El dispositivo de techo inclinado se basa en vigas, una estructura portante que sostiene el techo protector. Esta es una parte crítica del marco general, que en algunas configuraciones también actúa como el cuerpo del ático. Para que el sistema de vigas cumpla completamente con las tareas de operación de la casa, debe abordar cuidadosamente su diseño, cálculo e instalación.
Diseño de viga original
Una cubierta inclinada no puede estar formada por elementos de hormigón debido a la gran carga que pueden ejercer sobre la estructura principal y los forjados. Por lo tanto, incluso hoy en día, el "esqueleto" de madera con vigas y elementos de soporte en una configuración triangular sigue siendo la solución óptima para la base del techo.
En cierto sentido, un armazón puede compararse con una caja. La base para las vigas de carga son paredes de ladrillo, piedra o madera, sobre las cuales se transfiere la carga de todo el techo con techo. El diseño original del sistema de truss incluye partes de travesaños (vigas), vigas, bastidores con soportes, puntales y otros.artículos.
Los mauerlats ocupan un lugar especial en el marco; por cierto, la forma en que se ejecutan determina si el sistema pertenece a un modelo tradicional o moderno. Si en los proyectos clásicos los Mauerlats se abrían hacia afuera, hoy los arquitectos y diseñadores presentan varias opciones para su disfraz en el "pastel" del techo. Podemos decir que esta es la parte más crítica de la estructura, que soporta la carga de todo el marco. Mauerlat es una viga masiva que conecta directamente la pared de la fachada y las vigas. Y ahora vale la pena considerar otros elementos que forman el marco de un techo inclinado.
Componentes del sistema
Por lo tanto, los Mauerlat ubicados en la parte superior de la pared de mampostería actuarán como una base de soporte directo para la estructura de entramado. Como regla general, se colocan dos vigas, a lo largo de líneas de pendiente opuestas. El siguiente elemento más importante se puede llamar la pata de la viga. Estas son vigas que se unen en ángulo a los Mauerlats y se conectan en coronas, formando una estructura triangular. Como regla general, se organiza una fila de cajas que sirve como base para los elementos de potencia del sistema de truss (puffs, esquinas, herrajes, etc.). El equipo de sujeción en el futuro garantizará una conexión confiable entre la caja terminada y el techo.
La pata de la viga se sujeta a los Mauerlats de diferentes maneras con la expectativa de las cargas de nieve y viento, pero esta fijación por sí sola no es suficiente. Por lo tanto, los nodos intermedios del sistema de truss se introducen en el marco, que sobresalensujetadores estructurales. Este grupo incluye vigas, vigas de amarre y tuberías metálicas. En los dos primeros casos, estamos hablando de barras de madera que se extienden a lo largo de toda la línea de las patas de la viga, combinándolas en una estructura de poder. En cuanto a los tubos metálicos, no se sujetan desde el exterior con anclajes, como ocurre con las vigas, sino que se insertan y penetran en los elementos de la caja a través de orificios especiales.
Tipos de sistemas de vigas
Ya se ha señalado que en la región inferior las patas de las vigas descansan y se fijan a los Mauerlats, y en la región superior pasan a formar una corona triangular. Esta no es la única configuración de colocación de marcos, pero es la más común. En este caso, se utilizan vigas estratificadas, en las que las patas descansan sobre soportes y, a medida que suben, se apoyan en bastidores, puntales y vigas incluidas en la caja.
En la parte superior del dispositivo del sistema de viga del tipo en capas se prevé la presencia de una cresta. Sobre ella descansarán dos taludes de cubierta. Las ventajas de esta configuración incluyen la posibilidad de una distribución uniforme de las cargas en toda el área con tolerancias para aumentar la longitud de las patas de las vigas. En particular, en presencia de dos tramos, la caja puede alcanzar los 12-15 m.
Una variante alternativa del sistema en capas implica una disposición colgante del marco de la armadura. La diferencia fundamental de este esquema es el rechazo de los elementos de soporte de los cojinetes intermedios, por ejemplo, correas y barras transversales. Toda la carga se transfiere amauerlats y skate. ¿Qué compensa el soporte del sistema de vigas colgantes? En primer lugar, su implementación está permitida solo en casas con paredes, cuya distancia no exceda los 6,5 m, lo que en sí mismo provoca una reducción de peso. En segundo lugar, el techo no tendrá dos, sino cuatro pendientes que convergerán en una cumbrera central, y esto también aumenta el potencial portante del sistema.
Diseño del sistema
Inicialmente, debe crear un boceto de diseño en papel. Hoy en día, las empresas de diseño utilizan software como SolidWorks y SCAD para esta tarea. Es necesario desarrollar un proyecto teniendo en cuenta los estándares de construcción de SNiP, que, en particular, imponen restricciones en el tamaño de los elementos individuales. Por ejemplo, la distancia desde el techo al nivel del muaerlat hasta la cumbrera debe ser de al menos 2,5 M. La estructura de soporte se puede representar en forma de cuadrado o rectángulo. Las pendientes deben quitarse del centro; nuevamente, el proyecto del sistema de vigas para una casa privada debe proporcionar dos o cuatro pendientes, lo que también determinará la configuración de la ubicación del marco. Lo principal es mantener la simetría de las pendientes opuestas.
A continuación, se determinan las dimensiones óptimas del Mauerlat, las patas de las vigas, los bloques de suelo y las rejillas. Para calcular el área, es conveniente dividir la superposición en varias zonas funcionales, luego sumarlas y mostrar el punto con el pico más alto. La cumbrera se ubicará en esta zona, a lo largo de toda la línea a lo largo del techo, o en forma de un pequeño segmento en el centro, como es el caso con un sistema de cuatro pendientes.
Cálculodiseños de carga
A menudo, las cargas de viento y nieve se tienen en cuenta al elegir el tipo de "pastel" de techado, lo cual no es del todo correcto: las cualidades energéticas de un techo con un revestimiento externo dependen directamente de la estructura del armazón. Primero necesitas calcular la pendiente. Cuanto más agudo sea el ángulo de la caja, menos precipitación y, lo que es más importante, la masa de nieve permanecerá en el techo. Para las vigas de la cumbrera superior, será de aproximadamente 15-30 °, y para las inferiores, al menos 60 °.
Las cargas de viento también pueden variar según el ángulo de la pendiente. En este caso, la geometría y el plano del techo serán importantes. Entonces, una pendiente empinada será lanzada por el viento, y una pendiente aplanada la levantará desde el lado de sotavento. Se debe tener en cuenta la dirección horizontal de los flujos de aire. La configuración óptima del sistema de vigas permite que se rompan eliminando la presión sobre los cimientos y tangencialmente desde el voladizo del techo.
Además de los factores climáticos, también es importante la carga propia de la masa de la viga y la estructura del techo, que se calcula en kg por 1 m2. Los datos específicos se forman sobre la base de un cálculo separado de la masa para los siguientes artículos:
- Peso de la madera utilizada para vigas, postes, vigas, listones, etc.
- Peso de los materiales de aislamiento.
- Peso de sustratos y cubiertas.
- Peso de sujetadores, accesorios y bielas.
El techo hará la mayor contribución a la carga. El más ligero será el sistema de truss para cartón ondulado, sobre el que, de media,establece 4-5 kg/m2. Para tejas y pizarras, los valores medios son de 10-12 kg/m2. Y se debe tener un enfoque especial al calcular la presión en techos con tejas cerámicas y de cemento. Este es un techo pesado, que ejerce una carga al nivel de 30-40 kg / m2. Como regla general, la fuerza de presión total de la plataforma del techo no supera los 50 kg por 1 m2, por lo que este valor se puede utilizar como valor estándar en el cálculo. Aún mejor, deja un pequeño margen en caso de fuerza mayor.
¿Qué material se utiliza en la construcción?
Para implementar un sistema de rodamientos de alta calidad y durabilidad, se debe utilizar madera de características adecuadas. Pino, abeto y otras coníferas perfectamente adaptados, caracterizados por su flexibilidad, resistencia y facilidad de procesamiento. Y solo se puede usar el grado más alto. Si, para ahorrar dinero, se decidió dar preferencia a los grados 2 y 3, deberá realizar un autotratamiento del material con antisépticos.
Se presta especial atención a la estructura. Por error, muchos creen que lo más duradero es una madera maciza. Es para el techo que los expertos recomiendan segmentos pegados que no se deforman y soportan cargas dinámicas. No te olvides de la humedad. A partir de madera con un contenido de humedad de hasta el 20%, se fabrica el sistema de vigas del techo, aislado desde el interior con paneles de yeso. Aumentar el coeficiente al 23-25% significa que algunos de los elementos deberán ubicarse en el exterior. La peor opción seríamadera aserrada de madera maciza recién cortada, cuyo contenido de humedad es del 30 %.
Colocación de Mauerlat y techos
La base del marco de la armadura en forma de Mauerlat se instala a lo largo del perímetro de las paredes. Se coloca una capa de impermeabilizante o material para techos entre el último ladrillo y la madera. En la etapa del dispositivo Mauerlat, la instalación del sistema de truss se realiza mediante anclajes, pernos o alambre. Es deseable que los elementos de fijación y el propio esquema de fijación permitan la posibilidad de ser empotrados en la pared de mampostería.
Luego se colocan las vigas transversales de la misma madera. Su tarea será conectar dos paredes opuestas, que formarán la base del piso del ático. El acoplamiento del Mauerlat con vigas se realiza con esquinas metálicas o tornillos autorroscantes. En esta etapa, se deben mantener parámetros normativos específicos para distancias y tamaños. Por lo tanto, la construcción del sistema de vigas en la parte portante debe llevarse a cabo con una distancia entre las vigas en el rango de 50 a 100 cm. El paso óptimo es de 60 a 70 cm.
Instalación de vigas
En esta etapa, se prepara y monta una viga para las vigas laterales y los elementos estructurales adyacentes. Para la fijación al Mauerlat, se cortan ranuras de conexión en las vigas y, si es necesario, se hacen agujeros. Además de integrarse en el nicho de la viga, el techador debe asegurarse de que las grapas metálicas estén sujetas con una grapadora de montaje.
Las patas de viga del Mauerlat se dirigen hacia la línea de la cresta. Primero necesitas determinar su centro. En esta zona se clava un riel provisional sobre el que se sujetará el extremo. Las vigas se sujetan en el punto superior con la ayuda de placas de metal y herrajes de gran formato, desde clavos hasta soportes. No ignore el uso de juntas ranuradas. La instalación combinada del sistema de truss con cerraduras, esquinas y pernos aumentará la confiabilidad de la estructura.
Cuando se ensambla el marco, puede colocar los frontones resultantes con ladrillos, tablas o perfiles metálicos. Al mismo tiempo, no se olvide de los orificios de ventilación y las ventanas.
Operaciones de aislamiento
Incluso si el ático debajo del marco de la viga no se usará como ático, el techo debe estar aislado e impermeabilizado. Incluso antes del nivel de la capa inferior de la torta del techo, también es necesario prever una contrarrejilla, un espacio de aire para ventilación, una película para evitar la penetración de humedad, etc. El listón está formado por listones y madera en el vigas de apoyo. Si la instalación del sistema de armadura se implementa con tubos de metal, es mejor continuar la superestructura trasera de la caja en toda el área de la pendiente desde ellos. Esto agregará confiabilidad y durabilidad a la estructura. Lo único que debe proporcionarse como complemento es el tratamiento de las superficies metálicas con compuestos protectores anticorrosivos.
En primer lugar, se fija un agente impermeabilizante a las vigas. Puede usar una barrera de hidrovapor de membrana universal, colocándola firmemente,no superponerse. Las juntas deben pegarse con cinta de construcción para el sellado. La capa de aislamiento se monta desde el interior. Puede ser poliestireno expandido, lana mineral o materiales de fieltro. Es importante enfatizar que el dispositivo del sistema de truss debe enfocarse al máximo en garantizar la protección contra incendios. Por lo tanto, la elección de aisladores sintéticos naturales y combustibles debe abordarse con mucho cuidado. En forma, es mejor usar placas gruesas. Son físicamente más confiables y, además del aislamiento, proporcionarán un aislamiento acústico decente.
Conclusión
La estructura de viga clásica con una cumbrera y elementos de soporte intermedios es conveniente tanto para la operación como para el mantenimiento. Esta configuración no limita al propietario de la casa en las posibilidades de ampliación funcional de la cubierta. Por ejemplo, se pueden integrar conductos de aire, colectores de nieve, ventanas con escotillas, etc.. Lo principal es que el sistema de vigas del techo cumple constantemente con los requisitos técnicos y operativos básicos, haciendo frente a las cargas. Y para esto es necesario revisar periódicamente las patas, soportes y travesaños de las vigas. La estructura de madera debe ser tratada periódicamente con impregnaciones antihumedad, biológicas y refractarias. La elección de composiciones específicas dependerá del tipo de madera aserrada, del mismo coeficiente de humedad y de las condiciones de operación. Se presta especial atención a los sujetadores. Los elementos metálicos, por ejemplo, deben reemplazarse al menor signo de corrosión. Para ellos, protección especialfondos.
