Una viga es una estructura de techo portante que descansa sobre muros de carga y es un soporte para la instalación de materiales para techos. Dibujos de vigas de techo están diseñados teniendo en cuenta los requisitos de resistencia, rigidez, teniendo en cuenta las cargas temporales y permanentes.
Las cargas continuas son: el peso de la estructura del techo; periódicos son: presión de la capa de nieve, cargas de viento, peso de las personas durante la reparación del techo. Al organizar el techo, se tiene en cuenta el peso de los materiales de construcción. El peso de los sistemas de vigas no debe aumentar mucho la carga sobre la pared y los cimientos. Se imponen requisitos estrictos sobre la calidad de los materiales de las vigas.
La composición del sistema de truss:
Documentación para vigas - dibujo, define la estructura del techo, presenta una imagen visual, ayuda a estimar el costo de los materiales. Al diseñar un techo con un ático, el espacio interior se planifica utilizando el dibujo. El sistema de viga incluye:
I. La base de la estructura es Mauerlat: una viga que se refuerza a lo largo de las paredes del edificio y sostiene las vigas.
II. Vigas que determinan la pendiente de la pendiente y fijan los elementos estructurales: patas de viga.
tercero Barras colocadas perpendicularmente a las patas de la viga, que transfieren la carga desde el techo y sirven para colocar el material de revestimiento: la caja.
IV. Elementos de contención que sirven para rigidizar la estructura:
a) bastidores;
b) lazos;
c) puntales;
d) acostado;
e) carreras, etc.
Dibujo del plano de la viga:
Para unir el sistema de vigas a los muros de carga, se aplican los ejes del edificio. Dependiendo de la distancia entre las paredes principales, se diseña el diseño del sistema. Las tuberías y conductos de ventilación, las chimeneas se aplican al plano, con marcas de ubicación en relación con los bastidores. Se dibuja un dispositivo en el plano con elementos entrantes, nodos de conexión y dimensiones que determinan la posición relativa de las partes. El dibujo indica: la ubicación de los hastiales, las ventanas del ático, las costillas del techo, los patines, etc.
Forma de estructuras de techo.
I. Piso.
II. Galpón.
tercero Gable: consta de dos planos inclinados. Desde el final tiene la forma de un triángulo.
IV. Cuatro echadas: cadera, media cadera, tienda.
V. abovedado.
VI. linea rota.
VIII. Piramidal.
Cuando se construye un edificio en áreas con fuertes cargas de viento, se utiliza una estructura de techo a cuatro aguas. En lugar de las paredes verticales del frontón, hay pendientes triangulares, las otras dos pendientes son trapezoidales: así es como vigas del techo a cuatro aguas. Planos se crean sobre la base de cálculos de las características del sistema. Calculado:
a) la altura del patín;
b) la longitud de la viga de la cumbrera y las vigas;
c) el ángulo de las vigas;
d) área del techo;
e) extensiones de voladizo.
Cuando se diseñan edificios de no más de 3 pisos, se usa un techo a dos aguas. Proyectos en el sitio dibujo de viga de techo a dos aguas, para diferentes tipos de edificios.
La erección del techo es una de las etapas más importantes de la construcción. La durabilidad del edificio en sí y el nivel de comodidad de vivir en él dependen directamente de la confiabilidad del "paraguas" desde arriba, de su resistencia a la precipitación y a cualquier influencia externa.
De toda la variedad de estructuras de techo, el hastial se puede atribuir al más popular, simplemente por la relativa simplicidad de su construcción. Sin embargo, detrás de esta "simplicidad" se esconden muchos matices diferentes, la necesidad de realizar ciertos cálculos y seguir reglas tecnológicas. Sin embargo, esta publicación tiene la tarea principal: mostrar que instalar las vigas de un techo a dos aguas con sus propias manos es una tarea completamente factible, incluso para un constructor novato.
Repasemos juntos el proceso de instalación de vigas para un techo de este tipo, desde los conceptos básicos del diseño preliminar hasta un ejemplo de implementación práctica.
Disposición general de un techo a dos aguas.
Conceptos básicos
Elementos estructurales del sistema de armadura de techo a dos aguas.
Hagamos una reserva de inmediato de que este esquema, por supuesto, no puede reflejar toda la variedad posible de diseños, pero las partes principales y los ensamblajes se muestran con bastante claridad.
1 - Mauerlat. Es un tablero o viga que se sujeta rígidamente al extremo superior de los muros de carga externos del edificio. Su propósito es distribuir uniformemente la carga de todo el sistema de techo a las paredes de la casa, creando condiciones para una sujeción confiable de las patas de la viga en su punto de apoyo inferior.
2 - patas de viga instaladas en pares. Se convierten en las principales partes de carga de todo el sistema del techo: son las vigas las que establecen la inclinación de las pendientes, serán la base para unir el listón, el techo y, si se planea aislar el techo, entonces todo aislamiento térmico "pastel".
Para la fabricación de patas de vigas, se utilizan tableros o madera de alta calidad, y también se puede utilizar madera en rollo. Sobre la sección de la madera, que será suficiente para asegurar que se puedan garantizar todas las cargas posibles, se tratará a continuación.
Las vigas pueden terminar en Mauerlat, pero más a menudo van más allá del perímetro de las paredes de la casa, formando un voladizo de cornisa. Sin embargo, también se pueden usar piezas más ligeras para esto, las llamadas "potras", con las que las patas de la viga se aumentan al ancho requerido del voladizo.
Para formar un voladizo de cornisa, las vigas se extienden con "potrancas" 3 - pista de patinaje. Puede ser una viga, un tablero o incluso una estructura compuesta. El recorrido corre a lo largo de toda la línea de la cumbrera y sirve para conectar de forma segura los puntos superiores de las patas de vigas emparejadas, conectar todos los pares de vigas para impartir rigidez general a toda la estructura del techo. En varias opciones de techo, este recorrido puede ser soportado rígidamente por bastidores o atado solo al nodo de conexión de las patas de la viga.
4 - soplos (contracciones, travesaños). Detalles horizontales del refuerzo del sistema, que además conectan patas de viga emparejadas entre sí. Se pueden utilizar varios puffs situados a diferentes alturas.
5 - vigas del piso, que servirán de base para montar el piso en el ático y el techo desde el costado de la habitación.
6 - y esta viga realiza simultáneamente el papel de una cama. Esta es una viga que se extiende a lo largo de todo el techo, que es un soporte para instalar piezas de refuerzo adicionales para el sistema de vigas. La cama se puede instalar como se muestra en la figura (como una viga de piso), o se puede colocar de forma rígida sobre un tabique de capitel dentro del edificio.
7 - bastidores (cabezal) - soportes verticales adicionales de las patas de la viga, que evitan su desviación bajo la influencia de cargas externas. Los estantes en la parte superior pueden descansar contra las propias vigas, o contra un recorrido adicional, conectando longitudinalmente las patas de las vigas a una cierta altura.
8 - llaves. A menudo, con una gran longitud de las patas de la viga, su capacidad de carga no es suficiente y el refuerzo solo con bastidores no proporciona la resistencia necesaria. En estos casos, se utilizan elementos de refuerzo diagonales que descansan sobre la cama desde abajo, creando un punto de apoyo adicional para las vigas. La cantidad de puntales y el lugar de su instalación pueden variar en techos de diversos grados de complejidad.
Algunas diferencias entre los sistemas de techo a dos aguas colgantes e inclinados
Los techos a dos aguas se pueden dividir en dos tipos de estructuras: con vigas en capas y colgantes. Además, son muy utilizados los sistemas combinados, en los que se combinan ambos principios de construcción. ¿Cuál es la diferencia fundamental?
Sistema de viga laminada
Este diseño del sistema de truss se caracteriza por la presencia de apoyo en la partición de capital interna en el edificio. En el extremo superior de este tabique, se monta un lecho, sobre el que se apoyan los desagües, soportando el recorrido de la cumbrera. Por lo tanto, las patas de la viga se "apoyan" en un soporte vertical, lo que hace que todo el sistema sea lo más fuerte posible.
Este esquema es el más popular debido a su confiabilidad y relativa facilidad de implementación. Si es posible crear un punto de apoyo adicional en el centro, ¿por qué no aprovecharlo? Es cierto que si se planea colocar un espacio habitable en el ático, los bastidores verticales a veces pueden convertirse en un obstáculo. Sin embargo, su presencia también es a veces "golpeada", utilizando, por ejemplo, una partición de luz interna para el montaje.
Según el número y la ubicación de las particiones internas, el diseño del sistema de vigas en capas puede variar. En la siguiente ilustración se muestran algunos ejemplos:
El fragmento "a" muestra la opción más simple que, por cierto, en vigas cortas (hasta 5 metros) puede que ni siquiera se muestren los puntales: una fila de bastidores centrales debajo de la cumbrera es suficiente
Con un aumento en el ancho del edificio, el sistema naturalmente se vuelve más complicado y aparecen elementos de refuerzo adicionales: bocanadas y puntales (fragmento "b").
El fragmento "c" demuestra claramente que el muro principal interno no tiene que estar ubicado exactamente en el centro, debajo de la cumbrera. Tal opción, como se muestra en la ilustración, también es bastante posible, pero con la condición de que el desplazamiento de la mentira en relación con la cresta no exceda un metro.
Finalmente, el fragmento "d" muestra cómo se puede soportar el sistema de vigas en un edificio grande, pero con dos particiones principales en el interior. La distancia entre tales lechos paralelos puede alcanzar hasta un tercio del ancho del edificio.
Sistema de viga colgante
Gráficamente, este esquema de techo se puede representar de la siguiente manera:
Inmediatamente llama la atención que las vigas descansan solo en la parte inferior y luego están conectadas entre sí en la cresta. No hay soporte adicional en el centro, es decir, las patas de la viga parecen "colgarse", lo que predetermina el nombre de dicho sistema. Esta característica impone ciertas restricciones en el uso de vigas colgantes; por lo general, este esquema se practica con una distancia entre los muros de carga en los que se fija el Mauerlat, no más de 7 metros. Las bocanadas instaladas solo alivian parcialmente la carga de las paredes externas.
La siguiente ilustración muestra varias opciones para un sistema colgante. Sin embargo, algunos de ellos ya, más bien, pueden clasificarse como combinados.
Fragmento "d": las vigas colgantes están interconectadas por una regla al nivel del Mauerlat o fijadas a una viga de piso poderosa, formando un triángulo con ella. No hay otras piezas de refuerzo. Se permite un esquema similar con una distancia entre paredes de hasta 6 metros.
Opción "g" - para la casa del mismo tamaño (hasta 6 metros). El soplo (perno) en este caso se desplaza hacia arriba y, a menudo, se usa para llenar el techo del ático.
Las opciones "e" y "h" están diseñadas para un vano entre paredes de hasta 9 metros. Se pueden usar bocanadas múltiples (o bocanada superior en combinación con la viga del piso inferior). Otro enfoque es instalar bastidores debajo de la cumbrera, por analogía con un sistema en capas. Únicamente como punto de apoyo inferior, no se utiliza una cama sobre el tabique principal, sino que los bastidores se apoyan en un puff o una viga de suelo. Llamar a tal opción puramente "colgante" ya es difícil, ya que aquí hay claramente una combinación de partes de ambos diseños.
En mayor medida, esta combinación de dos esquemas se expresa en la variante "y", que está diseñada para grandes luces, de 9 a 14 metros. Aquí, además del cabezal, también están involucrados los puntales diagonales. A menudo, estas armaduras generalmente se ensamblan en el suelo, y solo entonces se levantan y se colocan en su lugar, se conectan entre sí, formando así el marco del techo completo.
Entonces, en preparación para la construcción de un techo a dos aguas, es necesario estudiar los principios del dispositivo de un sistema en particular, evaluar sus ventajas y desventajas, elegir el mejor para sus condiciones y elaborar un diagrama de trabajo gráfico. Será necesario tanto al comprar el material necesario como para la producción del trabajo de instalación en sí. Sin embargo, la elaboración de un dibujo aún debe estar precedida por algunos cálculos.
Cálculo de los parámetros básicos del sistema de armadura de techo a dos aguas.
Echemos otro vistazo al concepto de un dispositivo de techo a dos aguas para resaltar los parámetros que deben calcularse.
Entonces, en el proceso de cálculo, debemos decidir sobre los siguientes valores.
Los datos iniciales son la longitud del lado de la casa a lo largo de la parte del frontón (resaltado en azul - F) y la longitud de la casa a lo largo de la cumbrera (púrpura - D). Se supone que los propietarios ya han decidido el tipo de techo de antemano, ya que habrá ciertas restricciones sobre la inclinación de las pendientes del techo. (ángulo a).
- La altura de la cresta sobre el plano del Mauerlat (H - verde) o, por el contrario, determine el ángulo de la pendiente, a partir de la altura planificada de la cresta.
- La longitud de la pata de la viga (color azul - L) y, si es necesario, la extensión de la viga para formar un voladizo de cornisa del ancho requerido (l).
- Calcule las cargas totales que caen sobre el sistema de vigas para determinar la sección óptima de madera para la fabricación de vigas, su paso de instalación (rojo - S) y la longitud permitida entre los puntos de apoyo. Todos estos parámetros están estrechamente interconectados.
- Cuando estos valores calculados están disponibles, ya es fácil elaborar un diagrama gráfico, determinar la necesidad y la disposición óptima de los elementos de refuerzo y calcular la cantidad de material para su fabricación.
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Calculamos la inclinación de la pendiente y la altura de la cresta.
Los propietarios pueden determinar el ángulo de inclinación de las pendientes de acuerdo con varios criterios de evaluación:
- Por razones puramente estéticas, cuando la apariencia del edificio se vuelve "a la vanguardia". A muchas personas les gustan los techos con una cumbrera alta, pero al mismo tiempo, no se debe olvidar que la carga del viento aumenta considerablemente en dicho techo. Sí, y los materiales para la fabricación de un techo alto serán muchísimo más. Al mismo tiempo, en pendientes pronunciadas, la carga de nieve se reduce a casi cero; es posible que para las regiones "nevadas" este parámetro de evaluación sea decisivo.
- Por razones de uso útil del espacio del ático. Con un esquema de techo a dos aguas, para lograr el área máxima del ático, es necesario construir pendientes con una pendiente muy pronunciada, es decir, con las mismas consecuencias que se mencionaron anteriormente.
- Finalmente, puede haber un enfoque completamente opuesto: por razones de economía, haga una estructura de techo con una altura mínima en la cumbrera. Pero en este caso, deberá concentrarse en los ángulos de inclinación mínimos permitidos para un tipo particular de techo. Reducir el desnivel por debajo de los indicadores recomendados por el fabricante es “colocar una bomba” en su cubierta, tanto por su resistencia y durabilidad, como desde el punto de vista de las cualidades impermeabilizantes del revestimiento.
No es difícil calcular la altura de la cumbrera sobre el plano del suelo (Mauerlat). En el corazón de la gran mayoría de los nodos de cualquier sistema de techado hay un triángulo que, a su vez, obedece a estrictas leyes geométricas (más precisamente, trigonométricas).
Entonces, en nuestro caso, se conoce el ancho del techo a lo largo de la línea del hastial. Si el techo es simétrico, entonces la cumbrera se ubicará exactamente en el medio, y para los cálculos, simplemente puede dividir el ancho F por dos (la base del triángulo f=F/2). Con pendientes asimétricas, deberá proyectar la parte superior de la cumbrera sobre la línea F y medir las distancias f1 y f2 desde ella hasta el borde del triángulo (al Mauerlat) en cada lado. Naturalmente, en este caso, la pendiente de las pendientes será diferente.
H =f × tgun
Para no obligar al lector a buscar los valores de las tangentes y realizar los cálculos manualmente, a continuación se coloca una calculadora en la que ya se han ingresado los valores tabulares necesarios.
Al diseñar una casa, se debe prestar atención al sistema de vigas. Se elabora necesariamente un llamado plan de viga, que incluye todas las características de la estructura, la inclinación de las patas de la viga y otros puntos necesarios para construir un techo confiable y duradero que pueda soportar las cargas calculadas.
Tipos de sistemas de vigas.
Diseño del sistema de viga
Elaborar un plano de vigas para un techo a dos aguas, un techo a dos aguas u otra estructura es un proceso complejo y responsable al mismo tiempo. Es por eso que se utiliza un programa especial para elaborar el dibujo, se requiere tener en cuenta los cálculos de las cargas de nieve y viento, el peso del material del techo y las dimensiones de la casa misma. El plan es elaborado por un especialista que tiene la experiencia necesaria para realizar dicho trabajo. Al elaborar un plan de viga, parámetros como:
- material para la construcción del techo (puede ser madera o metal);
- tipo de techo, sus características;
- pendiente de la cubierta;
- sección de patas de viga;
- si los datos enumerados están disponibles, puede proceder a la implementación del plan del sistema de truss.
El esquema de diseño de las patas de la viga depende de:
Fijación de vigas a Mauerlat.
- forma del futuro techo;
- la longitud de los pisos y el espacio a cubrir;
- la presencia de soportes internos.
El plan de las vigas debe elaborarse teniendo en cuenta todos los parámetros. Para la construcción del techo, se utilizan vigas en capas y colgantes. La estructura de las patas se puede triangular para proporcionar la máxima rigidez y resistencia. Si las granjas se utilizarán de forma compleja, además tendrá que comprar:
- puntales;
- travesaños;
- bocanadas;
- bastidores adicionales;
- vigas de armadura.
Las vigas laminadas se utilizan para casas donde la del medio se toma como muro de carga. La estructura de truss incluye 2 patas de viga, un mauerlat en el que descansan desde abajo y una cumbrera para soporte desde arriba, así como bastidores. Los bastidores están montados sobre una cama, se coloca sobre un muro de carga interno, lo que permite distribuir correctamente todas las cargas. Si no hay paredes internas, el soporte cae sobre pilares o columnas, cuyo paso es de 6,5 m.
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Las vigas colgantes se usan cuando faltan completamente los soportes internos o las paredes. En este caso, las patas de la viga solo descansarán en las paredes exteriores.
Esquema del sistema de armadura del techo roto del ático.
La estructura incluye las propias patas de la viga, una viga horizontal en forma de tramo. Los extremos inferiores de las barras descansan sobre un Mauerlat especial sobre la pared, lo que le permite distribuir la carga de manera uniforme. Tales vigas pueden proporcionar una superposición de espacio de 7-12 M. Las barras transversales se utilizan como refuerzo.
La producción de vigas colgantes es más compleja que las de capas, por lo que estas últimas se usan con mucha más frecuencia. El costo de colgar vigas es más alto, pero en algunos casos solo se pueden usar. Se pueden utilizar sistemas combinados para reducir costes. Esto hace posible que la construcción sea más fácil y económica.
El dibujo se realiza mediante un programa especial. Al elaborar un dibujo, se realizan las siguientes acciones:
- Las redes de coordinación modulares se aplican primero, le permiten vincular todos los datos sobre el diseño del sistema de vigas a las paredes principales de la futura casa.
- El plan dibuja todos los canales de los sistemas de ventilación y humo, tuberías, que durante el proceso de construcción pasarán por el sistema de vigas.
- Se está desarrollando un plan para la futura forma elegida del techo. Al dibujar un boceto, se requiere tener en cuenta la ubicación de las paredes.
El diagrama debe indicar los elementos que tiene el techo: costillas, valles, patines, etc. Asegúrese de tener en cuenta qué forma tomarán las pendientes, la dirección y el ángulo de la pendiente. El dibujo indica la ubicación de los hastiales, buhardillas, si las hay.
Usando el plan del sistema de techado, los constructores construirán una estructura sólida y confiable. Los siguientes parámetros deben indicarse en el plano:
El diseño de un sistema de vigas de un solo paso para el techo.
- vigas de viga;
- mauerlat;
- patas de viga;
- puffs y potrancas para sujetar piernas;
- bastidores con puntales longitudinales, que garantizan la rigidez espacial de todo el sistema de truss (en el dibujo, dichos elementos deben mostrarse como una línea discontinua).
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Si se planea construir un sistema de vigas de techo de metal, es decir vigas galvanizadas especiales, es necesario utilizar programas completamente diferentes diseñados para el diseño. Solo un especialista puede hacer esto, de lo contrario, si los cálculos son incorrectos, el techo no resistirá las cargas. El paso de las patas de la viga se calcula teniendo en cuenta el material de construcción, las cargas del aislamiento. Por ejemplo, para un techo de cuatro aguas, construido con madera, la inclinación de la viga puede ser:
- En la fabricación de patas de vigas a partir de vigas, el paso es de 150-180 cm.
- En la fabricación de patas de viga a partir de tablas con bordes, el paso es de 100-120 cm.
Es importante que las salidas de ventilación de las tuberías se muestren en el plano, ya que puede ser necesario un refuerzo estructural.
En algunos, para pasar la tubería, es necesario cortar la pata de la viga e instalar los extremos restantes en puentes de madera especiales, que se ubicarán entre las patas adyacentes. Para sujetadores en este caso, lavados. Esquema del sistema de vigas.
Reglas de tecnología
Esquema de vigas con soporte deslizante.
Para un techo a cuatro aguas u otra configuración, se proporcionan pequeñas ventanas abuhardilladas en los hastiales para garantizar una ventilación adecuada del ático, especialmente en la estación cálida. Por ejemplo, para un techo de cuatro aguas, es necesario mostrar patas de viga inclinadas diagonales en el plano de viga y las ramitas que descansan sobre ellas. Es importante no olvidarse de las buhardillas, que estarán ubicadas en las caderas.
Si se planea construir un espacio habitable en el ático, las vigas superiores para unir las paredes deben mostrarse en el plano. Servirán como soporte para las patas de viga de toda la estructura, brindando la resistencia y confiabilidad necesarias del techo. El esquema de diseño siempre se lleva a cabo simultáneamente con el desarrollo de planos para todas las secciones estructurales del edificio. Esto le permite conectarlos entre sí para garantizar un diseño correcto y claro. Como resultado, cada nodo estará claramente conectado con el resto, el diseño será estable y confiable.
