De todos los nodos y elementos de cualquier edificio, la parte principal es el techo. Y su base es una estructura de viga, que asume todas las cargas, incluidas las cargas de los elementos. Por lo tanto, el cálculo del marco del truss debe realizarse con sumo cuidado, teniendo en cuenta la calidad de los materiales. y fortaleza de todas las conexiones de captura. Por lo general, para la base del marco del sistema de vigas, se toma un árbol después de una larga exposición de varios años, para que el material esté bien seco.
Tipos de vigas
Hoy casi no hay una construcción estándar. Todos los edificios del sector privado son diferentes y difieren en el diseño de la fachada y la estructura del techo, de los cuales depende la durabilidad de la casa. El sistema de techo consta de varias estructuras principales. Esta es la base, el Mauerlat, al que se une el techo, el marco de la armadura, que soporta todo el peso del techo y las cargas de todos los elementos.
De todos los sistemas de cerchas existentes en la construcción de casas particulares, los más comunes son las vigas en capas y colgantes. Para crear un techo económico y de calidad con el menorcostos financieros, es necesario calcular el sistema de truss. Solo con la elección del tipo de casa y techo, comienza el diseño. Conociendo todas las ventajas y desventajas de un diseño en particular, puede tomar la decisión correcta.
Diseño de vigas
El sistema de vigas colgantes es diferente porque las vigas tienen dos puntos de apoyo, como dos paredes. Dicho sistema de vigas transfiere todas las cargas del techo a las patas de las vigas, mientras que la fuerza de ruptura se transfiere a las paredes. Por lo tanto, para estas estructuras, se requiere una sujeción adicional de las vigas. Y esto son nuevos materiales y nuevos costes.
El sistema de capas se organiza de una manera completamente diferente, cuando cada viga no tiene dos, sino tres puntos de apoyo. Básicamente, tales sistemas están dispuestos en casas con habitaciones en el ático. Con un pie, la viga de la viga descansa sobre el Mauerlat y descansa sobre la viga de flejado del techo del ático. El tercer punto de apoyo es el patín. En ausencia de un ático, el tercer punto de apoyo puede ser una pared interna, contra la cual descansan postes oblicuos o verticales, creando un punto de apoyo.
Factores que afectan el cálculo del techo
Cualquier cálculo en la construcción de una casa comienza, por supuesto, con la determinación de los factores que afectan la casa y el techo. En nuestro caso, consideraremos solo lo que tiene un impacto directo en el techo y en el sistema de truss.
En primer lugar, estas son las condiciones climáticas que se tienen en cuenta en el cálculo:
- La presión del viento debe tenerse en cuenta al calcular la alturatechos y formas. Si, por ejemplo, el edificio está expuesto a fuertes corrientes de viento, entonces, por supuesto, es mejor crear un sistema de capas que tenga una gran resistencia contra este elemento.
- La lluvia influye en la elección no solo del diseño, sino también de la forma del techo. Es necesario proteger la casa de la mejor manera posible desde arriba, y especialmente desde el costado de las paredes. Esto requiere el cálculo correcto de los voladizos.
- Nieve. Este factor tiene una influencia directa en el cálculo y la elección del material para crear la mayor estabilidad durante las fuertes nevadas, cuando una gruesa capa de nieve puede crear una presión sobre el techo de cientos de kilogramos por metro cuadrado.
Calcular área
Esta unidad de cuenta es necesaria, como todos los demás cálculos. Conociendo el área del plano del techo, podemos determinar la cantidad de material para techos y no solo. Por área, puede calcular la cantidad de patas de viga, accesorios y vigas para fortalecer el marco de la armadura.
El área de cualquier plano se calcula mediante la conocida fórmula matemática:
S=A x B.
S - Área.
A - Longitud del plano.
B - Ancho.
En el caso de que el techo tenga una estructura compleja, el área total del techo en el cálculo del sistema de vigas se calcula sumando las áreas de todas las pendientes.
Paso de viga y número de vigas
Conociendo el área del techo, puede calcular cuántas patas de viga se necesitarán para una estructura de viga en particular. El cálculo del sistema de vigas de techo depende directamente de la cantidad y calidad del material y también del diseño. De ello depende el peso de la estructura, principal responsable de la solidez y resistencia a las cargas.
El ángulo de inclinación y el tipo de vigas también son importantes, pero hablaremos de eso más adelante. Primero, decidamos cómo calcular el número de vigas, conociendo el área y el paso entre las vigas.
Aquí hay datos aproximados del paso de la viga según la longitud de la pata de la viga y la sección transversal de la madera.
| Longitud de la viga, m | Espacio entre vigas, cm | Sección de barra, mm |
| a 3 | 120 | 80 x 100 |
| a 3 | 180 | 90 x 100 |
| a 4 | 100 | 80 x 160 |
| a 4 | 140 | 80 x 180 |
| a 4 | 180 | 90 x 180 |
| a 6 | 100 | 80x200 |
| a 6 | 140 | 100 x 200 |
Este es un estándar aproximado para el paso de truss SNiP, pero no es un estándar.
Dependencia del paso de la viga
Esto es lo que afecta a este parámetro:
- Peso de los materiales del sistema de truss.
- Peso del material del techo.
- Peso impermeabilizante.
- Peso del aislamiento.
- Peso de la barrera de vapor.
- Peso del revestimiento del ático.
- Cargas en el techo de factores naturales: nieve y viento.
Para el cálculo correcto del sistema de vigas del techo, el paso de la viga y el número de vigas, es necesario realizar los siguientes cálculos:
- Toma la longitud del techo.
- Dividir la longitud del techo por la inclinación óptima del entramado.
- Se suma uno a la cantidad recibida y se redondea el resultado.
- La longitud se divide por el resultado redondeado.
Solución práctica para la separación entre vigas
Debe tenerse en cuenta que el paso de la viga depende del tamaño y la calidad del material del techo y del tamaño del aislamiento. Así, por ejemplo, al calcular la inclinación de la viga para la pizarra, se debe tener en cuenta que la pizarra es un material pesado y requiere una estructura fuerte. Las vigas deben tomarse con una sección de 150 x 30. Y el paso de la viga se establece entre 700 y 800 mm. También debe saber que la pizarra tiene ciertas restricciones en el ángulo de inclinación. En muchos casos, para la configuración de techo seleccionada, el cálculo con las dimensiones del sistema de viga se realiza mediante programas y calculadoras para calcular la inclinación de la viga, que se determina no solo a partir de la tabla, sino también de acuerdo con los materiales utilizados. Las láminas pesadas para techos requieren una reducción en la inclinación de las vigas. En algunos casos, para no cambiar el paso de la viga y no aumentar el número de vigas, colocan todo el sistema debajo del techo con una caja más fuerte.
Se debe crear un marco confiable para tejas metálicas con vigas de una sección de 50 x 150 mm. El paso de cercha estándar para este material se calcula dentro de los 600 x 900 m, pero a veces, en el caso de alta calidad aislamiento, se requiere fortalecer el marco aumentando la sección transversal de la viga hasta 200 x 50. En algunos casos, se instala el escalón de vigaen cuanto al tamaño de las bolsas de aislamiento.
Debajo de otras láminas para techos, tanto la sección de las vigas como el escalón de las vigas también cambian:
- Perfilado - 600-900 mm.
- Techo blando 600-1500 mm.
- Ondulina 600-1000.
- Placas de policarbonato de 600-800 mm.
Programa para calcular el sistema de trusses
Es muy difícil hacer cálculos para cubiertas complejas que tienen muchas pendientes y otros pórticos. Para tal caso, hoy en día existen diferentes programas para calcular el sistema de truss. Uno de estos programas es una calculadora en línea para calcular el sistema de vigas, el ángulo de inclinación y la caja. Para calcular estos parámetros, debe ingresar los datos dimensionales del techo.
- Este es el material del techo utilizado para cubrir.
- Ancho de colocación - A 1 - la distancia desde la base hasta la rejilla.
- Ancho de colocación - A 2 - el ancho del piso del ático.
- Altura de elevación - B 1 - Altura del suelo del ático.
- Altura de elevación - B 2 - Distancia desde la base hasta la cumbrera.
- Longitud base - D - Longitud base del techo sin voladizos.
- Longitud de voladizo - C - longitud recomendada 50 cm.
Opciones adicionales del programa
Para el sistema de vigas de techo abuhardillado, el cálculo se realiza de acuerdo con estos parámetros, el programa proporcionará todas las dimensiones principales del techo. Además de los cálculos ya indicados, la calculadora de techo abuhardillado proporcionará parámetros de techo adicionales:
- Ángulo de las vigas laterales.
- Patinaje en pendientevigas.
- Área del techo.
- Número de láminas para techos.
- Zona del ático.
- Longitud de las vigas laterales.
- Longitud de las vigas de cumbrera.
- Sección sugerida de las patas de la viga.
- Número de filas de cajas.
- Distancia entre listones.
- Número y volumen de tablas para cajas.
Sistema de techo inclinado
En todos los cálculos de un techo roto, debe tener en cuenta que dicho diseño se asume para casas con áticos, cuando el techo actúa parcial o completamente como las paredes de la habitación del ático. En base a esto, debe utilizar materiales de alta calidad. El cálculo del sistema de vigas de techo inclinado tiene algunos principios generales que se pueden aplicar a todo tipo de techos inclinados para espacios abuhardillados.
El diseño y el tamaño del sistema de vigas se calculan en relación con el tamaño de la casa y el ático. Esta es la altura de la cumbrera, y el ancho de las paredes del hastial sin voladizos, y el tamaño de los voladizos. Todo debe ser considerado aquí.
El cálculo del diseño de las vigas de una casa con un ático se realiza en relación con el tamaño de la habitación del ático, su ancho y alto. El ángulo de inclinación de las pendientes del techo inclinado y la longitud de las vigas dependen de estos valores.
Entendiendo que las cargas en las diferentes partes del sistema de truss difieren entre sí según la temporada, debe crear una estructura con un margen de seguridad del 10-15% del diseño. Puede calcular los parámetros del sistema de truss tanto manualmente como de acuerdo con el programa. En cada cálculo de trusssistemas, se deben tener en cuenta dos parámetros de carga, estos son la resistencia y la deformación.
Longitud de viga
Si realiza el cálculo del sistema de vigas de un frontón u otro diseño, entonces necesita conocer todas las dimensiones de la habitación del ático, su ancho, alto y largo. Por ejemplo, para calcular la longitud de las vigas para la pendiente inferior, se toma la fórmula del triángulo. Para las medidas, se toma un triángulo, formado por un bastidor vertical de la habitación del ático de una pendiente y una viga horizontal desde el contrahuella de la pared hasta el final del voladizo. En este triángulo, la viga actúa como hipotenusa. De acuerdo con la fórmula del teorema de Pitágoras, la hipotenusa de un triángulo rectángulo es igual a la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los catetos.
Ángulo de inclinación
Hoy en día, existen muchos programas en Internet para calcular los parámetros de la estructura del truss. Basta con ingresar las dimensiones requeridas, y en cuestión de segundos el programa le dará los parámetros requeridos. Y si alguien quiere intentar calcular los parámetros del sistema de viga manualmente, también hay una fórmula para esto. Aquí, por ejemplo, puede realizar un cálculo del sistema de vigas de un techo a dos aguas u otro diseño del ángulo de inclinación de cada plano de un sistema complejo. El ángulo de inclinación se calcula utilizando la fórmula para calcular la tangente de un ángulo:
tg A=H / L.
La tangente de un ángulo se calcula dividiendo la altura por la mitad del ancho de la base. De la tabla de tangentes encontramos el ángulo. Si por ejemplo la altura es de 4 m, el ancho de la mitad de la base es de 4,75 m, entonces al dividir nos sale 0,84, esta será la tangente del ángulo. En la tabla de tangentesencontramos que la tangente del ángulo 0.84 es 40. El número 40 se convierte en el ángulo en grados.
Diseño de cadera
El sistema de limatesa es una estructura de cuatro pendientes en la que hay dos pares de pendientes. Dos pares de frontones en forma de trapecios y dos pares de esquinas son triangulares. El cálculo del sistema de vigas de techo a cuatro aguas es elegir los ángulos correctos de inclinación. Hay varios tipos de tales estructuras en las que la pendiente de todos los planos es la misma. En algunos casos, se crea un techo a cuatro aguas, en el que las pendientes de las esquinas son mucho más altas que los aleros de los techos a dos aguas.
También hay opciones separadas de techo a cuatro aguas. Cada tipo de diseño de este tipo tiene sus propias reglas de cálculo. Lo principal en el cálculo del sistema de vigas es la determinación de la pendiente de las pendientes y la altura de la cresta. En el apartado anterior de este artículo ya se dijo cómo calcular la pendiente, la superficie y la longitud de las vigas. Hay fórmulas matemáticas para esto. Bueno, si no quieres profundizar en estos cálculos, puedes encontrar programas en Internet que calculan estos parámetros.
