Dimensiones de las patas de la viga. Vigas colgantes de longitud máxima de cumbrera sin soporte. Potras en estructuras de vigas.

La construcción del marco del techo se lleva a cabo de acuerdo con el proyecto desarrollado, que especifica todos los parámetros necesarios, incluido el tipo de estructura, la separación de las vigas, la sección transversal de los elementos y el método de instalación de los componentes.

Principios de cálculo del sistema.

Durante el funcionamiento del techo, su marco experimenta cargas elevadas de varios tipos.:

constante (peso del sistema de vigas y de la tarta del techo);
periódico (carga de viento y nieve, peso de una persona que da servicio o repara un techo o chimenea).

Para calcular correctamente y hacer un techo confiable, debe decidir su configuración, elegir el tipo de techo y calcular el ángulo óptimo de inclinación de las pendientes. El grado de complejidad del marco y las dimensiones de sus elementos dependen en cierta medida de los parámetros de la carga de diseño, la mayor parte de la cual recae sobre las vigas. Es recomendable elegir las dimensiones de una viga de madera, como la sección transversal, con cierto margen de seguridad..

¿Cómo calcular la longitud de las vigas? Para los cálculos, es necesario aplicar el teorema de Pitágoras (si se conocen la longitud de la pared del extremo y la altura de la cresta), o el teorema de los senos (si, además de la longitud de la pared del extremo, el ángulo de inclinación se conoce la pendiente del tejado).

Para hacer vigas, puedes usar tablas o madera. Los elementos adicionales que dan rigidez a la estructura ayudarán a construir un marco de techo diseñado para cargas elevadas.

Determinar el paso de las vigas.

Para calcular un parámetro como la inclinación de las vigas, es necesario tener en cuenta el peso del techo, el ángulo de inclinación de las pendientes, las cargas de viento y nieve. En promedio, la pendiente (la distancia entre patas adyacentes que forman la pendiente del techo) varía de 70 a 120 cm.

Para eliminar el riesgo de deformación de las patas de la viga bajo cargas elevadas, se recomienda utilizar madera seca al instalar el sistema de vigas. Por lo general, se trata de una viga o tablero con un espesor de al menos 50 mm. Las dimensiones exactas de las vigas de madera y otros elementos se determinan en función de los requisitos de resistencia estructural.

La inclinación de las vigas depende del grado de pendiente del techo y de la longitud de las patas de las vigas. Para construir un techo fuerte cubriendo el gran espacio entre la cumbrera y la parte superior de la pared, se debe reducir la inclinación de las vigas. Por ejemplo, para un techo con una pendiente de 45°, la inclinación máxima no debe ser superior a 80 cm. La inclinación de las vigas también debe reducirse cuando se utilizan materiales de techo pesados, que incluyen tejas de cerámica, tejas de cemento y arena. pizarra de fibrocemento.

Características del cálculo de la sección transversal de elementos del sistema de vigas.

Si tiene que construir un techo con sus propias manos, debe calcular el tamaño de las patas de las vigas: calcule la sección transversal requerida de las vigas. Al considerar cómo calcular las vigas, se debe prestar atención a las características del material del que están hechas las patas de la viga.

Los documentos reglamentarios regulan la capacidad de carga de la madera de diversas especies. Si se considera la sección transversal de vigas de madera o tablas debilitadas por cortes y/o agujeros para uniones atornilladas, la capacidad de carga de la madera se calcula con un coeficiente de 0,8 del valor estándar. También es necesario prestar atención al tipo de madera utilizada para la fabricación: los defectos reducen su resistencia al estrés. La sección transversal de las vigas se selecciona teniendo en cuenta las dimensiones estándar de la madera. Una estructura de soporte continua debe estar hecha de madera o tablas de no más de 6,5 m de largo..

Después de calcular el sistema y determinar las dimensiones de las patas de la viga y las barras transversales, es necesario calcular el peso total de estos elementos y sumar el valor resultante a las cargas de diseño:

el volumen total de madera necesario para el marco del techo se multiplica por el peso volumétrico de la madera;
el valor resultante (el peso propio de las vigas, kg/m2) se suma a la carga calculada;
el diagrama de diseño del diseño se recalcula utilizando el resultado obtenido anteriormente.

Tratamiento de elementos de viga con un antiséptico.

En la construcción privada, la construcción de un sistema de vigas se realiza con mayor frecuencia a partir de madera, ya que la madera es asequible y le permite hacer estructuras con sus propias manos sin el uso de herramientas complejas. El material de madera preparado para la instalación (como madera, troncos redondos) a menudo llega a la obra ya tratado con agentes protectores en las condiciones de producción. Pero en la producción se suelen utilizar tableros o madera que no están impregnados con compuestos especiales.

¿Cómo tratar las vigas antes de instalar el marco del techo? Se requiere tratamiento para proteger la madera contra la putrefacción y prevenir riesgos de incendio. El tratamiento con un antiséptico y un retardador de fuego se puede realizar por separado. Con un complejo agente bioprotector contra incendios, el tratamiento tardará la mitad de tiempo.

El tratamiento con un antiséptico o una composición combinada debe realizarse en dos pasos. Es necesario saturar la capa superior de madera con un líquido especial, aplicándolo con brocha o rodillo. Una vez seca la primera capa, se repite el tratamiento antiséptico.

Vigas de techo inclinadas

¿Cómo hacer vigas para un techo inclinado? La construcción de un sistema de vigas para un techo inclinado o a dos aguas con sus propias manos requiere un enfoque cuidadoso en la fabricación de patas de vigas. Las dimensiones se calculan en la etapa de diseño del techo. Para realizar correctamente estos elementos estructurales es necesario utilizar madera de sección y longitud reguladas por el diseño.

El grado de complejidad del trabajo depende en gran medida de qué estructura se elija para la instalación. Si es necesario hacer vigas en capas a partir de tablas o madera, cada elemento se ajusta al lugar de instalación al fijarlo a la carrera cumbrera y al mauerlat. Es importante controlar estrictamente el cumplimiento de la geometría de toda la estructura.

Es más conveniente realizar cerchas colgantes utilizando una plantilla para lograr una coincidencia exacta de las dimensiones de cada estructura. Para ello, se recomienda cortar las tablas y montar las cerchas en el suelo. Luego es necesario verificar la horizontalidad del mauerlat o vigas de soporte, y las dimensiones geométricas de la caja del edificio. Habiendo eliminado posibles deficiencias, puede comenzar a instalar vigas en el techo de la casa.

vigas diagonales

La disposición de un sistema de vigas de techo a cuatro aguas con sus propias manos requiere la instalación de varios tipos de vigas, tales como:

inclinado (vigas diagonales que forman una pendiente triangular);
cadera central;
lateral;
acortado (narozhniki).

Las patas de las vigas laterales están hechas de tablas y se instalan de manera similar a los elementos de un techo inclinado convencional con una estructura colgante o en capas. Las vigas de limatesa centrales son elementos estratificados. Para hacer ramitas se utilizan barras o tablas, que se unen a vigas diagonales y al mauerlat.

¿Cómo hacer vigas para un techo a cuatro aguas? Para instalar correctamente este tipo de estructura de techo, es necesario calcular con precisión la sección transversal y el ángulo de inclinación de las vigas inclinadas. Las dimensiones de los elementos dependen de la longitud del tramo a cubrir. Es importante mantener la simetría al instalar vigas de viga diagonales; de lo contrario, el techo podría deformarse bajo la carga.

Fabricación de vigas a un tamaño determinado.

El uso de madera estandarizada para la fabricación de varios elementos del sistema de vigas permite optimizar los costos de construcción y simplificar el cálculo y la instalación de los componentes del techo. En particular, si es necesario realizar patas de viga de una determinada sección y longitud, se puede utilizar una viga maciza, sus secciones o tablas.

Para hacer una viga rígida con sus propias manos, se utiliza el método de unir las tablas: se conectan con lados anchos y se perforan en un patrón de tablero de ajedrez con clavos. Se puede hacer una viga larga de una sección determinada a partir de cuatro o más tablas correctamente unidas, interconectadas con un desplazamiento de la mitad de la longitud de la tabla. Esta viga es muy duradera y se puede utilizar como viga diagonal.

Al decidir cómo alargar las vigas, puede utilizar el método del revestimiento. En este caso, se coloca una tercera entre dos tablas, que sobresale una cierta longitud. Para conectar las tablas, se utilizan clavos clavados en forma de tablero de ajedrez. Es importante no solo alinear cuidadosamente los tableros, sino también insertar fragmentos de tablero (insertos) correspondientes en grosor al tablero central en el espacio vacío entre los elementos exteriores. Este método le permite extender la longitud de las patas de la viga estándar (no las de la cadera).

Principios de fijación de vigas.

Para garantizar la confiabilidad del sistema de vigas que construye usted mismo, debe decidir de antemano cómo sujetar las vigas a la cumbrera y al soporte del techo. Si tiene la intención de realizar una fijación que evite la deformación del techo durante la contracción del edificio, es necesario unir las vigas en la parte superior con un perno con una tuerca o una placa de bisagra, y en la parte inferior instalar un especial. elemento de sujeción: un soporte deslizante.

Una granja colgante requiere una fijación rígida de las vigas entre sí en la cumbrera: puede utilizar una conexión de clavos, un método de corte o placas superiores hechas de tablas o metal. El sistema en capas no permite conectar las patas de la viga entre sí; están montadas en la carrera cumbrera.

¿Cómo fijar vigas a la base del techo? Para asegurar correctamente las vigas al mauerlat, se debe hacer un corte en el pie de la viga para no debilitar el soporte del techo. Al instalar cerchas sobre vigas de piso también se deben realizar cortes, pero en este caso la muesca también se realiza en la viga de soporte.

Cómo hacer vigas para el techo: inclinación y tamaño, cómo sujetarlas y calcular la longitud

Cómo hacer vigas de techo tú mismo. Cálculo del paso y la longitud de las vigas, qué procesar y cómo alargar y conectar las vigas entre sí.

Cómo calcular vigas: calcular correctamente

Las condiciones climáticas en nuestro país son variables, por lo que el sistema de vigas de una casa en construcción debe tener una confiabilidad y resistencia suficientemente altas. Este artículo describe cómo calcular las vigas y el sistema de vigas, las distintas cargas sobre ellas y proporciona un ejemplo de dicho cálculo.

Independientemente de la forma elegida del futuro techo, su sistema de vigas debe ser lo suficientemente fuerte, para lo cual es necesario, en primer lugar, calcular de manera competente y correcta el sistema de vigas.

La tarea principal del diseñador y arquitecto no es diseñar la apariencia del edificio, sino realizar un cálculo cualitativo de la resistencia de la casa planificada, incluido su sistema de vigas.

El cálculo del sistema de vigas incluye varios parámetros diferentes, a los que se puede atribuir:

el peso de los materiales del techo utilizados para cubrir el techo, por ejemplo: techos blandos, ondulina, tejas naturales, etc.;
peso de los materiales utilizados para la decoración de interiores;
el peso de la propia estructura del sistema de vigas;
cálculo de vigas y vigas;
Influencias climáticas externas en el techo y otros.

En el proceso de cálculo del sistema de vigas, se deben calcular los siguientes puntos:

Cálculo de la sección de la viga;
La inclinación de las vigas, es decir. la distancia entre ellos;
Se extiende el sistema de vigas;
Diseñar una granja y elegir qué esquema de fijación de vigas (en capas o colgante) se utilizará durante la construcción;
Análisis de la capacidad portante de cimentaciones y soportes;
Cálculo de elementos adicionales como tirantes que conectan la estructura de la viga, evitando que se "separe" y tirantes, que permiten "descargar" las vigas.

Cuando se utiliza un proyecto estándar, no es necesario pensar en cómo calcular el sistema de vigas, ya que todos los cálculos ya se han completado. En el caso de construcción según un proyecto individual, todos los cálculos necesarios deben realizarse con antelación.

Los trabajos y cálculos de techado con sus propias manos deben ser realizados por un especialista suficientemente calificado y con los conocimientos y habilidades necesarios.

Requisitos para elementos estructurales de vigas.

Instalación del sistema de vigas.

Para la fabricación de elementos estructurales de vigas se utiliza madera de coníferas, cuya humedad no debe exceder el 20%.

El material para techos de madera moderno se trata previamente con preparaciones protectoras especiales. Parámetros como el grosor de las vigas se seleccionan de acuerdo con los cálculos que se analizan a continuación.

Las cargas que afectan la estructura de las vigas y, en relación con las cuales es posible que sea necesario reforzar el sistema de vigas, se dividen en dos categorías según la duración del impacto: temporales y permanentes:

Las cargas constantes incluyen cargas creadas por el peso propio de la estructura de la viga, el peso de los materiales del techo, el revestimiento, el aislamiento térmico y los materiales utilizados en el acabado del techo. Están directamente influenciados por el tamaño de las vigas;
Las cargas temporales también se pueden dividir en de corta duración, de larga duración y especiales. Las cargas a corto plazo incluyen el peso de los trabajadores del techado y el peso de las herramientas y equipos que utilizan. Además, las cargas a corto plazo incluyen cargas de viento y nieve en el techo. Las cargas especiales incluyen impactos bastante infrecuentes, como los terremotos.

Cálculo de carga de nieve

Mapa de carga de nieve

El valor calculado más completo de la carga de nieve se calcula mediante la fórmula:

donde Sg es el valor calculado de la masa de la capa de nieve por 1 m 2 de la superficie terrestre horizontal, tomado de la tabla;
µ es un coeficiente que determina la transición del peso de la capa de nieve sobre el suelo a la carga de nieve sobre la cubierta del techo.

El valor del coeficiente µ se selecciona según el ángulo de inclinación de las pendientes del techo:

µ=1, si los ángulos de inclinación del tejado no superan los 25°.

µ=0,7 en el caso de que los ángulos de pendiente estén en el rango de 25-60°.

Importante: si el ángulo de inclinación del techo supera los 60 grados, el valor de la carga de nieve no se tiene en cuenta al calcular el sistema de vigas.

Cálculo de carga de viento

Mapa de carga de viento

Para calcular el valor de diseño de la carga media del viento a una determinada altura sobre el nivel del suelo, se utiliza la siguiente fórmula:

Donde Wo es el valor de carga de viento establecido por las normas, tomado de la tabla según la región de viento;

k es un coeficiente que tiene en cuenta los cambios en la presión del viento en función de la altura, seleccionado de la tabla, según la zona en la que se realiza la construcción:

La columna "A" indica los valores de los coeficientes para áreas como costas abiertas de embalses, lagos y mares, tundra, estepa, bosque-estepa y desierto;
La columna "B" incluye valores para zonas urbanas, zonas boscosas y otras zonas uniformemente cubiertas de obstáculos cuya altura supere los 10 metros.

Importante: el tipo de terreno al calcular la carga de viento sobre un tejado puede variar dependiendo de la dirección del viento utilizada en el cálculo.

Cálculo de secciones de vigas y otros elementos del sistema de vigas.

La sección transversal de las vigas depende de los siguientes parámetros:

Longitud de las patas de la viga;
El tono con el que se instalan las vigas de una casa de madera;
La magnitud estimada de varias cargas en un área determinada.

Los datos proporcionados en la tabla no son un cálculo completo del sistema de vigas; solo se recomienda su uso en los cálculos cuando se realizarán trabajos de vigas para estructuras de techos simples.

Los valores dados en la tabla corresponden a las cargas máximas posibles en el sistema de vigas para la región de Moscú.

Para el sistema de vigas, presentamos las dimensiones de otros elementos estructurales de vigas:

Mauerlat: vigas de sección 150x150, 150x100 o 100x100 mm;
Valles diagonales y patas: vigas de sección 200x100 mm;
Correas: vigas de sección 200x100, 150x100 o 100x100 mm;
Aprietes: vigas de sección 150x50 mm;
Travesaños que actúan como soportes para estanterías: vigas de sección 200x100 o 150x100 mm;
Bastidores: vigas de sección 150x150 o 100x100 mm;
Tableros cajón de cornisa, puntales y filetes: vigas de sección 150x50 mm;
Dobladillos y tableros frontales: sección (22-25) x (100-150) mm.

Un ejemplo de cálculo del sistema de vigas.

Demos un ejemplo específico de cálculo de un sistema de vigas. Tomemos como datos iniciales los siguientes:

el ángulo de inclinación de los taludes es de 30º;

la longitud de los vanos en salientes horizontales es de 4,5 metros, siendo L 1 = 3 m, L 2 = 1,5 m;

El paso de instalación de las vigas es de 0,8 m.

Los travesaños se fijan a las patas de las vigas mediante pernos para evitar “mojar” sus extremos con clavos. En este sentido, el valor de la resistencia a la flexión de un material de madera de segunda calidad con una sección transversal debilitada es 0,8.

Cálculo directo del sistema de vigas:

Cálculo de la carga que actúa sobre un metro de longitud lineal de la viga:

Si la pendiente de las pendientes del techo no supera los 30 grados, las vigas se calculan como elementos de flexión.

De esta forma se calcula el momento flector máximo:

Nota: El signo menos indica que la dirección de flexión es opuesta a la carga aplicada.

A continuación, se calcula el momento requerido de resistencia a la flexión para el pie de la viga:

W = Curva M/R = 21500/104 = 207 cm 3

Para la fabricación de vigas se suelen utilizar tableros con un espesor de 50 mm. Tomemos el ancho de la viga igual al valor estándar, es decir ancho=5 cm.

La altura de las vigas se calcula utilizando el momento de resistencia requerido:

h = √(6xW/b) = √(6x207/5) = √249 =16 cm

Se obtuvieron las siguientes dimensiones de la viga: sección transversal b = 5 cm, altura h = 16 cm Al verificar las dimensiones de la madera según GOST, seleccionamos el tamaño más cercano que se ajuste a estos parámetros: 175x50 mm.
El valor resultante de la sección transversal de las vigas se verifica para determinar la deflexión en el tramo: L 1 =300 cm. El primer paso es calcular el tramo de la viga de esta sección en el momento de inercia:

J = bh 3 /12 = 5 × 17,5 3 /12 = 2233 cm 3

f nor = L/200 = 300/200 = 1,5 cm

f = 5 x q N x L 4 / 384 x E x J = 5 x 1,94 x 300 4 / 384 x 100000 x 2233 = 1 cm

El valor de deflexión calculado de 1 cm es menor que el valor de deflexión estándar de 1,5 cm, por lo que la sección de tablas previamente seleccionada (175x50 mm) es adecuada para la construcción de este sistema de vigas.

Calculamos la fuerza que actúa verticalmente en el punto de convergencia del pie de la viga y el puntal:

Luego esta fuerza se descompone en:

eje del cabrio S = N x (cos b)/(sin g) = 357 x cos 49° / sin 79° = 239 kg;
eje de la riostra P = N x (cos m) / (sin g) = 357 x cos 30° / sin 79° = 315 kg.

donde b=49°, g=79°, m=30°. Estos ángulos generalmente se establecen de antemano o se calculan utilizando un diagrama del futuro techo.

Debido a cargas pequeñas, es necesario adoptar un enfoque constructivo para calcular la sección transversal del puntal y verificar su sección transversal.

Si se utiliza una tabla como puntal, cuyo espesor es de 5 cm y la altura es de 10 cm (el área total es de 50 cm2), entonces la carga de compresión que puede soportar se calcula mediante la fórmula:

Н = F x Rсж = 50 cm² x 130 kg/cm² = 6500 kg

El valor obtenido es casi 20 veces superior al valor requerido, que es de 315 kg. A pesar de esto, la sección transversal del puntal no se reducirá.

Además, para evitar que se salga, se le coserán barras en ambos lados, cuya sección transversal es de 5x5 cm. Esta sección en forma de cruz aumentará la rigidez del puntal.

A continuación calcularemos el empuje percibido por el apriete:

H = S x cos m = 239 x 0,866 = 207 kg

El espesor de la barra transversal se establece arbitrariamente, b = 2,5 cm. Basándonos en la resistencia a la tracción calculada de la madera igual a 70 kg/cm 2, calculamos el valor requerido de la altura de la sección (h):

h = H/b x R carrera = 207 / 2,5x70 = 2 cm

La sección transversal del scrum recibió unas dimensiones bastante pequeñas de 2x2,5 cm. Supongamos que estará hecho de tablas de 100x25 mm y se fijará con tornillos de 1,4 cm de diámetro. las fórmulas utilizadas al calcular tornillos para corte.

Luego, el valor de la longitud de trabajo del urogallo (un tornillo cuyo diámetro supera los 8 mm) se toma en función del grosor del tablero.

La capacidad de carga de una hélice se calcula de la siguiente manera:

T gl = 80 x d gl x a = 80x1,4x2,5 = 280 kg

Para fijar el scrum se requiere la instalación de un tornillo (207/280).

Para evitar que el material de madera colapse en el lugar de fijación de los tornillos, el número de tornillos se calcula mediante la fórmula:

T gl = 25 x d gl x a = 25x1,4x2,5 = 87,5 kg

De acuerdo con el valor obtenido, para fijar la brida serán necesarios tres tornillos (207/87,5).

Importante: Para demostrar el cálculo de los tornillos se elige un espesor de placa de apriete de 2,5 cm. En la práctica, para utilizar piezas idénticas, el grosor o la sección transversal de la regla suele corresponder a los parámetros de las vigas.

Finalmente, se deben recalcular las cargas de todas las estructuras, cambiando el peso muerto estimado por el calculado. Para hacer esto, utilizando las características geométricas de los elementos del sistema de vigas, se calcula el volumen total de madera requerido para la instalación del sistema de vigas.

Este volumen se multiplica por el peso de la madera, cuyo peso por 1 m 3 es de aproximadamente 500-550 kg. Dependiendo de la superficie del tejado y de la inclinación de las vigas se calcula el peso, que se mide en kg/m2.

El sistema de vigas garantiza, en primer lugar, la confiabilidad y resistencia del techo que se está construyendo, por lo que su cálculo, así como varios cálculos relacionados (por ejemplo, cálculo de vigas y vigas), deben realizarse de manera competente y cuidadosa, sin permitir el más mínimo error.

463) ¿Cómo calcular las vigas? Ofrecemos un ejemplo de cálculo de la sección transversal de vigas y vigas, dimensiones, espesor, altura y refuerzo del sistema de vigas de una casa de estructura.

Tableros para vigas: selección de materiales de construcción, cálculos de parámetros, matices de instalación.

Construir un sistema de vigas resistente y confiable no es una tarea fácil. En la construcción del marco del futuro techo, cada pequeño detalle es importante, porque solo en los países cálidos se puede poner un montón de heno sobre una estructura simple, y servirá fielmente. Pero en el clima ruso, donde los fuertes vientos pueden arrancar el techo de una planta entera y la nieve se acumula hasta varias toneladas, se imponen requisitos completamente diferentes al techo y su "esqueleto". Por lo tanto, incluso en la etapa de diseño, la atención se centra en el tablero de la viga con todos sus parámetros, como la longitud, el grosor y el material de fabricación.

Por lo tanto, si quiere estar tranquilo sobre el nuevo techo y su durabilidad, estudie los principios básicos para seleccionar sus elementos estructurales: qué tablero está diseñado para soportar y distribuir la carga principal, qué tipo de madera se necesita entre las vigas y de qué material. comprar para organizar la viga cumbrera y los armazones internos de la armadura. Y nuestro artículo le ayudará a comprender todas estas sutilezas.

Tableros para el sistema de vigas: ¿hacer o encargar?

Entonces, comencemos con dónde exactamente comprará las vigas; esto determina con qué meticulosidad deberá calcular los parámetros de cada tabla en la estructura.

Por lo tanto, lo ideal es confiar la compra de tablas y vigas a un especialista con experiencia, porque Incluso puede evaluar visualmente la calidad del material y comprender si la cantidad comprada será suficiente. Aunque, guiado por nuestros consejos, usted mismo podrá afrontar esta tarea.

En total, tienes tres opciones para comprar tableros de viga y analizaremos las ventajas y desventajas de cada una de ellas.

Método número 1. Metros cúbicos de madera.

Entonces, preste atención a puntos tan importantes. Si le ofrecen madera en metros cúbicos, este es un método completamente aceptable, simplemente indique a una empresa especializada la cantidad de metros cúbicos de tablas y madera. Y ya en el sitio lo tratarás todo con impregnaciones protectoras y construirás un techo.

El único punto es que habrá mucho trabajo, además de desperdicio. Por lo tanto, deberá comprar un 10% más de tableros de lo que inicialmente planeó según sus cálculos, de modo que haya una reserva para recortes, desperdicios y defectos inesperados que antes no se habían detectado.

Método número 2. Tablas cortadas a medida

Otra opción es comprar vigas ya hechas después del corte. Muchas empresas cortan madera por encargo para cumplir con los parámetros requeridos y ofrecen una opción ya preparada, solo queda ensamblar la estructura en el techo; Aquí habrá un mínimo de desperdicio, el trabajo irá más rápido, solo es importante adivinar primero el tamaño de las vigas. Pero hay un inconveniente: al conjunto completo le pueden faltar uno o dos tableros. Después de todo, no siempre se da el caso de que estas empresas empleen personas especialmente atentas, y no es un hecho que esos mismos trabajadores no escondan una barra en cada pedido. Y tendrás que arremangarte y hacer plantillas adicionales para los elementos que faltan.

¿Cómo pedir tablas precortadas para vigas? Simplemente prepare un diseño de techo en papel o en un programa especial, enséñelo al diseñador y luego a un representante de la empresa. ¡Bastante sencillo!

Método número 3. Cerchas de techo confeccionadas

La tercera opción es comprar vigas de techo ya preparadas. Son más fáciles de instalar en las paredes directamente sobre el techo que de ensamblar por separado, y toda la estructura se ensambla en 1 a 3 días. ¡Y ya no necesitas un carpintero para esto! Estas vigas de techo se ensamblan en fábrica y resultan de bastante alta calidad. Todo lo que tienes que hacer es instalarlos y conectarlos en la cumbrera.

Aquí no tendrá ningún desperdicio, pero, por supuesto, las vigas ya hechas costarán más que solo las tablas de las vigas. Además, normalmente la empresa fabricante incluso envía un topógrafo al lugar para que compruebe personalmente la distancia entre las paredes de la casa y corrija algo en la documentación de diseño. Y esto es algo así como una red de seguridad para usted, especialmente si los cálculos del sistema de vigas le parecen difíciles (no son fáciles para los profesionales, créanme).

Hacer tus propias vigas a partir de tablas.

Entonces, si la idea de encargar el procesamiento y corte de tablas no es de su agrado, prepárese para ser diseñador, arquitecto y carpintero al mismo tiempo. Básicamente, todo lo que necesita saber sobre sus vigas es su ángulo, sección transversal, distancia y método de fijación.

Si alguna vez ha visto a los profesionales trabajar, probablemente se haya sorprendido de la maestría y la facilidad con la que miden la longitud requerida de las vigas y realizan cortes complejos en ellas. En este caso, todo lo que necesitan saber son los parámetros del techo. Y al mismo tiempo utilizan las herramientas más básicas: una escuadra de carpintero, sus propios cálculos escritos o un libro “inteligente”. Pero, de manera amistosa (y de acuerdo con todas las reglas), inicialmente debes calcular todo usando calculadoras de construcción especiales. Por cierto, hoy en día también son populares las aplicaciones especiales para teléfonos inteligentes. Aunque los cálculos más básicos los puedes hacer tú mismo sin ningún problema.

Entonces, dado que usted mismo ha asumido la tarea de hacer vigas a partir de tablas, ya sabe con certeza el ancho del edificio y el grosor de la tabla cumbrera. Y aquí es importante no equivocarse al calcular la longitud futura de las vigas: asegúrese de restar el grosor de la tabla de cumbrera del ancho total del edificio. Créame, mucha gente se olvida de esto por alguna razón. Ahora divide el resultado entre dos y obtendrás el kilometraje de cada pata de la viga.

El ángulo de inclinación del techo se puede determinar mediante fórmulas geométricas, y el tipo de fórmula depende de la forma del techo que se va a construir: un techo a dos aguas clásico o un techo a cuatro aguas más complejo. Al fin y al cabo, sus componentes estructurales son diferentes, al igual que los requisitos de capacidad para soportar determinadas cargas.

Vigas para techo a dos aguas: cálculo simple

Las vigas para un techo a dos aguas son las más fáciles de hacer porque, de hecho, son triángulos estándar, que solo es importante colocar en una fila estrictamente vertical, con un cierto paso, y asegurar las partes superiores con una cumbrera:

Vigas para techo a cuatro aguas: triángulos + rectángulos

Te resultará un poco más difícil hacer vigas para un techo a cuatro aguas estándar (a cuatro aguas, a cuatro aguas) porque... Aquí debe realizar cálculos más precisos:

El sistema de vigas de un techo a cuatro aguas se distingue por el hecho de que aquí se instalan vigas que se dirigen hacia las esquinas de las paredes, en diagonal. Y aún más: sobre estas tablas descansan otras vigas de las pistas. Debido a esto, las vigas inclinadas (otro nombre para "diagonal") soportan una carga una vez y media mayor que las convencionales, y su longitud también excede la longitud estándar de las tablas.

Muy a menudo, estas vigas se hacen emparejadas:

Vigas para formas de techo inusuales: diseño complejo

Para techos inclinados y planos, existen reglas estándar para la fabricación de vigas, cálculo de cargas y estructuras. Pero un enfoque completamente diferente en la construcción de ampliaciones, cenadores y otras instalaciones de servicios públicos. En este caso, el techo no siempre tiene que ser algo así como una copia en miniatura de uno grande y real. Al contrario, es importante pensarlo todo para poder invertir dentro del presupuesto y combinar correctamente una estructura pequeña con una grande.

Por ejemplo, como opción, se fabrican vigas alargadas especiales para instalar el techo de una ampliación de una casa:

Las vigas mostradas no crean cargas puntuales en el borde del techo (como suele ocurrir, lamentablemente, en la práctica de la construcción privada) y, como resultado, el techo no se inclina en una dirección a lo largo de los años. Aquí la carga, gracias a la inusual longitud de las vigas, se distribuye uniformemente, con menos presión, por todas las pendientes. Y este diseño parece más competente y profesional.

Pero estas vigas están hechas para techos redondos de casas pequeñas, dependencias y cenadores:

Y finalmente, en algunos casos, parte de las vigas no desempeña ningún papel funcional en toda la estructura, solo decorativa. Hacerlos lleva mucho tiempo, pero no es necesario calcular la fuerza en absoluto. Y mire cómo con solo una tabla adicional en el sistema de vigas el aspecto del techo cambia por completo:

Tablas dobladas para vigas de techo puntiagudas

Y, por último, si le gustan los tejados inusuales y modernos con formas puntiagudas, sepa que todo esto también puede cobrar vida. Estos tableros realmente se fabrican: se cuecen al vapor hasta 100 grados en la fábrica y, con mucha humedad, para darles elasticidad, se doblan según una plantilla especial. Sólo después se pegan y se secan en cámaras especiales.

Además, se realizan cortes especiales a lo largo de la línea de curvatura de dichas vigas, lo que también presenta sus propias dificultades y, por lo tanto, dicho sistema de vigas costará más. Y si hablamos de construcción privada, te resultará difícil completar toda esta etapa tecnológica. Pero existe esa posibilidad.

Y hemos descubierto el diseño y los parámetros de las vigas, y ahora pasemos al paso más difícil: calcular la suma de todas las cargas que afectan a dichos techos. Gracias a la respuesta a estas preguntas, podrá calcular no solo la longitud de las vigas, sino también su sección transversal, que será confiable.

¿Cómo calcular la carga en el sistema de vigas?

Por lo tanto, deberá comenzar desde el área exacta en la que vive. Después de todo, de esto depende el tablero de las vigas: las dimensiones se seleccionan de modo que el techo mantenga la máxima integridad y al mismo tiempo resista con éxito cargas estáticas y dinámicas.

Aquí está el conjunto completo de cargas que deberás tener en cuenta al diseñar el sistema de vigas y sus parámetros:

¿Qué son los estados límite del techo?

Y ahora, con más detalle. Para determinar con precisión qué sección transversal de vigas se necesita para el techo, primero debe calcular la suma de todas las cargas posibles. Este cálculo se realiza mediante el método de los llamados "estados límite", cuando la estructura del techo pierde su capacidad de resistir la influencia externa del viento, grandes cantidades de nieve o recibe una deformación significativa.

¿Cuándo sucede esto? Cuando la estructura del techo ya ha agotado su capacidad de carga, estabilidad y resistencia. Aquellos. Este es precisamente el momento en que hay tanta nieve en el techo que el sistema de vigas no puede soportarla y se rompe, o la estructura del techo es tal que un fuerte viento puede eventualmente arrancarla. Además, aquí es necesario tener en cuenta simultáneamente los datos de cargas estáticas y dinámicas:

cuando la nieve, el aislamiento y el techo ejercen presión sobre el techo, se trata de una carga estática;
El viento y otras influencias que provocan la apertura de los nodos del techo o la desviación de las vigas son cargas dinámicas.

Si el tejado no puede hacer frente a todo esto individualmente o en combinación, esto tendrá consecuencias negativas. Además, es peligroso en sí mismo que aparezcan grietas, deflexiones y otros problemas inicialmente imperceptibles en las vigas, que afectan negativamente la capacidad de carga de la estructura. Es muy importante evitar que todo esto suceda.

¿Cómo saber las cargas típicas de una zona determinada?

Para calcular meticulosamente la presión sobre el tejado, tenemos un artículo aparte. Solo necesitará mirar las cargas promedio de viento y nieve en un mapa de su área y usarlas para determinar el espesor mínimo de la sección de las vigas y su espacio mínimo a lo largo de la pendiente:

Tienes dos formas de trabajar con todos estos datos:

Método número 1. Calcule todo al milímetro utilizando fórmulas especiales, una calculadora en línea o la mente de un especialista en techado contratado.
Método número 2. Concéntrese en las tradiciones de construcción de una región en particular y haga los cálculos más simples con un margen.

El caso es que no en vano en todos los países las casas son similares entre sí. Por ejemplo, en las regiones más nevadas de Rusia se construyen desde hace tiempo tejados altos y puntiagudos, mientras que en las regiones especialmente ventosas se construyen tejados más planos. Si la profundidad de nieve estándar en su área es mayor que el promedio nacional, entonces es mejor construir un techo con una pendiente pronunciada o hacer que las vigas sean dos veces más gruesas y resistentes para que puedan soportar la carga necesaria. Por lo tanto, si desea comprar tablas de vigas con valores estándar, coloque el mismo ángulo de techo que sus vecinos; ese es el truco.

Entonces, si sabe aproximadamente cuál será la carga en el techo durante su servicio, también sabrá qué afectará a cada viga individual. ¿Cómo? Simplemente divida la carga por su número, y aquí es importante saber si las vigas pueden hacer frente a la responsabilidad que se les asigna. Y esto, a su vez, también se puede descubrir.

¿Cómo calcular la resistencia a la flexión y a la tracción?

Absolutamente cada viga se ve afectada por una variedad de fuerzas físicas. Y cuantas más vigas haya en cada intervalo, más fácil será para cada una de ellas individualmente y viceversa. Pero no tiene sentido configurar filas continuas y, por lo tanto, es más racional calcular todo y ir a lo seguro.

Estados de tensión en vigas de diferentes maderas.

Cómo funcionará exactamente la viga en flexión y tensión durante la operación depende no solo de su grosor, sino también del material del que está hecha. Es decir, de qué tipo, especie y contenido de humedad de la madera. Las siguientes tablas de datos le ayudarán a comprender esto:

A continuación se muestran algunas características de las especies de madera adecuadas para vigas:

Los árboles de hoja caduca tienen menos flexibilidad que los pinos y sus propiedades difieren en todas las direcciones. Por lo tanto, las tablas hechas de esta madera se usan con menos frecuencia específicamente para vigas. Por otro lado, el alerce tiene tan buenas características que en términos de durabilidad se puede comparar con el roble.
El pino es relativamente económico, pero tiene una gran cantidad de nudos. Por otro lado, la madera resinosa siempre proporcionará una alta resistencia a la descomposición, y las vigas de pino son excelentes para organizar un sistema de vigas debido a su ligereza y resistencia.
El abeto es ideal para vigas y vigas de piso. Además, el abeto seco es tan fuerte como el pino. Esta madera es perfecta para aquellas zonas que soportan toda la carga.
La madera de roble es más resistente y duradera y, por tanto, más cara, porque para poder utilizarse en la construcción, ¡su edad debe ser de unos 120 años! Mientras que el pino tiene sólo 30.
Todos los demás tipos de madera deben utilizarse con cuidado para la fabricación de vigas, estudiando cuidadosamente sus propiedades.

En resumen: la principal propiedad de la madera como material es su resistencia a la deflexión. Pero, si esto no es suficiente, las tablas simplemente aumentan de longitud. Además, según SNiP "Cargas e impactos", la carga en todas las vigas puede ser desigual, la viga de la izquierda se puede cargar mucho más que la de la derecha y, por lo tanto, siempre debe ir a lo seguro y tomar tales valores con margen.

Seleccionar la longitud y la sección transversal de los elementos de viga.

Todas las patas de las vigas están fabricadas del mismo espesor y largo, dependiendo del paso de las vigas y de la carga que actuará sobre ellas:

En diferentes formas de tejado, las vigas se fijan a su manera, y los más populares hoy en día son dos diseños principales: con vigas colgantes y inclinadas.

vigas en capas Están conectados rígidamente entre sí, se encuentran en el mismo plano y solo tienen dos puntos de apoyo: estas son las paredes externas. Y las vigas descansan sobre el mauerlat o la corona superior del marco.
Cerchas colgantes Por el contrario, constan de patas de viga que trabajan por compresión y flexión, y bajo el peso de la estructura se expanden, lo que se transmite a la pared. Para compensar estas fuerzas, las patas de las vigas deben apretarse con bridas; estas son vigas horizontales que deberán fijarse en la base de las vigas o más arriba. También es importante calcularlos correctamente.

Y la longitud de las vigas de ambas versiones del sistema de vigas depende directamente del ángulo de inclinación del techo:

Y aún más: conociendo la altura del futuro techo y el ancho del final de la casa, determinará inmediatamente la longitud de las vigas utilizando las fórmulas más comunes del curso de geometría escolar.

Combinación de madera y metal.

Si es necesario hacer elementos de viga más delgados de lo necesario, entonces es necesario reforzarlos con puntales, barras transversales y puntales. Pero a veces es necesario endurecer todo el sistema de vigas debido al diseño del propio edificio. Por ejemplo, los vanos serán grandes o la casa estará ubicada en una zona con condiciones climáticas desfavorables. Para ello se utiliza un sistema combinado de vigas de madera y metal, donde el metal no se apodera de las zonas más críticas.

En este caso, la deformación natural de la madera de las tablas de la viga ya no jugará un papel negativo y podrá estar tranquilo en la elección de los parámetros. Los elementos metálicos en dicho sistema se instalan como vigas independientes y como elementos de refuerzo para las patas de las vigas. Como resultado, las inserciones de metal aumentan significativamente la rigidez de todo el sistema de vigas, aunque complican su funcionamiento.

El caso es que a la condensación le gusta depositarse en el metal y, cuando entra en contacto con las piezas de madera, hace que se pudran poco a poco. Es por eso que, en un sistema combinado, las tablas de viga se tratan previamente con agentes protectores de la humedad e incluso, si es necesario, se utiliza una película aislante del contacto entre la madera y el metal. Además, dicho techo requiere una ventilación adecuada del espacio debajo del techo y un control constante del estado de las vigas de madera.

Por supuesto, cuanto más simple sea el sistema de vigas del techo, más claros y comprensibles serán los requisitos para los parámetros de todos sus elementos, mientras que incluso un especialista experimentado no siempre se siente seguro con un techo complejo. ¡Pero la tarea principal tanto para un principiante en este negocio como para un profesional es lograr la calidad final de toda la estructura!

Tableros de vigas: dimensiones, cómo elegir, cálculos, grosor y longitud.

Un artículo valioso sobre cómo elegir la madera de calidad adecuada para las vigas, qué espacios en blanco deberán fabricarse y qué parámetros. Clases magistrales paso a paso.

Tamaños de vigas y requisitos de materiales.

Comprar el material adecuado es uno de los aspectos más importantes de cualquier construcción. Al construir un sistema de vigas, debe comprender que conlleva una gran responsabilidad, por lo que para crear dicha estructura solo debe utilizar materias primas confiables y de alta calidad. Puede comprar vigas de techo ya hechas o puede fabricar usted mismo las piezas necesarias a partir de troncos u otro material. Las dimensiones de las vigas, los métodos de instalación, los elementos de fijación y otros matices deben elegirse individualmente para cada edificio y sistema de vigas.

Opciones para comprar material para vigas.

Hay tres opciones estándar para comprar tablas de rafter, vale la pena considerar los pros y los contras de cada una de ellas:

Metros cúbicos de madera. Comprar madera en metros cúbicos es una forma completamente aceptable de hacerlo, basta con pedir la cantidad necesaria de metros cúbicos de madera o tableros a una empresa especializada. A continuación, aún será necesario cortarlos y procesarlos, solo después de eso podrá comenzar la construcción. En este caso, vale la pena tener en cuenta el desperdicio al procesar madera, por lo que es mejor tomar aproximadamente un 10 por ciento más de lo calculado según el plan de construcción.
Tablas cortadas a medida. La siguiente opción es comprar vigas confeccionadas después del corte. Ahora muchas empresas se dedican a cortar madera por encargo según parámetros determinados; los constructores solo tendrán que montar el sistema de vigas en el techo. Aquí prácticamente no habrá desperdicio y el proceso de construcción de la estructura será mucho más rápido.
Cerchas de techo confeccionadas. Esta opción es más sencilla que las dos primeras. Estas estructuras son más fáciles de instalar en las paredes directamente sobre el techo, lo que reducirá el tiempo de montaje de toda la estructura a uno o varios días. Esta armadura solo necesita instalarse y conectarse en la cumbrera. La cantidad de desperdicio es mínima, pero el precio de esta opción es notablemente mayor.

Para hacer vigas usted mismo, basta con conocer los parámetros necesarios, como el ángulo de inclinación, la distancia, la sección transversal, el método de fijación, etc. Para calcular el tamaño de viga requerido, se utilizan herramientas de carpintería. Las modernas calculadoras de construcción especiales realizan estos cálculos con extrema rapidez.

Requisitos para la madera

Al calcular una estructura de viga, que implica la producción de patas de viga a partir de tablas, además de todas las dimensiones, también es extremadamente importante tener en cuenta la calidad de la madera utilizada. Primero debes decidir qué madera es la más adecuada para las vigas. Aquí la respuesta es clara: se trata de madera de hoja caduca y coníferas que cumple con los requisitos de GOST 2695-83 y GOST 8486-86. Según estos estándares, una tabla para hacer vigas puede tener:

Grietas no pasantes que no excedan la mitad del tablero en longitud;
No más de tres nudos por metro lineal de material, siendo el diámetro máximo permitido de nudos de 30 mm;
Humedad no superior al 18% (según las lecturas del medidor de humedad).

De acuerdo con los requisitos de SNiP, al comprar madera para la producción de vigas y otros componentes del marco del techo, es imperativo verificar los documentos que informan sobre la calidad de los productos adquiridos. Deberán indicar:

Nombre del producto y número de norma;
Nombre del fabricante con información básica sobre él;
Tipo de madera, tamaño de la madera, grado de humedad;
Fecha de lanzamiento del lote de producto;
Número de unidades por paquete.

La madera es un material natural, por lo que es bastante susceptible a la degradación biológica. Para reducir el riesgo de daños a la estructura ensamblada con esta madera, se debe preparar antes de la instalación. La preparación implica la realización de diversas medidas constructivas y de protección.

Los protectores incluyen:

Impregnación de madera con retardadores de fuego especiales para prevenir la posibilidad de incendio;
Tratar la madera con compuestos antisépticos para prevenir la descomposición prematura;
Tratar vigas y otros elementos de madera con productos antiplagas.

Las medidas constructivas incluyen:

Formación de impermeabilización debajo del techo y barrera de vapor en el costado de la habitación;
Instalación de juntas impermeabilizantes en lugares donde las estructuras de madera se unen a las de ladrillo;
Equipo de ventilación de la tarta de techo.

Las vigas hechas de tablas, sujetas a todas las tecnologías prescritas para la construcción de techos, durarán mucho tiempo sin necesidad de reparaciones.

Dimensiones de la viga

La elección de la sección transversal y la longitud de los elementos de la viga es extremadamente importante. Todas las patas de las vigas deben tener la misma longitud y grosor, que dependen del paso de las vigas y de la carga esperada sobre ellas. Los materiales para las vigas son troncos, vigas o tablas. Las desventajas de las vigas de troncos incluyen su considerable peso y la necesidad de realizar cortes complejos para las fijaciones, lo que debilita significativamente la capacidad de carga de la estructura. La madera es más adecuada para hacer vigas, pero cuesta más que las tablas.

¡Importante! Para las vigas, la mejor opción es la madera que lleva algún tiempo en su lugar: no cambia de forma una vez construido el techo, lo que garantiza la estabilidad de la estructura. Se utiliza una viga de 10 a 15 cm de ancho y su espesor debe ser de unos 5 cm.

Las patas de viga hechas de tablas son la mejor opción; este material es muy popular y se utiliza activamente para crear patas de viga laterales. También es conveniente hacer vigas laterales alargadas y patas de viga fuertes e inclinadas a partir del tablero.

El grosor del tablero afecta significativamente sus características. Una tabla normal adecuada para hacer vigas tiene un espesor de 40 a 60 mm.

¡Importante! Vale la pena señalar que al construir techos en dependencias, es mejor tomar tablas con un espesor de 40 mm, esto ayudará a reducir costos. Al construir el techo de un edificio residencial, este parámetro no debe ser inferior a 50 mm.

El ancho de la tabla de la viga se selecciona dependiendo de la longitud de la abertura a cubrir: cuanto más larga sea la pata de la viga, más ancha se necesitará la tabla para su producción. Cuando la longitud de las vigas no supera los 6 metros, para su fabricación se puede tomar una tabla con un ancho de 150 mm, es decir, el tamaño mínimo de la sección transversal de las vigas para el techo de un edificio residencial es de 50 × 150 mm. Si el pie de la viga mide más de 6 metros, entonces el ancho de la tabla debe ser de al menos 180 mm. La pata alargada está hecha de tablas cohesivas, cuyo ancho es de 150 mm.

Otro parámetro importante es la sección transversal de las vigas. Depende de las cargas sobre el techo: tanto de las condiciones climáticas externas como del peso del propio sistema de vigas. El cálculo de la sección transversal también está influenciado por el ángulo de inclinación de la pendiente, el ancho del edificio y la longitud de la abertura a cubrir. Para los cálculos se utilizan fórmulas y tablas especiales; existen muchos programas informáticos correspondientes. Habiendo determinado el valor de la sección transversal de las patas de la viga, vale la pena prestar atención a las características de instalación de esta estructura.

Características de la instalación de patas de viga.

Después de seleccionar el material óptimo para el sistema de vigas, ajustar las dimensiones de las vigas y pasar por todas las etapas de su procesamiento, aún es necesario instalar correctamente las patas de la viga en el mauerlat. De esta conexión depende en gran medida la resistencia y confiabilidad de toda la estructura. Hay dos opciones de montaje: deslizante y rígido. Cada uno de ellos es aplicable a un tipo específico de vigas y su elección depende de muchos factores.

La fijación rígida elimina la posibilidad de giros o curvaturas de las vigas. Para ello, se crean cortes y se fijan las patas de la viga al Mauerlat mediante varios sujetadores.

Una junta deslizante, también llamada junta de bisagra, tiene un par de grados de libertad. Se suele utilizar en la construcción de un techo sobre una casa de madera, ya que permite que el techo se asiente sobre la estructura con el tiempo, lo que da cierta contracción en los primeros años. En este caso, la conexión entre la cumbrera y las vigas no se hace tan rígida. La pata de la viga se fija al mauerlat mediante aserrado y se refuerza con clavos en ambos lados.

Al construir un techo a cuatro aguas, las vigas inclinadas pueden tener un tamaño de más de 6 metros. Debido a esto, las vigas aumentan de longitud. Para fortalecer las patas de la viga, se les hacen puntales a partir de postes verticales. En este caso, rara vez se instalan más de dos bastidores.

Mucha gente tiene las siguientes preguntas: cómo hacer vigas con sus propias manos, cómo instalar las vigas correctamente, cuál es el mejor material para elegir, etc. Ahora puede encontrar mucha información sobre este tema en varias fuentes y hacer el trabajo usted mismo. Si surge alguna duda y no puede arreglárselas solo, es mejor recurrir a los servicios de profesionales, cuya fiabilidad no hay duda.

Vigas: dimensiones de tablas y vigas: espesor e instalación de vigas.

Opciones de compra de material para vigas y sus tamaños. Requisitos para madera y características de instalación de patas de viga en el techo.

Principios de cálculo del sistema.

Durante el funcionamiento del techo, su marco experimenta cargas elevadas de varios tipos.:

constante (peso del sistema de vigas y de la tarta del techo);
periódico (carga de viento y nieve, peso de una persona que da servicio o repara un techo o chimenea).

¿Cómo determinar la longitud de las vigas? Para los cálculos, es necesario aplicar el teorema de Pitágoras (si se conocen la longitud de la pared del extremo y la altura de la cresta), o el teorema de los senos (si, además de la longitud de la pared del extremo, el ángulo de inclinación se conoce la pendiente del tejado).

Para hacer vigas, puedes usar tablas o madera. Los elementos adicionales que dan rigidez a la estructura ayudarán a construir un marco de techo diseñado para cargas elevadas.

Determinar el paso de las vigas.

Para calcular la inclinación de las vigas, es necesario tener en cuenta el peso del techo, el ángulo de inclinación de las pendientes, las cargas de viento y nieve. En promedio, la pendiente (la distancia entre patas adyacentes que forman la pendiente del techo) varía de 70 a 120 cm.

Cálculo de la sección transversal de elementos del sistema de vigas.

Si tiene que construir un techo con sus propias manos, debe hacerlo. También se debe prestar atención a las características del material del que están hechas las patas de la viga.

el volumen total de madera necesario para el marco del techo se multiplica por el peso volumétrico de la madera;
el valor resultante (el peso propio de las vigas, kg/m2) se suma a la carga calculada;
el diagrama de diseño del diseño se recalcula utilizando el resultado obtenido anteriormente.

Tratamiento de elementos de viga con un antiséptico.

Vigas de techo inclinadas

vigas diagonales

La disposición de un sistema de vigas de techo a cuatro aguas con sus propias manos requiere la instalación de varios tipos de vigas, tales como:

inclinado (vigas diagonales que forman una pendiente triangular);
cadera central;
lateral;
acortado (narozhniki).

Fabricación de vigas a un tamaño determinado.

Principios de fijación de vigas.

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¿Te imaginas una persona sin huesos? Del mismo modo, un tejado inclinado sin sistema de vigas se parece más a una estructura de un cuento de hadas sobre los tres cerditos, que puede ser arrastrada fácilmente por los elementos naturales. Un sistema de vigas resistente y confiable es la clave para la durabilidad de la estructura del techo. Para diseñar un sistema de vigas de alta calidad, es necesario tener en cuenta y predecir los principales factores que afectan la resistencia de la estructura.

Tenga en cuenta todas las curvas del techo, los factores de corrección para la distribución desigual de la nieve sobre la superficie, la nieve acumulada por el viento, la pendiente de las pendientes, todos los coeficientes aerodinámicos, las fuerzas de influencia sobre los elementos estructurales del techo, etc. on: calcule todo esto lo más cerca posible de la situación real, y también tenga en cuenta todo lo que se carga y ensambla hábilmente sus combinaciones no es una tarea fácil.

Si desea comprenderlo a fondo, al final del artículo se proporciona una lista de literatura útil. Por supuesto, un curso de fortaleza para una comprensión completa de los principios y un cálculo impecable del sistema de vigas no puede caber en un solo artículo, por lo que presentaremos los puntos principales. para versión simplificadacálculo.

Clasificación de carga

Las cargas sobre el sistema de vigas se clasifican en:

1) Básico:

cargas permanentes: el peso de las vigas y del propio techo,
cargas a largo plazo- cargas de nieve y temperatura con un valor de diseño reducido (se utilizan cuando es necesario tener en cuenta la influencia de la duración de la carga al realizar pruebas de resistencia),
influencia variable a corto plazo- efectos de la nieve y la temperatura en el valor total calculado.

2) Adicional- presión del viento, peso de los constructores, cargas de hielo.

3) Fuerza mayor- explosiones, actividad sísmica, incendios, accidentes.

Para realizar el cálculo del sistema de vigas, se acostumbra calcular las cargas máximas para luego, en base a los valores calculados, determinar los parámetros de los elementos del sistema de vigas que pueden soportar estas cargas.

Se realiza el cálculo del sistema de vigas de techos inclinados. según dos estados límite:

a) El límite en el que se produce el fallo estructural. Las cargas máximas posibles sobre la resistencia estructural de las vigas deben ser menores que las máximas permitidas.

b) Estado límite en el que se producen deflexiones y deformaciones. La deflexión resultante del sistema bajo carga debe ser menor que la máxima posible.

Para un cálculo más sencillo, sólo se utiliza el primer método.

Cálculo de cargas de nieve en el techo.

Para contar carga de nieve utilice la siguiente fórmula: Ms = Q x Ks x Kc

q- el peso de la capa de nieve que cubre 1 m2 de una superficie de tejado plana y horizontal. Depende del territorio y se determina en el mapa de la Figura No. X para el segundo estado límite: cálculo de la deflexión (cuando la casa está ubicada en el cruce de dos zonas, se selecciona una carga de nieve de gran valor).

Para los cálculos de resistencia según el primer tipo, el valor de la carga se selecciona según el área de residencia en el mapa (el primer dígito de la fracción indicada es el numerador), o se toma de la tabla No. 1:

El primer valor de la tabla se mide en kPa; entre paréntesis, el valor convertido deseado está en kg/m2.

Kansas- factor de corrección del ángulo de inclinación del tejado.

Para tejados con pendientes pronunciadas con un ángulo superior a 60 grados, no se tienen en cuenta las cargas de nieve, Ks=0 (en tejados con pendientes pronunciadas no se acumula nieve).
Para techos con un ángulo de 25 a 60, el coeficiente se toma como 0,7.
Para otros es igual a 1.

Se puede determinar el ángulo del techo. calculadora de techo en línea el tipo apropiado.

kc- coeficiente de eliminación de nieve de los tejados por el viento. Suponiendo un techo plano con un ángulo de inclinación de 7 a 12 grados en áreas del mapa con una velocidad del viento de 4 m/s, se toma Kc = 0,85. El mapa muestra la zonificación basada en la velocidad del viento.

factor de deriva kc No se tiene en cuenta en zonas con temperaturas de enero superiores a -5 grados, ya que se forma una costra de hielo en el techo y la nieve no se desprende. El coeficiente no se tiene en cuenta si el edificio está bloqueado del viento por un edificio vecino más alto.

La nieve cae de manera desigual. A menudo se forma una llamada bolsa de nieve en el lado de sotavento, especialmente en las uniones y pliegues (valles). Por lo tanto, si desea un techo resistente, mantenga la distancia entre las vigas al mínimo en este lugar y también preste mucha atención a las recomendaciones de los fabricantes de material para techos: la nieve puede desprenderse del voladizo si no tiene el tamaño adecuado.

Le recordamos que el cálculo anterior se le presenta de forma simplificada. Para un cálculo más fiable, recomendamos multiplicar el resultado por el factor de seguridad de la carga (para carga de nieve = 1,4).

Cálculo de cargas de viento en el sistema de vigas.

Hemos resuelto la presión de la nieve, ahora pasemos a calcular la influencia del viento.

Independientemente del ángulo de la pendiente, el viento tiene un fuerte impacto en el tejado: intenta derribar un tejado muy inclinado y levanta un tejado más plano desde el lado de sotavento.

Para calcular la carga de viento se tiene en cuenta su dirección horizontal, mientras que sopla en dos direcciones: en la fachada y en la pendiente del tejado. En el primer caso, el flujo se divide en varios: parte desciende hasta los cimientos, parte del flujo tangencialmente desde abajo presiona verticalmente el voladizo del techo, tratando de levantarlo.

En el segundo caso, actuando sobre las pendientes del tejado, el viento presiona perpendicularmente a la pendiente, presionándola hacia adentro; También se forma un vórtice tangencial en el lado de barlovento, que rodea la cresta y se convierte en una fuerza de elevación en el lado de sotavento, debido a la diferencia de presión del viento en ambos lados.

Para calcular el promedio carga de viento usa la fórmula

Mv = Wo x Kv x Kc x factor de resistencia,

Dónde Wo- carga de presión del viento determinada a partir del mapa

kv- factor de corrección de la presión del viento, en función de la altura del edificio y del terreno.

kc- coeficiente aerodinámico, depende de la geometría de la estructura del techo y de la dirección del viento. Los valores son negativos para el lado de sotavento, positivos para el lado de barlovento

Tabla de coeficientes aerodinámicos según la pendiente del techo y la relación entre la altura y la longitud del edificio (para un techo a dos aguas)

Para un techo inclinado, debe tomar el coeficiente de la tabla para Ce1.

Para simplificar el cálculo, es más fácil tomar el valor máximo de C, igual a 0,8.

Cálculo del peso propio, pastel de techado.

Para calcular la carga permanente es necesario calcular el peso del techo (pastel para techos; consulte la Figura X a continuación) por 1 m2, el peso resultante debe multiplicarse por un factor de corrección de 1,1; el sistema de vigas debe soportar esta carga durante toda su vida útil.

El peso del techo se compone de:

el volumen de madera (m3) utilizado como revestimiento se multiplica por la densidad de la madera (500 kg/m3)
peso del sistema de vigas
peso de 1m2 de material para techos
peso 1m2 de peso de aislamiento
peso de 1m2 de material de acabado
peso 1m2 de impermeabilización.

Todos estos parámetros se pueden obtener fácilmente verificando estos datos con el vendedor o mirando las características principales en la etiqueta: m3, m2, densidad, espesor: realice operaciones aritméticas simples.

Ejemplo: para aislamiento con una densidad de 35 kg/m3, envasado en rollo de 10 cm o 0,1 m de espesor, 10 m de largo y 1,2 m de ancho, peso 1 m2 será igual a (0,1 x 1,2 x 10) x 35 / (0,1 x 1,2) = 3,5 kg/m2. El peso de otros materiales se puede calcular siguiendo el mismo principio, pero no olvides convertir centímetros a metros.

Más a menudo la carga del techo por 1 m2 no supera los 50 kg, por lo que al realizar los cálculos se utiliza este valor multiplicado por 1,1, es decir utilizar 55 kg/m2, que a su vez se toma como reserva.

Se pueden extraer más datos de la siguiente tabla:

	10 - 15 kg/m²

Azulejos de cerámica	35 - 50kg/m²
Baldosas de cemento y arena	40 - 50 kg/m²
tejas bituminosas	8 - 12 kg/m²
Baldosas metálicas
Lámina corrugada
Peso del subsuelo	18 - 20 kg/m²
Peso del revestimiento	8 - 12 kg/m²
Peso del sistema de vigas	15 - 20 kg/m²

Recogiendo cargas

Según la versión simplificada, ahora es necesario sumar todas las cargas encontradas anteriormente mediante una simple suma, obtendremos la carga final en kilogramos por 1 m2 de techo.

Cálculo del sistema de vigas.

Después de recolectar las cargas principales, ya puede determinar los parámetros principales de las vigas.

cae sobre cada pata de la viga por separado, convierta kg/m2 a kg/m.

Calculamos usando la fórmula: N = espacio entre vigas x Q, Dónde

N - carga uniforme sobre el pie de la viga, kg/m
paso de viga - distancia entre vigas, m
Q - carga final del techo calculada anteriormente, kg/m²

De la fórmula se desprende claramente que al cambiar la distancia entre las vigas, es posible regular la carga uniforme en cada pata de la viga. Normalmente, la inclinación de las vigas está en el rango de 0,6 a 1,2 m. Para un techo con aislamiento, al elegir una inclinación, es razonable centrarse en los parámetros de la lámina aislante.

En general, al determinar el paso de instalación de las vigas, es mejor partir de consideraciones económicas: calcule todas las opciones para la ubicación de las vigas y elija la más barata y óptima en términos de consumo cuantitativo de materiales para la estructura de la viga.

Cálculo de la sección transversal y el espesor del pie de la viga.

En la construcción de casas y cabañas privadas, al elegir la sección transversal y el grosor de las vigas, se guían por la siguiente tabla (la sección transversal de las vigas se indica en mm). La tabla contiene valores promedio para el territorio de Rusia y también tiene en cuenta los tamaños de los materiales de construcción en el mercado. En general, esta tabla es suficiente para determinar qué sección transversal de madera necesita comprar.

Sin embargo, no debemos olvidar que las dimensiones de la pata de la viga dependen del diseño del sistema de vigas, la calidad del material utilizado y las cargas constantes y variables que se ejercen sobre el techo.

En la práctica, al construir un edificio residencial privado, las vigas se utilizan con mayor frecuencia tableros con una sección transversal de 50x150 mm (espesor x ancho).

Cálculo independiente de la sección transversal de la viga.

Como se mencionó anteriormente, las vigas se calculan en función de la carga y deflexión máximas. En el primer caso, se tiene en cuenta el momento flector máximo, en el segundo, se comprueba la resistencia a la deflexión de la sección del pie de la viga en la sección más larga del tramo. Las fórmulas son bastante complejas, por eso las hemos elegido para ti. versión simplificada.

El espesor (o altura) de la sección se calcula mediante la fórmula:

a) Si el ángulo del techo< 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые

H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rben))

b) Si la pendiente del tejado es > 30°, las vigas se comprimen por flexión

H ≥ 9,5 x Lm x √(N / (B x Rben))

Designaciones:

altura cm- altura de la viga
Lm, m- sección de trabajo del pie de viga más largo
norte, kilogramos/m- carga distribuida en la pata de la viga
B, cm- ancho de viga
Rizg, kilogramos/cm²- resistencia a la flexión de la madera

Para pino y abeto Rizg dependiendo del tipo de madera es igual a:

Es importante comprobar si la deflexión supera el valor permitido.

La deflexión de las vigas debería ser menor. L/200- longitud del tramo mayor a ensayar entre apoyos en centímetros dividido por 200.

Esta condición es cierta si se cumple la siguiente desigualdad:

3,125 XnorteX(Lm)³ / (BXh³) ≤ 1

N (kg/m) - carga distribuida por metro lineal de pata de viga
Lm (m) - sección de trabajo del pie de la viga de longitud máxima
B (cm) - ancho de sección
H (cm) - altura de la sección

Si el valor es mayor que uno, es necesario aumentar los parámetros de la viga. B o h.

Fuentes utilizadas:

SNiP 2.01.07-85 Cargas e impactos con los últimos cambios 2008
SNiP II-26-76 “Techos”
SNiP II-25-80 “Estructuras de madera”
SNiP 3.04.01-87 “Recubrimientos aislantes y de acabado”
A.A. Savelyev "Sistemas de vigas" 2000
K-Götz, Dieter Hoor, Karl Möhler, Julius Natterer “Atlas de estructuras de madera”

La construcción de un sistema de vigas puede parecer bastante simple, pero requiere cálculos matemáticos precisos. Las dimensiones correctas de los elementos de la estructura portante evitarán que el techo se vuelva frágil y evitarán gastos excesivos al propietario de la casa.

Cálculo de los parámetros del sistema de vigas.

El sistema de vigas está formado no solo por las patas de la viga. El diseño incluye un Mauerlat, bastidores, puntales y otros elementos cuyas dimensiones están estrictamente estandarizadas. El hecho es que se supone que los componentes del sistema de vigas deben soportar y distribuir ciertas cargas.

Los elementos del sistema de vigas de un techo a dos aguas simple son vigas, correas (cumbreras), bastidores, camas, mauerlat y patas de vigas (puntales).

Se trata de una estructura de cuatro vigas que conecta las paredes de ladrillo, hormigón o metal de la casa con la estructura portante de madera del techo.

La viga Mauerlat debe ocupar 1/3 del espacio en la parte superior de la pared. La sección transversal óptima de esta madera es de 10x15 cm, pero existen otras opciones adecuadas, por ejemplo, 10x10 o 15x15 cm.

Lo principal es no tomar vigas de menos de 10 cm de ancho para crear un mauerlat, ya que te decepcionarán seriamente en términos de resistencia. Pero la madera con un ancho de más de 25 cm no generará dudas sobre su confiabilidad, pero ejercerá presión sobre la casa para que pronto comience a colapsar.

El Mauerlat debe ser más estrecho que las paredes, de lo contrario ejercerá una presión excesiva sobre las paredes.

La longitud ideal de la viga para la base debajo del sistema de vigas es igual a la longitud de la pared. No siempre es posible cumplir esta condición, por lo que el Mauerlat también se puede construir a partir de segmentos que sean completamente o al menos aproximadamente iguales en longitud.

La cama actúa como un elemento del sistema de vigas, que está en posición tumbada y sirve como base para el puntal (cabezal) de la estructura de soporte del techo.

Como viga se suele tomar una viga de la misma sección transversal que el Mauerlat. Es decir, el tamaño óptimo de un elemento horizontal en un muro de carga interno es 10x10 o 15x15 cm.

El tamaño del banco no se diferencia del Mauerlat.

viga cumbrera

Debido al tamaño de la viga cumbrera, en la que descansan las vigas en el extremo superior, el peso del techo no debe exceder los límites aceptables. Esto significa que para la cumbrera es necesario tomar una viga que sea bastante fuerte, pero no pesada, para que otros elementos de la estructura de soporte del techo no se doblen bajo su presión.

La madera de pino más adecuada para la cumbrera del tejado es una viga con una sección de 10x10 cm o 20x20 cm, como las estanterías de la estructura.

La correa de cumbrera no debe ser más gruesa que el bastidor del sistema de vigas.

potra

Un filete es una tabla que extiende la viga si es inaceptablemente corta.

Cuando se utilizan potras, las patas de la viga se cortan al ras de la pared exterior. Y las tablas que los extienden se seleccionan de tal manera que formen el voladizo necesario del techo y no sean más gruesas que las propias vigas.

A la longitud de la potra hay que añadir entre 30 y 50 cm adicionales, que se utilizarán para combinar las vigas con la tabla adicional y hacer que la conexión entre el marco y el voladizo del tejado sea lo más fuerte posible.

El grosor de la potra es inferior al de la pata de la viga.

Bastidores

El poste es el mismo que el soporte central. La altura de una viga vertical en un sistema de vigas generalmente se encuentra usando la fórmula h = b 1xtgα – 0,05. h es la altura del bastidor, b 1 es la mitad del ancho de la casa, tgα es la tangente del ángulo entre las vigas y el mauerlat y 0,05 es la altura aproximada de la viga cumbrera en metros.

El principal requisito para las estanterías es la estabilidad, por eso se eligen vigas del grosor de un banco.

Un puntal es un elemento del sistema de vigas, que se monta en un ángulo de al menos 45 ° (con respecto al corte horizontal de las paredes) con un extremo en la viga y el otro en una regla colocada en la dirección de uno pared de la casa a la otra, cerca del poste vertical.

La longitud del puntal está determinada por el teorema del coseno, es decir, por la fórmulaa² =b² +c² - 2XbXCXcosα para un triángulo plano. a denota la longitud de la riostra, b es parte de la longitud de la viga, c es la mitad de la longitud de la casa y α es el ángulo opuesto al lado a.

La longitud del puntal depende de la longitud de las vigas y de la casa.

El ancho y el grosor de los puntales deben ser idénticos a las mismas dimensiones del pie de la viga. Esto facilitará enormemente la tarea de fijar el elemento al marco del techo.

La regla se instala en la base del sistema de vigas y desempeña el papel de una viga de piso. La longitud de este elemento está determinada por la longitud del edificio y su sección transversal no difiere del parámetro de las patas de la viga.

El ajuste se puede llamar viga de techo de otra manera.

Un soporte deslizante o elemento del sistema de vigas, que le permita adaptarse a los cambios de configuración, debe caracterizarse por los siguientes parámetros:

longitud - de 10 a 48 cm;
altura - 9 cm;
ancho - 3 a 4 cm.

El tamaño del soporte deslizante debe permitir que las vigas queden bien fijadas a la base del techo.

Tableros o vigas para vigas.

No es difícil determinar el tamaño de las tablas que se convertirán en las vigas del techo con pendientes simétricas. La fórmula del teorema de Pitágoras ayudará con esto: c² = a²+ b², donde c actúa como la longitud requerida del pie de la viga, a denota la altura desde la base del techo hasta la viga cumbrera y b es ½ parte de el ancho del edificio.

Los parámetros de las vigas que difieren en asimetría también se reconocen mediante la fórmula pitagórica. Sin embargo, el indicador b en este caso ya no será la mitad del ancho de la casa. Este valor deberá medirse por separado para cada pendiente.

Usando la fórmula de Pitágoras, puedes calcular tanto la longitud de las vigas como la altura del bastidor.

Las vigas suelen ser tablas con un espesor de 4 a 6 cm. El parámetro mínimo es ideal para edificios comerciales, como garajes. Y el sistema de vigas de las casas privadas comunes se crea a partir de tablas con un espesor de 5 o 6 cm. El ancho promedio de los elementos principales de la estructura de soporte del techo es de 10 a 15 cm.

Con un paso grande y una longitud significativa, seguramente aumentará la sección transversal de las vigas. Digamos que cuando la distancia entre las patas de la estructura de soporte del techo alcanza los 2 m, se elige una sección de 10 × 10 cm para las vigas.

La longitud de las vigas está influenciada por el grado de pendiente del techo y la longitud del espacio entre las paredes ubicadas una frente a la otra. A medida que aumenta la pendiente del techo, aumenta la longitud del pie de la viga, al igual que su sección transversal.

El tamaño de las vigas está determinado por el tamaño del espacio entre ellas.

Tabla: correspondencia de la longitud del pie de la viga con su espesor y paso

Longitud de la pata de la viga (m)	Espacio de una viga a otra (m)
	1,1		1,4		1,75		2,13
	Espesor del cabrio (mm)
	Bruschi	Registros	Bruschi	Registros	Bruschi	Registros	Bruschi	Registros
Hasta las 3	80×100	Ø100	80×130	Ø130	90×100	Ø150	90×160	Ø160
De 3 a 3,6	80×130	Ø130	80×160	Ø160	80×180	Ø180	90×180	Ø180
De 3,6 a 4,3	80×160	Ø160	80×180	Ø180	80×180	Ø180	100×200	Ø180
De 4,3 a 5	80×180	Ø180	80×200	Ø200	100×200	Ø200	-	-
De 5 a 5,8	80×200	Ø200	100×200	Ø220	-	-	-	-
De 5,8 a 6,3	100×200	Ø200	120×220	Ø240	-	-	-	-

Ángulo de viga

El valor del ángulo de la viga está determinado por la fórmula α = H / L, donde α es el ángulo de inclinación del techo, H es la altura de la viga cumbrera y L es la mitad del lapso entre las paredes opuestas de la casa. . El valor resultante se convierte en porcentajes según la tabla.

La inclinación de las vigas depende de dos indicadores: la altura de la cumbrera y el ancho de la casa.

Tabla: determinar el ángulo de la viga como porcentaje

Video: calcular el tamaño de las patas de la viga.

Para cada elemento del sistema de vigas, existen datos de tamaño promedio. Puede usarlos como guía, pero es mejor calcular los parámetros de los puntales, puntales y otros componentes de la estructura de soporte del techo en programas especiales en una computadora o utilizando fórmulas geométricas complejas.

El cálculo del sistema de vigas debe realizarse con la máxima precisión, guiado por las características del sitio de construcción, la carga planificada sobre el sistema de vigas, el tamaño y la configuración del edificio, así como los materiales utilizados para cubrir el techo. . Este artículo discutirá cómo calcular la longitud de las vigas del techo.

Cargas experimentadas por vigas.

Para un techo inclinado, se debe crear un marco fuerte, que es su estructura de soporte. Incluso durante el diseño, se debe realizar un cálculo del pie de la viga para determinar la longitud y sección transversal de los elementos que soportarán las cargas principales.

Las cargas que actúan constantemente son creadas por la propia tarta del techo, que incluye material externo para el techo, revestimiento, calor, vapor y material impermeabilizante, así como el revestimiento interno del ático o ático. Estas cargas también incluyen el peso de todo tipo de objetos que se ubicarán en el techo o se fijarán en el interior del sistema de vigas.

Las cargas variables consisten en impactos generados por el viento, las precipitaciones y la actividad sísmica. Esto también incluye el peso de una persona que realizará reparaciones, mantenimiento de rutina o limpieza del techo en el futuro.

Cálculo de la masa de la tarta para techos.

Antes de calcular la longitud del pie de la viga, deberá calcular la masa de la tarta del techo. Para hacer esto, necesitará tomar una fórmula simple, según la cual debe sumar las masas de un metro cuadrado de todas las capas de materiales para techos y multiplicar el resultado por 1,1, un factor de corrección que mejorará la confiabilidad del estructura en un 10%.

Resulta que el cálculo habitual de la masa del techo se puede expresar de la siguiente manera: (masa de 1 m 2 de revestimiento + masa de 1 m 2 de material para techos + masa de 1 m 2 de revestimiento impermeabilizante + masa de 1 m 2 de la capa aislante) × 1,1 = masa de la tarta para tejado, que incluye el factor de corrección. Si planea colocar una de las cubiertas de techo comunes, la carga sobre el sistema de vigas no excederá los 50 kg/m2.

Al crear un proyecto para un techo de una sola pendiente o a dos aguas, basta con confiar únicamente en la masa de la torta del techo, igual a 50 kg/m2. Usando este principio, es posible construir un marco de techo de mayor resistencia, de modo que en el futuro sea posible cambiar el tipo de material del techo sin tener que volver a calcular el sistema de vigas.

Cargas de nieve y viento como ejemplo.

La longitud de la pata de la viga debe seleccionarse de tal manera que el techo pueda soportar cargas pesadas de precipitación de nieve. Cuanto menor sea el ángulo de pendiente, más fuerte será la presión de la nieve sobre el techo. Si se construye un techo inclinado casi plano, entonces la sección transversal de las patas de la viga debe ser lo más grande posible y su pendiente, lo más pequeña posible. Además, si la pendiente del tejado es inferior a 25º, será necesario limpiarlo sistemáticamente.

Sg es el valor de la capa de nieve por 1 m2, que se selecciona de las tablas SNiP y está determinado por la región en la que se está construyendo la casa;

µ - factor de corrección, que depende del ángulo de inclinación del techo: para una pendiente con una pendiente de hasta 25° - 1,0; y para una pendiente con pendientes de 25-60° - 0,7.

Para aquellas pendientes cuyo ángulo de inclinación sea superior a 60° no se tienen en cuenta las cargas de nieve.

Las cargas de viento se pueden calcular usando la fórmula W = Wo × k, donde:

Wo es un valor de referencia para su región (se puede encontrar en las tablas de referencia);

k es el factor de ajuste, que está determinado por la altura del edificio y el tipo de terreno: abierto (campo, estepa o costa) o cerrado (bosque, edificios).

Dependencia de la longitud del pie de la viga y la sección transversal.

Por ejemplo, calcular el pie de la viga será más fácil si imagina que casi todo el techo está formado por triángulos. Teniendo la longitud de las paredes del edificio, la pendiente de la pendiente o la altura de la cumbrera, y utilizando el teorema de Pitágoras, es posible determinar la longitud de las vigas desde la pared hasta la cumbrera. Al resultado obtenido deberás sumar la cantidad de voladizo de la cornisa. A veces, se crea un voladizo de cornisa instalando potras, tablas para aumentar la longitud de las vigas. La longitud de las potras también se sumará a la longitud de las vigas al calcular el área del techo; esto es necesario para obtener el volumen exacto de material necesario para instalar la tarta del techo.

Para comprender qué sección de tabla o madera se necesita, debe tomar una tabla de estándares especial, que indicará las dependencias de parámetros tales como el grosor, la longitud y el paso de la pata de la viga.

Como regla general, la sección transversal de las vigas varía de 40×150 mm a 100×250 mm. Antes de determinar la longitud de las vigas, es necesario tener en cuenta que depende de la pendiente de la pendiente y de la longitud del tramo entre paredes opuestas. Cuanto mayor sea la pendiente de la pendiente, más largas deben ser las vigas, lo que significa que su sección transversal también debe ser suficiente para darle a la estructura la resistencia necesaria. Con este enfoque, la carga de las nevadas disminuirá y también se podrá aumentar el paso entre las vigas. También es necesario recordar que cuanto menor sea el paso entre las vigas, mayor será la carga que experimentará el pie de la viga.

Cada artesano al que le pida un ejemplo de cálculo de vigas le dirá que para que el marco del techo sea lo más resistente posible, debe tener en cuenta las características de los elementos de madera y el grosor de los componentes metálicos.

La parte portante del tejado debe ser lo suficientemente rígida para que no se hunda debido a las cargas. Pueden aparecer deflexiones si durante el diseño se seleccionaron las secciones incorrectas de los elementos del techo y la inclinación de instalación de las vigas. Si resulta que la desviación apareció después de instalar el techo, puede instalar puntales adicionales para hacer la estructura más rígida. Si la longitud de la pata de la viga es superior a 4,5 m, sin instalar puntales, puede aparecer una deflexión al utilizar patas de la viga de cualquier sección transversal. Esto debe tenerse en cuenta en cualquier caso a la hora de determinar cómo calcular la longitud de las vigas.

En general, a la hora de decidir el espesor de la madera, se tiene en cuenta la carga total sobre el techo. Cuanto más grueso sea, más resistente será el techo y no tendrás que preocuparte por que se hunda. Sin embargo, esto conduce a un aumento en la masa total del sistema de vigas, por lo que las cargas sobre toda la estructura y los cimientos serán mayores.

En la construcción de edificios residenciales, el paso entre las vigas es de 60 a 100 cm y está determinado por:

carga de diseño;
sección de viga;
el tipo de techo utilizado;
la pendiente de las pistas;
Ancho de la capa de aislamiento térmico.

La cantidad de patas de viga instaladas depende, en primer lugar, del paso de su instalación. Primero, se determina el paso requerido, después de lo cual la longitud de la pared se divide por el valor resultante, se suma al resultado por uno y se redondea. El resultado de dividir el largo de la pared por el número resultante será el paso que buscamos entre las vigas. Teniendo en cuenta la cantidad requerida de vigas en una pendiente, es necesario tener en cuenta la distancia entre los ejes de las patas de la viga.

Sistemas de vigas metálicas

Al construir una casa privada, es extremadamente raro recurrir al uso de un sistema de vigas de metal, porque el marco de metal debe instalarse mediante soldadura, lo que complica un poco el proceso. Naturalmente, la fabricación de la estructura se puede realizar en las instalaciones de producción, pero en este caso es imposible prescindir de la participación de equipos especiales. El proyecto de cubierta metálica debe realizarse con la máxima precisión, observando las dimensiones exactas de todos los elementos, ya que durante el proceso constructivo ya no será posible ajustarlos a las dimensiones requeridas.

Los sistemas de vigas metálicas tienen muchas ventajas. Durante el funcionamiento, no se produce ninguna desviación de las vigas, incluso en grandes luces y sin instalar componentes adicionales para mejorar la resistencia y la confiabilidad. Las vigas de acero se pueden colocar en luces superiores a 10 m y no se producirá deflexión bajo las cargas de diseño.

Al calcular un sistema de vigas hecho de perfiles de acero, se tiene en cuenta la masa del material en sí, la carga sobre toda la estructura y la base. La alta resistencia de las vigas de este material, que permite que la estructura no se hunda, permite reducir el número de nodos en comparación con los elementos de madera.

Además, es necesario calcular la estructura de acero para el techo basándose en datos sobre la resistencia de los elementos estructurales, determinada por su forma y espesor. También tenga en cuenta la longitud de los vanos y la pendiente de los taludes. El Mauerlat de acero para el sistema de vigas debe fijarse con cuidado en la parte superior de la pared.

El material anterior le permitirá comprender en detalle cómo calcular el pie de la viga, por lo que podrá completar fácilmente todos los trabajos de construcción en esta etapa y tendrá su propio ejemplo de cálculo del sistema de vigas.

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También es bueno que los intentos de eBay de rusificar la interfaz para los usuarios de Rusia y los países de la CEI hayan comenzado a dar frutos. Después de todo, la inmensa mayoría de los ciudadanos de los países de la antigua URSS no tienen conocimientos sólidos de idiomas extranjeros. No más del 5% de la población habla inglés. Hay más entre los jóvenes. Por lo tanto, al menos la interfaz está en ruso: esto es de gran ayuda para las compras en línea en esta plataforma comercial. Ebay no siguió el camino de su homólogo chino Aliexpress, donde se realiza una traducción automática (muy torpe e incomprensible, que a veces provoca risas) de las descripciones de los productos. Espero que en una etapa más avanzada del desarrollo de la inteligencia artificial, la traducción automática de alta calidad de cualquier idioma a cualquier idioma en cuestión de segundos se haga realidad. Hasta ahora tenemos esto (el perfil de uno de los vendedores en eBay con una interfaz en ruso, pero una descripción en inglés):

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