La principal ventaja de los marcos de techo de acero, en comparación con los adoquines, es la resistencia y la durabilidad. El metal, por supuesto, puede soportar cargas mucho mayores que la madera. La principal desventaja de tales trusses es, en primer lugar, su alto costo y cierta dificultad en la instalación.
En la construcción de viviendas privadas, las estructuras de este tipo se utilizan muy raramente. Básicamente, se montan durante la construcción de varios tipos de edificios industriales, de almacenamiento y de servicios públicos de un área grande. En los hogares privados, estas granjas generalmente se sueldan desde una esquina solo cuando se ensamblan algunas estructuras arquitectónicas metálicas pequeñas, por ejemplo, cenadores o cobertizos.
Qué son
Los principales elementos estructurales de un truss metálico son:
- cinturón superior;
- cinturón inferior;
- rejilla ubicada entre ellos.
Los elementos de tales sistemas de vigas se pueden sujetar mediante soldadura, pernos o remaches. Hay nudos de granjas de esquinas y tuberías con directocontiguas y sobre cartelas.
Los cordones superior e inferior de dichas estructuras metálicas de soporte se pueden ensamblar, por ejemplo, a partir de un tubo perfilado. Al montar el marco del techo de grandes edificios industriales, en algunos casos, también se utilizan canales más fuertes para este propósito.
Las esquinas para la construcción de estructuras de soporte de techos también se usan con bastante frecuencia. A veces, las granjas se ensamblan a partir de productos metálicos únicos de este tipo. Pero en la mayoría de los casos, los cinturones se montan desde las esquinas conectadas por la marca. Esto permite ensamblar estructuras mucho más fuertes.
Para soldar la correa superior de tales sistemas, se supone que se usan esquinas con diferentes anchos de estantes. Para la regla inferior de la granja, desde esquinas pareadas, el material se toma equilátero en el plano frontal. Esta tecnología le permite ensamblar las estructuras más duraderas y duraderas. En el cinturón superior, en este caso, las esquinas están conectadas a lo largo del lado más pequeño.
Los nudos de granja de esquinas emparejadas están diseñados en refuerzos. Las varillas de celosía están unidas a este último con costuras laterales. Los propios refuerzos conducen a las esquinas. En este caso, el nodo es el más fiable.
Los elementos de la celosía desde la esquina son:
- bastidores perpendiculares al eje;
- puntales en ángulo;
- sprengels o puntales auxiliares.
Esta parte de la construcción del sistema de vigas metálicas se ensambla tanto durante la construcción de grandes edificios como de pequeñas formas arquitectónicas, en la mayoría de los casos desderincón solitario. A veces también se utiliza para este fin un tubo perfilado de pequeña sección.
Los elementos adicionales de las cerchas de esquina suelen ser perfiles en Z portantes, a los que se une posteriormente el material de cubierta real. A veces, dichos elementos no se montan al ensamblar la estructura de soporte del techo.
Al erigir pequeñas formas arquitectónicas, entre otras cosas, se pueden usar cerchas simples sin cinturones, que son estructuras que forman un plano. En la fabricación de tales sistemas, primero se suelda un marco triangular. Además, está reforzado con refuerzos y puntales.
Los tipos de trusses más comunes por diseño
La mayoría de las veces, los sistemas de vigas metálicas se utilizan como armazón del techo de edificios y formas arquitectónicas pequeñas:
- triangular;
- arqueado.
Durante la construcción de edificios, cenadores y cobertizos, en la mayoría de los casos, el primer tipo de cerchas se monta desde una esquina y una tubería. Tales estructuras se pueden soldar para techos de una o dos aguas.
Las cerchas arqueadas son más difíciles de instalar y más caras. Para ensamblarlos en un hogar privado, entre otras cosas, deberá comprar equipos como un doblador de tubos. La principal ventaja de tales cerchas, en comparación con las cerchas triangulares, es el atractivo estético. En los hogares privados, tales estructuras se montan con mayor frecuencia cuando se ensamblan marquesinas y marquesinas de arquitectura y diseño atractivos, forjadas y talladas con revestimiento de policarbonato, tejas flexibles,tejas.
Qué otros tipos se pueden montar
Al erigir formas arquitectónicas pequeñas y edificios pequeños, las armaduras arqueadas o triangulares generalmente se ensamblan desde una sola esquina. Al levantar edificios de gran superficie, también se pueden montar estructuras de este tipo:
- con correa paralela (rectangular) - la opción más económica, montada a partir de elementos idénticos;
- poligonal - análogo a un techo a dos aguas roto;
- trapezoidal;
- segmentario: de forma similar a los arqueados, pero con una estructura más compleja.
Las cerchas individuales de las esquinas siempre tienen una forma triangular.
Tipos de rejillas
Parte de las estructuras de celosía ubicadas entre los cordones superior e inferior, a su vez, pueden ser:
- triangular: los puntales están interconectados sin bastidores;
- triangular con montantes adicionales: los elementos verticales se montan cerca de cada riostra;
- cross - en el plano frontal se asemeja a una fila de rectángulos con puntales diagonales;
- con llaves ascendentes o descendentes;
- forma compleja strengel;
- cruz, en el plano frontal, que es una serie de rombos, ensamblados sin el uso de bastidores;
- rómbica, en forma de cruz pero montada sobre espárragos;
- media diagonal (espina de pescado recostada de lado).
Cómo hacer un proyecto
Antes de comenzar el autoensamblaje de un truss a partir de esquinas gemelas, simples o de tubos, debe decidir:
- con configuración de techo;
- ángulo de pendiente.
El número de pendientes de entramado de metal puede variar. Con el uso de tales estructuras, se permite construir, incluidos techos complejos de múltiples hastiales. Sin embargo, en los hogares privados, con mayor frecuencia, cuando se construyen formas arquitectónicas pequeñas, todavía se montan cerchas de una o dos pendientes. Dichos diseños son fáciles de ensamblar y al mismo tiempo son confiables.
El ángulo de inclinación de las pendientes del techo con una armadura de metal se determina según la carga de viento y nieve y algunos otros factores. Es difícil calcular de forma independiente este parámetro para los sistemas de vigas de acero de acuerdo con todas las reglas, a diferencia de los de madera, sin un conocimiento especial. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, los propietarios de áreas suburbanas simplemente encuentran una fórmula típica de granja de un diseño u otro. A continuación, se sustituyen los indicadores necesarios.
Ejemplos de fórmulas
Para calcular una armadura a partir de esquinas dobles o simples, primero debe determinar la altura y la longitud de la estructura. En este caso, este último indicador corresponderá a la distancia que recorrerá la estructura durante su funcionamiento (el ancho del edificio más los voladizos).
La altura óptima del truss se puede determinar mediante las siguientes fórmulas:
- para poligonales, paralelas y trapezoidales - H=1/8L;
- para triangular - 1/4L o 1/5L.
Aquí H es la altura de la armadura, L es su longitud. Los puntales en la celosía de los marcos metálicos de los techos se pueden instalar en un ángulo de 35° a 50°. En este caso, se considera óptimo un valor de 45°. Cuando se utilizan puntales montados de esta manera, la estructura de soporte es la más duradera.
Cálculo de la finca a partir de las esquinas del arco
En tales diseños, la longitud requerida de los productos metálicos para la correa inferior se determina mediante la siguiente fórmula:
mh=pi×R×a×180, donde mh es la longitud de la esquina, pi=3.14, R es el radio del círculo, a es el ángulo entre los radios del círculo dibujado al extremo puntos del cinturón inferior.
Si el tramo en una forma arquitectónica pequeña es inferior a 6 metros, en lugar de una armadura compleja, se permite usar solo una viga simple o doble, doblada bajo el radio seleccionado. En este caso, no se usa una esquina, sino un tubo de perfil para ensamblar la estructura de soporte del techo.
Al final de los cálculos, al elaborar un proyecto de techo, se supone que debe hacer un dibujo que indique las dimensiones de todos los elementos, sus ángulos de inclinación, etc. Según este esquema, la armadura se ensambla posteriormente de esquinas emparejadas o estructuras más simples.
Reglas de instalación
Al ensamblar vigas de techo de metal con sus propias manos, se recomienda guiarse por las siguientes reglas:
- Las columnas verticales de soporte de grandes estructuras metálicas (pabellones, edificios) se hacen mejor no desde una sola esquina, sinode un tubo de perfil. Tal metal laminado es más duradero. Del mismo material, es deseable hacer los bastidores de las propias armaduras. Desde las esquinas en tales diseños, puede hacer un marco y tirantes.
- Es necesario unir los elementos de la estructura del truss usando tachuelas y esquinas gemelas.
- En el cordón superior, las partes deben unirse mediante vigas I.
- Los vértices equiláteros se utilizan en las relaciones de posición en el acorde inferior.
- Para unir las partes principales del truss, que son largas, se deben usar placas de acero gruesas en la parte superior.
Para excluir la posibilidad de desviación de las correas, el techo en la armadura de metal se monta de manera que su peso caiga sobre los nodos de la armadura desde las esquinas.
Orden de montaje
El primer paso en el autoensamblaje de los sistemas de armazones metálicos, por supuesto, es cortar la esquina y otros productos metálicos, de acuerdo con el dibujo. Siguiente:
- ensamblar la estructura de truss en el suelo;
- verifique cuidadosamente su geometría usando una escuadra y un nivel;
- suelde el marco ensamblado usando placas superpuestas y esquinas donde sea necesario.
El orden en que se monta una armadura en el suelo suele ser el siguiente:
- coloque tubos longitudinales o esquinas (con un par de cerchas, el Taurus se suelda primero);
- bastidores soldados;
- soldar tirantes y dinteles.
En la etapa final del montaje del truss, también se verifica la calidad de las soldaduras realizadas. El diseño, por supuesto, debe ser lo más fiable posible.
Después de que la primera granja esté lista, comience a ensamblar la siguiente. Por lo tanto, todos los elementos de soporte del sistema de truss de la estructura están soldados.
Montando el marco
Los trusses preparados de esta manera en la siguiente etapa se elevan sobre bastidores o una caja de construcción. El borde superior de la estructura y las vigas de soporte se montan previamente desde una esquina o tubería. Las granjas se sueldan y luego se conectan entre sí con un elemento de cumbrera y puentes intermedios. Estos últimos suelen montarse a una distancia de al menos 1,5 m entre sí.
En la etapa final, todas las estructuras de vigas desde un ángulo de metal o tubería se rectifican, impriman y pintan. Después de eso, continúe con el revestimiento del techo real.
Requisitos según el ángulo de inclinación
Todas las cerchas metálicas utilizadas para la construcción de techos se dividen convencionalmente en tres categorías:
- con ángulo de inclinación de 6 a 15°;
- 15 a 22°;
- 22 a 33°.
Se cree que los techos del primer tipo deben montarse utilizando cerchas trapezoidales con una altura de 1/7 a 1/9 de la longitud del tramo. Si no se supone que el techo esté doblado en la estructura en el futuro, los tirantes en dicha estructura se instalan en forma de celosía triangular.
Para montaje de cubiertas con ángulo de inclinación de 15 aLos trusses de 22° se utilizan generalmente con una altura de 1/7 de la longitud del vano. Esto le permite montar el diseño más confiable. Si se necesita una altura mayor (en 0,16-0,23 partes de la longitud del tramo), el cordón inferior se rompe. Con este método, el peso de la canal se puede reducir en un 30 %.
Se permite instalar cerchas a partir de ángulos de acero con cuerda inferior rota solo en estructuras con una luz no mayor a 20 m. De lo contrario, se supone que se montan estructuras de Polonso.
Para trusses con un ángulo de inclinación de 22-30°, generalmente se elige una altura de 1/5 de la longitud del tramo. En este caso, el diseño resultará ser óptimamente liviano y, posteriormente, la lluvia se drenará rápidamente y caerá nieve. Las armaduras triangulares de las esquinas generalmente se montan en tales edificios.
Cubrir los techos con tales ángulos de inclinación en la mayoría de los casos con pizarra o láminas de metal. Para luces largas a partir de 14 m, las vigas con tirantes descendentes se utilizan con mayor frecuencia. Tales estructuras son bien toleradas por cargas significativas de nieve y viento.
Granjas gemelas
Estos sistemas suelen montarse en bastidores y cajas cuando el tramo supera los 10-12 m. En este caso, una estructura completa pesará mucho. Y esto, a su vez, causará dificultades con su transporte e instalación en la caja. Por lo tanto, para tramos amplios, el sistema se divide primero en dos fragmentos y luego se conecta en la parte superior mediante bocanadas y soldadura.
Al diseñar y calcular granjas pareadas, se debe, entre otras cosas, tener en cuenta el hecho de que ambas partes deben ser absolutamente idénticas. Es decirlas mitades no deben dividirse en izquierda y derecha. De lo contrario, puede haber confusión al montar las cerchas en la estructura del edificio.
Al ensamblar tales estructuras dobles en la parte superior, es deseable usar, además de la soldadura, tantas conexiones atornilladas como sea posible. En este caso, los nudos serán los más duraderos.
¿Qué son las granjas de Polonceau?
Tales diseños constan de dos partes triangulares conectadas por un acoplador. La principal ventaja de tales armaduras es la ausencia de la necesidad de usar tirantes largos. Gracias a esto, la construcción no solo es fuerte, sino también liviana.
Estas armaduras se montan, como ya se mencionó, para tramos largos. La mayoría de las veces se utilizan en la construcción de grandes edificios industriales.
Armaduras de madera y metal
Para ahorrar dinero en la construcción de edificios y pequeñas formas arquitectónicas, entre otras cosas, se pueden utilizar estructuras de soporte combinadas. Por ejemplo, el lazo inferior del armazón, los bastidores y las bocanadas suelen estar hechos de un tubo y un ángulo, y el cinturón superior está hecho de una tabla o una barra.
La madera para tales estructuras se elige bien seca y con un número mínimo de nudos. El contenido de humedad de la madera o tableros no debe ser superior al 12%. Antes de usar para el montaje de estructuras de soporte combinadas, es conveniente secar la madera durante varios meses más. De lo contrario, debido a la contracción, la madera del marco terminado puede agrietarse posteriormente (el metal conservará sus dimensiones).
Atales granjas resultaron ser más duraderas, generalmente están reforzadas. En la mayoría de los casos, se utiliza una barra de acero para este fin. Además, las cerchas de madera y metal se pueden reforzar con refuerzo de fibra de vidrio. Las varillas con madera generalmente se conectan con pegamento epoxi. En este caso, la armadura se pasa por dentro del cordón superior (en estructuras encoladas).
