buena forma de aumentar la estabilidad de la estructura es asegurar con suficiente rigidez la parte inferior de los bastidores que soportarán el recorrido. Se instalan mediante corte y se fijan a los techos por cualquier medio disponible. Por lo tanto, el conjunto de soporte del estante inferior pasa de ser un conjunto con bisagras a un conjunto rígidamente comprimido.
La forma de calcular la longitud de las vigas no depende del método de fijación de las patas de la viga.
La sección transversal de las contracciones, debido al desarrollo de tensiones bastante pequeñas en ellas, no se tiene en cuenta en las vigas, pero se toma de manera bastante constructiva. Para reducir el tamaño de los elementos que se utilizan en el proceso de construcción de la estructura de celosía, la sección del scrum es del mismo tamaño que la pata de la viga y se pueden usar discos más delgados. Las contracciones se instalan en uno o ambos lados de las vigas y se aseguran con pernos o clavos. Al calcular la sección transversal de una estructura de viga, las contracciones no se tienen en cuenta en absoluto, como si no existieran en absoluto. La única excepción es atornillar las contracciones a las patas de la viga con pernos. En este caso, la capacidad de carga de la madera, debido al debilitamiento de los orificios de los pernos, se reduce utilizando un coeficiente de 0,8. En pocas palabras, si se perforan agujeros en las patas de la viga para instalar juntas atornilladas, entonces la resistencia calculada debe tomarse en una cantidad de 0,8. Al fijar las contracciones a las vigas solo con clavos, la resistencia de la madera de las vigas no se debilita.
Pero es necesario calcular el número de clavos. El cálculo se realiza por corte, es decir, flexión de clavos. Se considera fuerza de diseño el empuje que se produce en la posición de emergencia de la estructura de celosía. En pocas palabras, al calcular la conexión entre el scrum y el pie de la viga con clavos, se introduce un espaciador, que está ausente en el funcionamiento estándar del sistema de viga.
La inestabilidad estática de un sistema de vigas sin empuje aparece solo en aquellos techos donde no es posible instalar una correa de cumbrera que proteja contra el desplazamiento horizontal.
En edificios con techos a cuatro aguas y frontones de piedra o ladrillo, los sistemas de vigas sin empuje son bastante estables y no es necesario tomar medidas para garantizar una mayor estabilidad. Sin embargo, para evitar la rotura de las estructuras, aún se deben instalar contracciones. Al instalar pernos o pernos como sujetadores, debe prestar atención al diámetro de los orificios para ellos. Debe ser el mismo que el diámetro de los pernos o un poco más pequeño. En caso de emergencia, el agarre no funcionará hasta que se seleccione el espacio entre la pared del orificio y el pasador.
Tenga en cuenta que en este proceso las partes inferiores de las patas de la viga se separarán una distancia de varios milímetros a varios centímetros. Esto puede provocar el desplazamiento y desplazamiento del Mauerlat y la destrucción de la cornisa de la pared. En el caso de los sistemas de vigas espaciadoras, cuando el Mauerlat está firmemente fijado, este proceso puede provocar que las paredes se separen.
Vigas en capas espaciadoras
La viga que realiza el trabajo de flexión y transfiere la carga de empuje a los paneles de pared debe tener al menos dos soportes fijos.
Para calcular este tipo de sistemas de vigas, en los esquemas anteriores reemplazamos los soportes inferiores con diferentes grados de libertad por soportes con un solo grado de libertad, articulados. Para hacer esto, donde no las hay, se clavan barras de soporte en los bordes de las patas de la viga. Como regla general, se utiliza un bloque cuya longitud es de al menos un metro y la sección transversal es de aproximadamente 5 por 5 cm, teniendo en cuenta la conexión del clavo. En otra realización, se puede disponer un soporte en forma de diente. En la primera versión del esquema de cálculo, cuando las vigas descansan horizontalmente contra la correa, los extremos superiores de las vigas se cosen con clavos o con un perno. De este modo se obtiene un soporte articulado.
Como resultado, los esquemas de cálculo permanecen prácticamente sin cambios. Las tensiones internas de flexión y compresión permanecen sin cambios. Sin embargo, aparece una fuerza de empuje en los soportes antiguos. En los nodos superiores de cada pata de la viga, el empuje de dirección opuesta, que se origina en el extremo de la otra pata de la viga, desaparece. Por tanto, no causa muchos problemas.
Es posible que sea necesario revisar los bordes de las vigas que lindan entre sí o a través de la correa para detectar colapso del material.
En los sistemas de vigas espaciadoras, el propósito de la contracción es diferente: en situaciones de emergencia, funciona por compresión. Durante el funcionamiento, reduce el empuje sobre las paredes de los bordes de las vigas, pero no lo elimina por completo. Puede quitarlo por completo si lo fija en la parte inferior, entre los bordes de las patas de la viga.
Tenga en cuenta que el uso de estructuras de vigas en capas espaciadoras requiere una consideración cuidadosa del impacto de la fuerza de empuje en las paredes. Esta expansión se puede reducir instalando vigas cumbreras rígidas y duraderas. Es necesario intentar aumentar la rigidez de la viga instalando estanterías, vigas en voladizo o puntales, o erigiendo un elevador de construcción. Esto es especialmente cierto en el caso de casas hechas de madera, troncos cortados y hormigón ligero. Las casas de hormigón, ladrillo y paneles resisten mucho más fácilmente la fuerza de empuje sobre las paredes.
Por lo tanto, la estructura de celosía construida utilizando la opción espaciadora es estáticamente estable bajo varias combinaciones de cargas y no requiere una fijación rígida del mauerlat a la pared. Para mantener el empuje, las paredes del edificio deben ser masivas, equipadas con un cinturón monolítico de hormigón armado alrededor del perímetro de la casa. En caso de emergencia, dentro de un sistema espaciador que funciona a compresión, una contracción no salvará la situación, sino que sólo reducirá parcialmente el empuje que se transmite a las paredes. Precisamente para evitar una situación de emergencia es necesario tener en cuenta todas las cargas que puedan actuar sobre el tejado.
Por lo tanto, no importa qué forma se elija el techo de la casa, todo el sistema de vigas debe diseñarse de tal manera que satisfaga los requisitos de confiabilidad y resistencia. Hacer un análisis completo de la estructura del truss no es tarea fácil. Al calcular las vigas de madera, es necesario incluir una gran cantidad de parámetros diferentes, incluida la expansión, la flexión y las posibles cargas de peso. Para una disposición más confiable del sistema de vigas, es posible instalar métodos de fijación más adecuados. Al mismo tiempo, no conviene aceptar las dimensiones de las vigas sin realizar un análisis completo de sus capacidades técnicas y funcionales.
Cálculo de la sección transversal de la viga.
La sección transversal de las vigas se selecciona teniendo en cuenta sus longitudes y la carga que aceptan.
Por lo tanto, se selecciona madera de hasta 3 metros de largo con un diámetro de sección transversal de 10 cm.
Viga de hasta 5 metros de longitud, con un diámetro de sección de 20 cm.
Vigas de hasta 7 metros de largo – con un diámetro de sección de hasta 24 cm.
Cómo calcular vigas - ejemplo
Dada una casa de dos pisos que mide 8 por 10 metros, la altura de cada piso es de 3 metros. Para el tejado se eligieron láminas onduladas de fibrocemento. El techo es a dos aguas, cuyos postes de soporte se ubican a lo largo del muro de carga central. El paso de las vigas es de 100 cm y es necesario seleccionar la longitud de las vigas.
¿Cómo calcular la longitud de las vigas? De la siguiente manera: la longitud de las patas de la viga se puede seleccionar de modo que se coloquen sobre ellas tres filas de láminas de pizarra. Entonces la longitud requerida es: 1,65 x3 = 4,95 m. La pendiente del techo en este caso será igual a 27,3°, la altura del triángulo formado, es decir, el espacio del ático, es de 2,26 metros.
1. Cálculo de elementos portantes del revestimiento.
Las patas de la viga se calculan como vigas que se encuentran libremente sobre dos soportes con un eje inclinado. La carga sobre el pie de la viga se recoge del área de carga, cuyo ancho es igual a la distancia entre los pies de la viga. La carga viva calculada q debe ubicarse en dos componentes: normal al eje del pie de la viga y paralela a este eje.
2.1.1. Cálculo de torneado
Aceptamos revestimientos de tableros de sección 50´50 mm (r = 5,0 kN/m), colocados en incrementos de 250 mm. Madera - pino. La inclinación de las vigas es de 0,9 m y la pendiente del techo es de 35 0.
El cálculo del revestimiento del techo se realiza según dos opciones de carga:
a) Peso propio del tejado y nieve (cálculo de resistencia y deflexión).
b) Peso propio de la cubierta y carga concentrada.
Datos iniciales:
1. Aceptamos barras de 2º grado con resistencia calculada. Rtu=13 MPa y módulo elástico mi=1´ 10 4 MPa.
2. Condiciones de funcionamiento B2 (en la zona normal), metroV=1 ; metronorte=1,2 para carga de instalación en flexión.
3. Factor de confiabilidad según finalidad gramo norte=0,95 .
4.Densidad de la madera r =500 kg/m3.
5. Factor de confiabilidad para carga por peso de acero galvanizado. gramo F=1,05 ; del peso de las barras gramo F=1,1 .
6. Peso estándar de la capa de nieve por proyección horizontal de 1 m 2 de la superficie terrestre S 0 =2400 N/m2.
Diagrama de diseño de torneado
Tabla 2.1
Recolección de carga por 1 m.p. listones, kN/m
|
Dónde S 0 - valor estándar del peso de la capa de nieve por 1 m 2 horizontal
superficie de la tierra, tomada según la tabla. 4, para el paraíso de la nieve IV
ella S 0 = 2,4 kPa;
metro- coeficiente de transición del peso de la capa de nieve de la tierra a
carga de nieve sobre el revestimiento, tomada de acuerdo con las cláusulas 5.3 - 5.6.
Cuando la viga se carga con una carga distribuida uniformemente por su propio peso y nieve, el momento flector máximo es igual a:
knm
Con ángulos de inclinación del tejado de a³10°, se tiene en cuenta que el propio peso del tejado y del revestimiento se distribuye uniformemente sobre la superficie (pendiente) del tejado, y la nieve se distribuye sobre su proyección horizontal:
M x = M cos a = 0,076 cos 29 0 = 0,066 kN´m
M y = M sen a = 0,076 sen 29 0 = 0,036 kN´m
Momento de resistencia:
cm
cm
La resistencia de las barras del revestimiento se comprueba teniendo en cuenta la flexión oblicua según la fórmula:
,
Dónde M x Y Mi- componentes del momento flector calculado con respecto a los ejes principales X e Y.
ry=13 MPa
gramonorte=0,95
,
El momento de inercia del bloque está determinado por la fórmula:
centímetros 4
centímetros 4
Deflexión en un plano perpendicular a la pendiente:
metro
Deflexión en un plano paralelo a la pendiente:
metro,
Dónde E=10 10 Pa- módulo de elasticidad de la madera a lo largo de la fibra.
Deflexión completa:
= metro
Control de deflexión: ,
donde = es la deflexión relativa máxima permitida, determinada según la tabla. dieciséis .
Cuando una viga se carga con su propio peso y una carga concentrada, el momento máximo en el claro es igual a:
Comprobación de la resistencia de las secciones normales:
Dónde ry=13 MPa- resistencia calculada a la flexión de la madera.
gramonorte=0,95 - coeficiente de fiabilidad para el fin previsto.
Se cumplen las condiciones para la primera y segunda combinación, por lo que aceptamos el revestimiento con una sección b´h=0,05´0,05 con un paso de 250 mm.
2.1.2. Cálculo de patas de viga.
Calculemos vigas en capas hechas de vigas con una disposición de soportes intermedios de una sola fila para un techo galvanizado. cr. hierro. La base del techo es un revestimiento de barras con una sección transversal de 50-50 mm en incrementos. =0,25 metros. Paso de pie de viga =1,0 m. El material de todos los elementos de madera es pino de 2ª calidad. Condiciones de funcionamiento – B2.
Área de construcción - Vologda.
Diagrama de cálculo del pie de la viga.
|
Las barras de revestimiento se colocan a lo largo de las patas de la viga, que son más bajas.
los extremos descansan sobre mauerlats (100 100), colocados a lo largo del borde interior de las paredes exteriores. En la unidad de cumbrera, las vigas se sujetan con dos superposiciones de tablas. Para compensar la expansión, las patas de la viga se aprietan con una barra transversal: dos tablas emparejadas. Ángulo de inclinación del techo 29 0 .
Recopilamos cargas por 1 m2 de superficie inclinada del revestimiento e ingresamos los datos en la Tabla 2.2.
Tabla 2.2
Recolección de carga por 1 m.p. pata del cabrio, kN/m
Dónde S 0 - valor estándar del peso de la capa de nieve por 1 m 2 de superficie horizontal de la tierra, tomado según la tabla. SNiP 4, para la región de nieve IV S 0 = 2,4 kPa;
metro- coeficiente de transición del peso de la capa de nieve del suelo a la carga de nieve sobre la cubierta, adoptado de acuerdo con las cláusulas 5.3 - 5.6.
Realizamos un cálculo estático del pie de la viga como una viga de dos vanos cargada con una carga uniformemente distribuida. La sección peligrosa del pie de la viga es la sección situada en el soporte medio.
Momento flector en esta sección:
La presión vertical en el punto C, igual a la reacción en el apoyo derecho de la viga de dos vanos, es:
=0,265kN
Con una carga simétrica en ambas pendientes, la presión vertical en el punto C se duplica: kN.
Distribuyendo esta presión en dirección a los pies de la viga, encontramos la fuerza de compresión en la parte superior de la pata de la viga:
kN
Recopilacióncargas
Primero, para determinar las cargas, establecemos la sección transversal del pie de la viga en 75x225 mm. La carga constante sobre el pie de la viga se calcula en la tabla. 3.2.
Tabla 3.2 Carga constante calculada en el pie de la viga, kPa
|
Explotación- |
Límite |
||
|
Elementos y cargas |
γ fm |
significado |
|
|
significado |
cargas |
||
|
cargas | |||
|
Pata del cabrio 0,075*0,225*5/0,95 | |||
|
g página e = 0,372 |
g c tr. metro = 0,403 |
Carga máxima estimada en el pie de la viga (combinación de constante más nieve)
Patrón geométrico de vigas.
Los esquemas para calcular el pie de la viga se muestran en la Fig. 3.2. Con el ancho del corredor en ejes. 
=3,4 m de distancia entre los ejes longitudinales de las paredes exterior e interior.
La distancia entre los ejes del plato de potencia y la cama, teniendo en cuenta la referencia al eje (
=0,2 m)m. Instalamos la riostra en un ángulo β = 45° (pendiente 2 = 1). La pendiente de las vigas es igual a la pendiente del techo i 1 =i = 1/3 = 0,333.
Para determinar las dimensiones necesarias para el cálculo, puedes dibujar un diagrama geométrico de las vigas a escala y medir las distancias con una regla. Si el mauerlat y la pata están al mismo nivel, entonces los tramos de la pata de la viga se pueden determinar mediante las fórmulas
Alturas de los nodos h 1 = i 1 yo 1 = 0,333*4,35 = 1,45 m; h 2: = yo 1 yo=0,333*5,8=1,933 m Marca de altura: tomar el travesaño 0,35 m por debajo del punto de intersección de los ejes de la pata de la viga y el poste h = h 2 - 0,35 (m) = 1,933 -0,35 = 1,583 m.
Esfuerzos en la pata de la viga sobre el travesaño.
El pie de la viga actúa como una viga continua de tres vanos. Los asentamientos de apoyo pueden cambiar los momentos de apoyo en vigas continuas. Si asumimos que debido al hundimiento del soporte, el momento flector se ha vuelto igual a cero, entonces podemos cortar condicionalmente la bisagra en el lugar del momento cero (sobre el soporte). Para calcular el pie de la viga con un cierto margen de seguridad, asumimos que el hundimiento del puntal ha reducido a cero el momento de flexión del soporte sobre él. Entonces el diagrama de diseño del pie de la viga corresponderá a la Fig. 3.2,c.
Momento flector en el pie de la viga
Para determinar el empuje en la barra transversal (apriete), asumimos que los soportes se han hundido de tal manera que el momento de apoyo sobre el puntal es igual a METRO 1 y encima de las rejillas: cero. Convencionalmente, cortamos las bisagras en lugares de momentos cero y consideramos la parte media de las vigas como un arco de tres bisagras con un tramo. yo cp = 3,4 m El espacio en dicho arco es igual a
Componente vertical de la reacción del puntal.
Usando el diagrama de la Fig. 3.2.g, determinamos la fuerza en el puntal.
Arroz. 3.2. Esquemas para calcular vigas.
sección transversal del revestimiento del ático; b - diagrama para determinar la longitud estimada del pie de la viga; c - diagrama de diseño del pie de la viga; d - diagrama para determinar el empuje en la barra transversal; l - también para un esquema con una pared longitudinal; 1 - Mauerlat; 2 - acostado; 3 - correr; 4 - pata de la viga; 5 - soporte; 6 - puntal; 7 - travesaño (apriete); 8 - espaciador; 9, 10 - barras de empuje; 11 - potra; 12 - superposición.
Cálculo de patas de viga basado en la resistencia de lo normal.secciones
Momento de resistencia requerido de la carrera.
Según adj. M tomamos el ancho del pie de la viga b = 5 cm y encuentre la altura de sección requerida
Según adj. Cogemos una tabla con una sección de 5x20 cm.
No es necesario comprobar las deflexiones del pie de la viga ya que se encuentra en una habitación con acceso limitado a personas.
Cálculo de juntas de tableros.pata de viga.
Dado que la longitud del pie de la viga es de más de 6,5 m, es necesario hacerlo a partir de dos tablas con una junta superpuesta. Colocamos el centro de la articulación en el punto donde apoya sobre el puntal. Entonces el momento flector en la junta durante el hundimiento del puntal M 1 = 378,4 kN*cm.
Calculamos la unión de la misma forma que la unión de correas. Aceptamos la longitud de superposición. yo nahl = 1,5 m = 150 cm, diámetro de los clavos d= 4 mm = 0,4 cm de largo yo guardias = 100 milímetros.
Distancia entre ejes de conexiones de clavos.
150 -3*15*0,4 =132cm.
Fuerza percibida por una conexión de clavo.
Q=M op /Z=378,4/ 132 =3,29 kN.
Longitud estimada de pellizco de clavos teniendo en cuenta el espacio máximo normalizado entre tablas δ W = 2 mm con un espesor de tabla δ D = 5,0 cm y una longitud de la punta del clavo l.5d
una p = yo gv -δ d -δ w -l,5d = 100-50-2-1,5*4 = 47,4 mm = 4; 74cm.
Al calcular una conexión de clavija (clavo):
– espesor del elemento más delgado a= a pag =4,74 cm;
– espesor del elemento más grueso c = δ d =5,0 cm.
Encontrar una relación aire acondicionado = 4,74/5,0 = 0,948
Según adj. T, encontramos el coeficiente k n =0,36 kN/cm 2.
Encontramos la capacidad de carga de una costura de un clavo a partir de las condiciones:
– trituración en un elemento más grueso
= 0,35*5*0,4*1*1/0,95 = 0,737 kN
– arrugado en un elemento más delgado
= 0,36*4,74*0,4*1*1/0,95 = 0,718 kN
– flexión de uñas
= (2,5* 0,4 2 + 0,01* 4,74 2)
/0,95=0,674kN
– pero no más de kN
De los cuatro valores, seleccione el más pequeño. t = 0,658kN.
Encontrar la cantidad requerida de clavos PAG guardias ≥ q/ t =2,867/0,674=4,254.
Aceptamos PAG guardias = 5.
Comprobamos la posibilidad de instalar cinco clavos en una fila. La distancia entre los clavos a través de las fibras de madera es S 2 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm La distancia desde el clavo exterior hasta el borde longitudinal del tablero es S 3 = 4d = 4 * 0,4 = 1,6 cm.
Según la altura del pie de la viga. h = 20 cm deberían caber
4S 2 +2Sз=4*1,6+2*1,6 = 9,6 cm
Cálculo de la conexión entre la barra transversal y la pata de la viga.
Según el surtido (Apéndice M), aceptamos una barra transversal formada por dos tablas con una sección transversal bxh = 5x15cm cada uno. La fuerza en la unión es relativamente grande (N = 12, kN) y puede requerir la instalación de una gran cantidad de clavos en las condiciones del sitio de construcción. Para reducir la intensidad de mano de obra de la instalación del revestimiento, diseñamos una conexión atornillada de la barra transversal con la pata de la viga. Aceptamos tornillos con un diámetro d = 12 mm = 1,2 cm.
En el pie de la viga, los tacos (pernos) trituran la madera en un ángulo con respecto a las fibras α = 18,7 0. Según adj. Encontramos el coeficiente k α =0,95 correspondiente al ángulo α =18,7 0.
Al calcular una conexión con clavija, el grosor del elemento central es igual al ancho de la viga c = 5 cm, el grosor del elemento más externo es el ancho del tablero transversal un = 5 cm.
Determinamos la capacidad de carga de una costura de una clavija a partir de las condiciones:
– aplastamiento en el elemento central
= 0,5*5* 1,2*0,95* 1 *1/0,95 = 3,00 kN
– aplastamiento en el elemento más externo
= 0,8*5*1,2*1*1/0,95 = 5,05 kN;
– curvatura del pasador = (l.8* 1.2 2 + 0.02* 5 2)
/0,95=3,17 kN
- pero no más de kN
De los cuatro valores, seleccione el más pequeño T = 3,00 kN.
Determinamos el número requerido de tacos (pernos) con el número de costuras n w =2
Aceptamos el número de tornillos n H =3.
No es necesario comprobar la resistencia de la sección transversal de la barra transversal, ya que tiene un gran margen de seguridad.
4. GARANTIZAR LA RIGIDEZ ESPACIAL Y LA ESTABILIDAD GEOMÉTRICA DEL EDIFICIO
Para calcular el sistema de vigas del techo, una persona que no esté familiarizada con todos los matices de los cálculos de diseño complejos de acuerdo con SNIP y otras normas puede utilizar nuestro calculadoras de construcción de techos.
Como parámetros iniciales, es necesario ingresar los datos de algunos elementos del sistema de vigas:
- indicar el paso de las vigas (la distancia entre ellas; el escalón regula la carga en el sistema de vigas),
- dimensiones de la viga: la llamada sección = espesor x ancho de la tabla o viga
Aquí vale la pena decir que el tablero es una opción más económica para construir un sistema de techado, ya que puede soportar cargas y, lo que es más importante, cuesta varias veces menos.
En las dos tablas siguientes hemos recopilado Dimensiones de las patas de las vigas y del revestimiento que se utilizan a menudo en la construcción. desglosado por tipo de cubierta. El ángulo mínimo de inclinación del techo también se da como óptimo según su tipo, en algunos lugares el ángulo se indica como mínimo, pero todo está de acuerdo con SNIP.
Los principales parámetros más utilizados de los elementos del sistema de vigas son la inclinación y la sección transversal de las vigas, el ángulo de inclinación del techo según el tipo de material del techo:
Tipo de techo | Pendiente óptima del techo, grados | Paso de viga, | Sección de viga, |
Lámina corrugada | (óptimo - 20-30) | tablero 5 x 15 |
|
tablero 5 x 20 |
|||
Baldosas de cemento y arena | ≤ 75; ≤ 90; ≤ 110 | tablero 5 x 15 |
|
Azulejos de cerámica | tablero 5 x 15; 6x18 |
||
techos blandos (en rollo; tejas bituminosas) | tablero 5 x 15 |
||
Baldosas metálicas | tablero 5 x 15; 5 x 20 (para aislamiento) |
||
tablero 5 x 15; 5 x 15 |
|||
láminas de fibrocemento de perfil ordinario |
|||
láminas de fibrocemento de perfil unificado |
La calculadora de vigas de nuestro sitio web le ayudará a calcular automáticamente las vigas de un techo a dos aguas.
La siguiente tabla contiene datos sobre torneado, contrarejilla y según el material del tejado:
| Tipo de techo | Refugio. material Largo x ancho x espesor, mm | Pendiente del techo, grados | Paso de torneado, cm | Sección transversal del revestimiento, cm | Contratorneado, cm (paso = paso de las vigas) | Sangre superpuesta. hojas, cm |
| Chapas perfiladas: | Min 12 (óptimo - 20-30) | según el ángulo de pendiente | tablero 3 x 10 | el ancho de la viga es ligeramente menor que el de las vigas con un espesor de 2,5 - 4 | horizonte. superposición:ángulo del techo inferior a 15° - 20 cm; 15-30°-15-20; de 30° - 10 -15 |
|
| NS-20 | espesor 0,55 | 30; 45 | 40; 60 | |||
| 0,75 | 30; 45 | 50; 70 | ||||
| NS-35 | 0,55 | 30; 45 | 100; 100 | |||
| 0,75 | 30; 45 | 120; 130 | ||||
| S-44 | 0,55 | 30; 45 | 90; 150 | |||
| 0,75 | 30; 45 | 110; 140 | ||||
| Baldosas de cemento-arena y baldosas cerámicas. | por fabricante y tipo | 22 - 30 | 31,2 - 33,5 | viga desde el paso de la viga:3 x 5; 4 x 5; 4x6 o 5x5 | de 3 x 5 | 8,5 - 10,8 |
| 30 - 90 | 32,1 - 34,5 | tablero 5 x 15; 6x18 | 7,5 - 10,8 | |||
| techos blandos (en rollo; tejas bituminosas) | Desde el fabricante | desde 7 | 1. enrollado: en un revestimiento continuo hay un espacio de 3 a 5 mm;2. Baldosas blandas: paso de 30 cm de tableros de revestimiento debajo de OSB | 1.sólido 2. torneado de tableros 2,5 x 10-15 + OSB 9 mm | de 3 x 5 | para rollos - 15-30; para baldosas blandas - desde 15 |
| Baldosas metálicas | optimo. 4500 x 1160 - 1190 x 0,5 altura del perfil 1,8 - 2,5 cm paso de onda 35-40 cm | desde 20 | 80 - 100 (de la ola) | tablero 5 x 20; viga 4x6 | de 3 x 5 | dependiendo de la marca 6 - 9 |
| Pizarra | 3600 x 1500 x 8-10 3000 x 1500 x 8-10 2500 x 1200 x 6-8-10 | 14 - 60; optimo. 25-45 | la hoja debe descansar sobre 2 vigas de revestimiento | de 3 x 5 | de 12 a 30 | |
| Las láminas de fibrocemento son comunes. perfil | 50 - 54 | tablero 5-6 x 10; madera de 5 x 5 | debe cubrir la ola | |||
| láminas unificadas de fibrocemento. perfil | 60 - 75 | tablero 5-6 x 10; madera de 7,5 x 7,5 | ||||
| hoja acanalada del betún (pizarra del euro)- Por ejemplo ondulina | 2000 x 950 x 3 altura de ola 36 | 5 - 10 | 5 | sólido (espacio de hasta 5 cm) | de 3 x 5 | 3; lado - 2 ondas |
| 10 - 15 | 45 | 2; lado - 1 ola | ||||
| desde 15 | 60 | tablero 5 x 20; madera 4 x 5; 5x5 | 1,7; lado - 1 ola | |||
Para determinar de forma independiente las dimensiones de todo el sistema de vigas, es necesario calcular la influencia principal del viento, las masas de nieve, así como el peso de los materiales del techo y los elementos estructurales de carga del techo en conjunto.
Nuevamente, le recordamos que el cálculo se presenta como referencia en un formato significativamente simplificado, ya que para un cálculo preciso es necesario tener en cuenta las cargas verticales y horizontales en las patas de la viga, además, calcule la resistencia de las vigas a la flexión. compresión y tensión, y comprobar la capacidad de las estructuras para resistir astillas y aplastamientos.
Si no tiene un diseño arquitectónico complejo, podrá construir un techo usted mismo, basándose en las dimensiones óptimas de la madera o tablas y en los parámetros estandarizados de la estructura del techo.
La figura y la tabla a continuación indican secciones estándar de elementos estructura de armadura:
Luz (m) | ||||||||||
Paso de instalación (m) |
||||||||||
Repitamos una vez más que en un formato simplificado todo el mundo es capaz de calcular la capacidad de un sistema de cubierta para soportar cargas.
ACERCA DE calculadoras de techos en línea le ayudará a calcular la cantidad de madera, materiales para techos y subtechos para la construcción del techo y el sistema de vigas, así como los parámetros del techo, el revestimiento y las patas de las vigas.
De esta manera, podrá estimar aproximadamente cuántos materiales de construcción necesita comprar, cómo y en qué cantidad se colocarán el revestimiento y las vigas.
Sistema de vigas, sin duda, es el elemento estructural más importante de cualquier cubierta inclinada. La consecuencia de su instalación incorrecta puede ser no sólo la deformación del techo, que requiere costosas reparaciones, sino también el colapso total del techo sobre la cabeza del constructor insolvente.
La estabilidad del sistema de vigas frente a diversas cargas está influenciada por los siguientes cuatro factores principales:
- fuerza de sujeción vigas hasta la cresta y mauerlat;
- cálculo correcto de la estructura de soporte para vigas dependiendo de la longitud del tramo;
- elección material de viga;
- paso entre las vigas.
El tema de este artículo es la elección del material y la inclinación entre las vigas, teniendo en cuenta el tipo de techo previsto.
¿En qué se basan los cálculos?
Al realizar los cálculos se tienen en cuenta cuatro indicadores principales:
Lo más importante es calcular la carga máxima del techo, que consta de:
- pesos de viga,
- peso del revestimiento,
- peso del material del techo y aislamiento,
- carga de nieve (información de referencia única para cada región),
- carga de viento (también información de referencia),
- Peso de la persona (si es necesario realizar reparaciones o limpieza, 175 kg/m2).
Para realizar cálculos precisos, los expertos utilizan fórmulas especiales a partir de la resistencia de los materiales, pero al construir uno privado, se pueden utilizar recomendaciones aproximadas.
Método para calcular la distancia entre vigas.
Cálculo de la distancia exacta entre las vigas se basa en los resultados de un cálculo preliminar del paso máximo permitido. Para realizar este cálculo se tiene en cuenta la carga total, la estructura del techo y el material utilizado para las vigas.
Método para calcular la pendiente del marco del techo:
- Mide la longitud del techo. de extremo a extremo.
- Distancia recibida dividido por el tamaño máximo del paso.
- Redondea el valor resultante a un número entero mayor. Este es el número de tramos de vigas.
- Divida la longitud total del techo por el número de vanos.. Este es el tamaño de paso de viga requerido.
- Suma uno al número de tramos. Este es el número requerido de vigas.
Para algunos tipos de material para techos. Es aconsejable utilizar distancias fijas entre las vigas, en este caso se instala una viga adicional con una inclinación no estándar en uno de los extremos del techo.
Paso de viga según el material
Se pueden aumentar a medida que aumenta la resistencia del material del que están hechos. Muy a menudo, para cada material de techo, se indican la inclinación requerida de la viga y las secciones transversales permitidas de las patas de la viga, teniendo en cuenta la carga.
Estas recomendaciones son de carácter regional y aplicable a la zona central de Rusia y regiones más meridionales. Antes de desarrollar un dibujo, definitivamente debe verificar el nivel de presión del viento y la capa de nieve en su región, y ajustar la inclinación y/o la sección transversal de las vigas.
En aquellas regiones donde la carga de nieve supera significativamente la carga de viento, se recomienda el uso de techos inclinados. 35 – 45 grados.
Sistema de vigas en casas privadas se fabrica con mayor frecuencia a partir de troncos con un diámetro 12-22cm, espesor de la madera/tablero 40 – 100 milímetros y ancho 150 – 220 milímetros. Al realizar cálculos, es posible utilizar, en lugar de troncos de un determinado diámetro, vigas de ancho y espesor similares. 100 milímetros.
Estructura de vigas para láminas onduladas.
Estructura de vigas para baldosas cerámicas.
Azulejos de cerámica tiene diferencias significativas con otros tipos de materiales para techos que deben tenerse en cuenta al diseñar la viga sistemas para ello:
- 5 a 10 veces más peso, lo que da como resultado el doble del peso de todo el techo. Esto lleva a la necesidad de utilizar un paso frecuente ( 0,6-0,8 metros) y el área de la sección transversal de las vigas aumentó en un 25%.
- Naturaleza de grano fino del material. Aumenta los requisitos para la precisión de instalación del torneado transversal. El paso de la viga del revestimiento, las secciones permitidas y los ángulos de instalación siempre se indican en las instrucciones de cada modelo de teja específico.
Existen modelos de baldosas diseñadas para su instalación en ángulo. 12 – 60 grados, se recomienda montar los modelos normales en ángulo 20 – 45 grados. La madera se utiliza con mayor frecuencia para tornear. 50x50mm.
Estructura de viga para tejas metálicas.
Baldosas metálicas De hecho, se trata de una versión decorativa menos rígida y más ligera de las láminas onduladas, por lo que los requisitos para el sistema de vigas, en particular para las secciones recomendadas de las patas de las vigas, coinciden en gran medida.
Características de la estructura de vigas para tejas metálicas. Se puede llamar una reducción significativa en el paso del revestimiento, que debe ser igual a la longitud de la onda longitudinal (30 cm para la mayoría de los tipos). Esto lleva a la necesidad de reducir la distancia entre las vigas. hasta 0,6 – 1m, para reducir el costo de la madera para revestimiento. Se selecciona el ángulo de la pendiente del techo. de 22 a 45 grados.
Estructura de viga para ondulina.
ondulina– pizarra a base de fibra de vidrio y betún, producida por un solo fabricante y con tecnología unificada normas de instalación:
- ángulo de instalación permitido – 5 – 45 grados;
- distancia entre vigas – 60 cm en un ángulo de hasta 15 grados, hasta 90 cm en un ángulo de más de 15 grados;
- revestimiento: madera contrachapada maciza en pendiente hasta 10 grados, junta 30x100mm en incrementos 45cm en la pendiente 10 – 15 grados, madera 40x50mm en incrementos 60cm en la pendiente de arriba 15 grados.
Teniendo en cuenta el peso ligero del material, la sección transversal de las patas de la viga se selecciona de acuerdo con las mismas recomendaciones que para el cartón ondulado.
Estructura de vigas para revestimiento de pizarra.
Pizarra- un material de cubierta tradicional, bastante rígido y pesado, frágil, pero resistente a cargas constantes. Tales propiedades cambian las recomendaciones para el diseño óptimo del sistema de vigas hacia el uso de elementos más duraderos y aumentando el paso entre ellos:
- Debido a la baja estanqueidad, no es deseable utilizar techos de pizarra con un ángulo de pendiente inferior a 22 grados. Si es necesario instalar dicho techo, puede utilizar las recomendaciones para instalar ondulina como instrucciones, ajustadas al paso del revestimiento universal: 55 cm.
- Ángulo permitido para instalar vigas debajo de pizarra, hasta 60 grados.
- El paso de instalación se selecciona de 0,8 a 1,5 m., dependiendo de la sección transversal del pie de la viga, la carga y la presencia de material de revestimiento.
- El material para las vigas se selecciona con una sección transversal ligeramente mayor que para los techos ligeros.. Para el paso más popular 1,2 metros se toma una viga con una sección de 75x150 a 100x200 mm, dependiendo de la longitud del tramo entre los soportes.
- Material para revestimiento seleccionado de acuerdo con la distancia entre las vigas - madera 50x50 mm hasta 1,2 m, madera 60x60mm – 1,2m y más.
- Paso de torneado se selecciona de tal manera que cada hoja se apoya en tres vigas y se superpone 15cm con el vecino. Teniendo en cuenta la longitud de hoja estándar 1,75 metros, se utiliza el paso 80cm.
Vigas para tejados a una pendiente y a dos aguas
¿Cuál es la distancia entre vigas para un techo inclinado? techo cobertizo no requiere una estructura de viga compleja. Las vigas se colocan de pared a pared, la mayoría de las veces sin usar mauerlat, directamente sobre la corona.
Sin costillas adicionales la rigidez establece el ángulo máximo de pendiente – 30 grados y longitud de luz permitida - menos de 6 metros(para vigas de madera). Ángulo óptimo – 15 – 20 grados.
tales techos Por lo general, no están sujetos a cargas de viento, pero requieren protección contra las precipitaciones. En regiones donde la presión del viento es comparable a la carga de nieve, la instalación correcta de un techo inclinado "a favor del viento" puede provocar la autolimpieza del techo.
Techo a dos aguas es un sistema de triángulos paralelos conectados entre sí por un mauerlat y una cresta. Hay muchos elementos para unir firmemente los lados del triángulo y transferir cargas desde las patas de la viga a las paredes: bastidores, acopladores, foques, vigas de soporte, etc.
El paso entre las vigas de un techo a dos aguas se realiza teniendo en cuenta el tamaño del aislante térmico que se coloca entre ellas. El paso aproximado entre las patas de la viga es de 1 a 1,2 metros.
Fuerza de un triángulo rígido aumenta a medida que su forma se acerca a una isósceles, por lo tanto, al aumentar el ángulo de pendiente hasta 60 grados puede ampliar el espacio entre las vigas.
Sin embargo, esto también conducirá a un aumento del consumo de material y a un aumento múltiple de la resistencia al viento del tejado. El ángulo de pendiente óptimo para regiones nevadas es 45 grados, para gente ventosa – 20 grados.
Distancia entre vigas techos ático El tipo determina qué parte de la carga recae sobre cada elemento. Al diseñar cadera techos paso vigas debe ser de 60 cm a 1 m.
- La correcta fijación de las vigas no es menos importante que el cálculo correcto de la estructura. Antes de instalar un techo usted mismo, debe recibir una lección de un carpintero experimentado y leer literatura educativa.
- Al elegir el paso de las vigas, no se olvide del aislamiento térmico. Todos los tipos de aislamiento pueden encogerse un poco, por lo que puedes comprarlos por tamaño aproximado. Los tamaños más comúnmente producidos son 60, 80, 100, 120 cm.
- Para tejados con una pendiente de 45 grados o más, se puede ignorar el peso de una persona sobre el tejado. Esto elimina 175 kilogramos de la carga de diseño por metro cuadrado y permite instalar vigas en promedio un 20% menos.
- Carga de nieve y viento en las regiones rusas se puede encontrar en documentos regulatorios - mapas en la aplicación Y A .
- Hay muchas calculadoras de techado en línea en la web., capaz, si no de calcular correctamente todos los matices, al menos asesorar sobre la selección de la sección correcta para las vigas.
