Sistema de armadura de techo - Cálculo de carga

En una casa de campo, un techo inclinado se arregla con mayor frecuencia, sin embargo, esto no siempre es un trabajo simple. Aquí debe poseer no solo ciertas habilidades, sino también conocimientos sobre cómo se debe realizar el dispositivo del sistema de armadura de techo. Por supuesto, también hay aislamiento, decoración y techos, pero las vigas son la base sin la cual el resto de los elementos no tienen sentido sobre la calidad de los elementos restantes.

El orden del dispositivo de estructuras de viga

Los componentes principales en este caso son las vigas y la caja. El techo es solo una capa de capa superior y materiales necesarios para asegurar el microclima apropiado en el ático. El tipo de estructuras de celosía depende del tipo de techo. Para los techos inclinados, se usa la versión más simple, lo que implica la ausencia de soluciones complejas, ya que para crear tal estructura en un edificio de hasta 5 metros de ancho, no es suficiente simplemente colocar las vigas, apoyándolas en paredes opuestas.

En esta situación, el término vigas significa una viga o tablas que actuarán como un "esqueleto" del techo y sostendrán el peso del material del techo y el aislamiento. En otros casos, las vigas pueden ser compuestas y ensamblarse a partir de elementos separados, patas de viga.

Antes de elegir uno u otro tipo de sistema de viga, debe realizar el cálculo apropiado.

Cómo calcular estructuras de viga

El techo puede durar mucho tiempo solo si se tienen en cuenta todas las cargas que actúan sobre él. Si hay varios de ellos y el efecto es separado, entonces todos se resumen. En el caso general, es necesario sumar la masa de la caja, las cargas de nieve y viento, el peso del material del techo, así como las capas de aislamiento e impermeabilización.

Puede realizar el cálculo de los elementos del sistema de viga por su cuenta si comprende este problema o consulte a un especialista. El diseñador hará todo de forma rápida, eficiente, pero no de forma gratuita. A favor de la segunda opción, debe tenerse en cuenta que no hay necesidad de analizar SNiP, estudiar varias aplicaciones y cambios en el estándar, así como dominar el software moderno necesario para los cálculos.

Otra desventaja de hacer cálculos independientes es que, en caso de error, solo puede culparse a sí mismo, y en el caso de un techo, esto puede conducir a un consumo bastante grande de materiales de construcción. Considere cada uno de los tipos de carga por separado.

Cálculo de la carga de nieve.

Uno de los mayores peligros para el techo es la pérdida de mucha nieve, ya que esto conducirá a la creación de un verdadero ventisquero si la pendiente de las pendientes no es lo suficientemente grande. Las debilidades son valles, buhardillas, etc. Debajo de ellos, el paso de la viga se selecciona como mínimo para aumentar la resistencia de la estructura en el caso en que la nieve, sin embargo, comienza a acumularse. Para los cálculos, el peso del ventisquero se calcula con un coeficiente de 0.7. Para compensar la presión de la masa de nieve en los valles y cerca de cualquier estructura que sobresalga por encima de la superficie del techo, se utiliza una caja continua y se refuerza la capa de impermeabilización.

La segunda dificultad es que la bolsa de nieve se moverá gradualmente a lo largo de la rampa y alcanzará el alero del alero. Si hace que este elemento sea demasiado grande, el efecto esperado será el daño a la cornisa o su destrucción parcial.

En el caso de una cornisa, es mejor enfocarse en los números recomendados por el fabricante del material para techos.

La carga de nieve debe calcularse teniendo en cuenta las direcciones del viento predominantes y la pendiente del techo. Aquí se usa un factor especial. Por ejemplo, si el ángulo del techo es de 20 grados, y el número de pendientes es dos, entonces m = 0.75 para el lado de barlovento ym = 1.25 para el lado de sotavento. La tabla de valores de este parámetro se proporciona en SNiP 2.01.07. Si el ángulo del techo es superior a 60 grados, no se requiere este coeficiente. Por lo tanto, para garantizar la confiabilidad de la estructura del techo, cuyos sistemas de vigas se crean a mano, debe tener en cuenta la carga total de nieve. Se calcula mediante la fórmula Q1 = Q * m, donde Q es la carga de nieve esperada ym es el valor tabular. Existe una carga de nieve normativa. Se calcula de la siguiente manera: Q2 = 0.7 * Q1. Si la nieve es arrastrada por el viento, esto también debe tenerse en cuenta.

Para áreas ventosas, hay una corrección introducida en la fórmula: C = 0.85. Actúa cuando la velocidad del viento excede los 4 m / s cuando las pendientes están inclinadas en el rango de 12 a 20 grados. Vale la pena decir que la corrección se tiene en cuenta solo cuando la temperatura mensual promedio en invierno es inferior a -5 ° C.

Cálculo de carga de viento

Para soportar la carga de nieve, un sistema de viga suficientemente fuerte y una caja confiable, así como un diseño que se crea solo después de cálculos cuidadosos, pero con una carga de viento, la situación es algo diferente. El problema aquí no es proteger el techo de la explosión, sino su fijación confiable. Es más probable que el viento rasgue el techo si la fijación de las vigas no es lo suficientemente confiable.

Cuanto más alto sea el techo y mayores sean los ángulos de inclinación, más fuerte será la carga del viento. Sin embargo, uno debe distinguir entre la presión del viento y la elevación.

El viento ejerce presión en grandes ángulos de inclinación de la estructura, y en pequeños ángulos de pendientes hay una fuerza de elevación, que con un fuerte viento puede convertir su techo en un planeador y llevárselo. El coeficiente de resistencia a la carga del viento se calcula mediante la siguiente fórmula: Wp = C * W * k, donde C es el coeficiente aerodinámico utilizado para calcular las fuerzas que actúan en las pendientes de barlovento y sotavento, W es la presión del viento yk es el factor de corrección. Los dos últimos parámetros se pueden obtener de tablas especiales, que se proporcionan en SNiP. El parámetro C es mayor o menor que cero. Es positivo en el caso cuando el viento presiona sobre la superficie de la rampa, y negativo, cuando el aire fluye suavemente en un pequeño ángulo de inclinación.

Para contrarrestar las fuerzas desarrolladas por el viento, es necesario fijar de manera confiable los elementos estructurales del techo. Por ejemplo, se usan alfileres metálicos empotrados en las paredes, a cada uno de los cuales se une una pata de viga usando un alambre de tricotar.

Si no hay vientos fuertes en el área donde se está construyendo la casa, puede atar las vigas a través de uno, ya que este método de fijación protegerá el techo de fuertes ráfagas accidentales.

Cálculo de carga constante

El peso muerto de la capa superior no tiene menos efecto que otros factores. Además, la masa de techos pesados ​​actúa constantemente sobre las vigas. Vale la pena señalar que cuanto mayor sea el peso de 1 m2 de material para el techo, mayor será el ángulo de inclinación del techo. El cemento y las baldosas cerámicas tienen el mayor peso, y varios materiales laminados son los más pequeños. En consecuencia, la pendiente del techo se selecciona para ellos, pero hay excepciones a esta regla.Por ejemplo, techos de metal y costura, cuya pendiente puede ser 1: 5.

La elección del diseño del sistema de vigas se realiza solo después de seleccionar el tipo de techo apropiado y realizar todos los cálculos anteriores. Además, es necesario tener en cuenta el tipo de recubrimiento, ya que con el aumento de su gravedad específica aumenta el grosor del sistema de viga. Como regla general, se desarrolla un plan de viga que tenga en cuenta todos estos matices, así como el grosor del torneado.

Los expertos recomiendan, en primer lugar, elegir los materiales para techos más atractivos en cada caso, ya que se utilizan diferentes tipos de tornos para diferentes revestimientos, y esto contribuye de manera considerable a la carga constante que actúa sobre las vigas.

En el proceso de cálculo, no debe olvidarse del aislamiento, cuyo peso también será considerable. En el caso de que se planee crear un ático, también se debe tener en cuenta la masa de material que se requerirá para realizar el revestimiento interno del ático.

Montajes de viga móviles

Los edificios de madera son propensos a la contracción, por lo que el techo para ellos debe montarse en soportes especiales. Cambiar el tamaño de los elementos individuales genera tensiones que pueden causar fallas estructurales. Para hacer esto, se debe crear el punto de montaje de la pata de la viga y el Mauerlat o troncos para que la viga pueda moverse perpendicularmente a la pared. El uso de un soporte deslizante para vigas le permite lograr el resultado deseado. Hay dos tipos de monturas: abiertas y cerradas. En el primer caso, se usa una esquina, uno de cuyos lados está doblado y sostiene el segundo elemento. La parte en forma de L del soporte está fijada a la guía, y el segundo elemento está conectado al Mauerlat.

Si el Mauerlat tiene una superficie redondeada, entonces se corta una plataforma que le permite colocar el soporte. La instalación se realiza para que el elemento móvil pueda moverse a lo largo de toda la guía.

Cuando la pendiente del techo es pequeña, use solo una montura en cada pata de la viga, y para ángulos grandes, las vigas de la viga en el lugar de contacto con el Mauerlat se sostienen mediante monturas en ambos lados.

Una alternativa al montaje abierto es una cerrada, donde la parte móvil está fijada de forma segura. La principal diferencia de tales sujetadores es que se monta en su totalidad, mientras que el abierto se puede montar por separado y luego ensamblar.

Todos estos sujetadores están hechos por estampación de acero inoxidable. La cantidad de juego libre depende del fabricante y varía de 6 a 16 cm. El número de agujeros para montar la guía también varía.

La influencia de la forma del techo en el tipo de sistema de viga

Ya hablamos anteriormente sobre cómo estas o esas características de un techo influyen en las características de su estructura interna, por lo tanto, a continuación daremos varias opciones de diseños para techos a dos aguas y cadera. Para las opciones de gablete, la opción más simple, pero no obstante efectiva, que proporciona suficiente confiabilidad en el techo, se usa con mayor frecuencia. En este caso, estamos hablando de un ático no residencial.

La estructura del techo está formada por dos pendientes y dos frontones. Las pendientes son creadas por vigas que descansan en 3 puntos: una cresta, una pata de viga y un Mauerlat. La cresta en sí está hecha de madera y está soportada por bastidores. Los bastidores descansan en el banco. Con el fin de reducir la carga transmitida a las paredes, las vigas se hacen con puffs.

Este elemento está hecho de madera y su grosor depende de la altura de la instalación. El apriete más delgado se puede ubicar en la parte inferior de la estructura, y al aumentar la altura, también se debe aumentar la resistencia de este elemento.

Hay al menos 4 tipos principales de sistemas de vigas para techos a dos aguas, que examinamos en el artículo "Construcción de techos: sistemas de vigas y su construcción", por lo que aquí no nos detendremos en este tema.

Los techos de cadera no tienen menos demanda hoy en día, por lo que observamos las características principales de su dispositivo. Aquí se utilizan tres tipos de vigas:

• ordinario Estos son los elementos estructurales de las pendientes, que se basan en la viga cumbrera y Mauerlat;
• cadera Las vigas cortas se basan en elementos diagonales. Sus partes superiores están conectadas a las partes de las patas de la viga ubicadas en la posición correspondiente en las pendientes principales;
• diagonal Solo hay cuatro de ellos y se basan en las esquinas del edificio con las partes inferiores, y las superiores se conectan con la viga de la cresta. Como alternativa, a menudo se usa la fijación a una tabla ubicada en las vigas extremas de las pendientes principales.

Si planea construir un nuevo techo para la casa o reparar el viejo, la información que se brinda aquí ayudará a llevar a cabo este trabajo con un mínimo de problemas, y para obtener más información sobre los nodos del sistema de viga, puede estudiar otros artículos presentados en nuestro sitio web.