Instalación de vigas: instrucciones paso a paso
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Las vigas sirven como base de toda la estructura del techo, y su instalación es una de las tareas más importantes en la construcción de una casa. El marco del futuro techo se puede hacer e instalar de forma independiente, observando las características tecnológicas de los techos de diferentes configuraciones. Daremos las reglas básicas para el desarrollo, cálculo y selección del sistema de vigas, y también describiremos en etapas el proceso de instalación del "esqueleto" del techo.
Rafter system: reglas de cálculo y desarrollo.
El sistema de vigas es una estructura de soporte que puede resistir ráfagas de viento, asumir todas las cargas externas y distribuirlas uniformemente a los soportes internos de la casa.
Al calcular la estructura de la viga, se tienen en cuenta los siguientes factores:
- Pendiente de la cubierta:
- 2.5-10% - techo plano;
- más del 10% - techo inclinado.
- Cargas de techo:
- constantes: el peso total de todos los elementos del "pastel de techo";
- temporal: presión del viento, peso de la nieve, peso de las personas que realizan trabajos de reparación en el techo;
- fuerza mayor, por ejemplo, sísmica.
La magnitud de las cargas de nieve se calcula en base a las características del clima de la región según la fórmula: S=Sg*m, donde sg- peso de la nieve por 1 m2, metro- coeficiente de cálculo (depende de la pendiente del techo). La determinación de la carga de viento se basa en los siguientes indicadores: tipo de terreno, estándares de carga de viento de la región, altura del edificio.
Los coeficientes, los estándares necesarios y las fórmulas de cálculo se encuentran en libros de referencia de ingeniería y construcción.
Al desarrollar un sistema de vigas, es necesario calcular los parámetros de todos los componentes de la estructura.
Elementos de la estructura del techo
El sistema de truss incluye muchos componentes que realizan una función específica:
Materiales para la fabricación de vigas.
Las vigas suelen estar hechas de árboles de coníferas (abeto, alerce o pino). Para la disposición del techo, se utiliza madera bien seca con un nivel de humedad de hasta el 25%.
La estructura de madera tiene un inconveniente importante: con el tiempo, las vigas se pueden deformar, por lo que se agregan elementos metálicos al sistema de soporte.
Por un lado, el metal añade rigidez a la estructura del truss, pero por otro lado, reduce la vida útil de las piezas de madera. La condensación se deposita en las plataformas y soportes de metal, lo que provoca la descomposición y el daño de la madera.
Consejo. Al instalar un sistema de truss de metal y madera, se debe tener cuidado de que los materiales no entren en contacto entre sí. Puede usar barreras contra la humedad o aplicar aislamiento de película
En la construcción industrial, se utilizan vigas metálicas de acero laminado (viga en I, marca, esquinas, canal, etc.). Este diseño es más compacto que la madera, pero retiene peor el calor y, por lo tanto, requiere aislamiento térmico adicional.
La elección del sistema de truss: estructuras colgantes y articuladas
Hay dos tipos de estructuras de techo: colgantes (espaciadores) y en capas. La elección del sistema está determinada por el tipo de techo, el material del piso y las condiciones naturales de la región.
vigas colgantes confiar únicamente en las paredes exteriores de la casa, los soportes intermedios no están involucrados. Las patas de viga de tipo colgante realizan trabajos de compresión y flexión. El diseño crea una fuerza de explosión horizontal que se transmite a las paredes. Con la ayuda de puffs de madera y metal, se puede reducir esta carga. Los puffs están montados en la base de las vigas.
Un sistema de vigas colgantes se usa a menudo para crear un ático o en situaciones en las que las luces del techo son de 8 a 12 my no se proporcionan soportes adicionales.
vigas montado en casas con un soporte de columna intermedio o un muro de carga adicional. Los bordes inferiores de las vigas se fijan en las paredes exteriores y sus partes medias se fijan en la pared interior o pilar de soporte.
La instalación de un solo sistema de techado en varios tramos debe incluir armaduras de techo de expansión y en capas. En lugares con soportes intermedios, se montan vigas en capas y, donde no, se cuelgan.
Características de la disposición de vigas en diferentes techos.
techo a dos aguas
El techo a dos aguas, según los códigos de construcción, tiene un ángulo de inclinación de hasta 90 °. La elección de la pendiente está determinada en gran medida por las condiciones meteorológicas de la zona. En áreas donde prevalecen fuertes lluvias, es mejor instalar pendientes pronunciadas y donde prevalecen fuertes vientos: techos suaves para minimizar la presión sobre la estructura.
Una versión común de un techo a dos aguas es un diseño con un ángulo de inclinación de 35-45 °. Los expertos llaman a estos parámetros la "media dorada" del consumo de materiales de construcción y la distribución de la carga a lo largo del perímetro del edificio. Sin embargo, en este caso, el espacio del ático estará frío y no será posible equipar la sala de estar aquí.
Para un techo a dos aguas, se utiliza un sistema de vigas colgantes y en capas.
techo a cuatro aguas
Todas las pendientes del techo tienen la misma área y el mismo ángulo de inclinación. Aquí no hay una cresta, y las vigas están conectadas en un punto, por lo que la instalación de dicha estructura es bastante complicada.
Es recomendable instalar una cubierta a cuatro aguas cuando se cumplen dos condiciones:
- la base del edificio es cuadrada;
- en el centro de la estructura hay un soporte de carga o pared, sobre el cual será posible fijar un bastidor que soporte la unión de las patas de la viga.
Es posible crear un techo a cuatro aguas sin bastidor, pero al mismo tiempo, la estructura debe fortalecerse con módulos adicionales: bocanadas de bastidor.
techo a cuatro aguas
El diseño tradicional del techo a cuatro aguas implica la presencia de vigas inclinadas (diagonales) dirigidas a las esquinas del edificio. El ángulo de inclinación de la pendiente de dicho techo no supera los 40 °. Los tramos diagonales generalmente se realizan con refuerzo, ya que representan una parte importante de la carga. Dichos elementos están hechos de un tablero doble y una viga duradera.
Las uniones de los elementos están necesariamente soportadas por un bastidor, lo que aumenta la confiabilidad de la estructura. El soporte está ubicado a una distancia de ¼ de la longitud de las vigas grandes desde la cumbrera. En lugar de los hastiales del techo a dos aguas, se instalan vigas acortadas.
La estructura de celosía de un techo a cuatro aguas puede incluir elementos diagonales muy largos (más de 7 m). En este caso, se debe montar un bastidor vertical debajo de las vigas, que descansará sobre la viga del piso. Sprengel se puede usar como soporte: la viga se encuentra en la esquina del techo y se fija en las paredes adyacentes. La granja sprengel está reforzada con puntales.
techo roto
Los techos inclinados generalmente se crean para equipar un ático más grande. La instalación de vigas con esta versión del techo se puede dividir en tres etapas:
- Instalación de una estructura en forma de U: soportes para correas que sujetan las patas de la viga. La base de la estructura son las vigas del piso.
- Se instalan al menos 3 recorridos: dos elementos pasan a través de las esquinas del marco en forma de U y uno (recorrido de cumbrera) se monta en el centro del piso del ático.
- Instalación de patas de viga.
Techo a dos aguas: instalación de vigas de bricolaje
Cálculo del ángulo de inclinación y cargas.
El cálculo de un techo a dos aguas, por supuesto, se puede hacer de forma independiente, pero aún es mejor confiarlo a profesionales para eliminar errores y estar seguro de la confiabilidad de la estructura.
Al elegir el ángulo de inclinación, es necesario tener en cuenta que:
- un ángulo de 5-15 ° no es adecuado para todos los materiales de techado, por lo tanto, primero elija el tipo de revestimiento y luego haga el cálculo del sistema de vigas;
- en un ángulo de inclinación superior a 45 °: aumentan los costos de material para la compra de los componentes del "pastel para techos".
Los límites de carga de nieve oscilan entre 80 y 320 kg/m2. El coeficiente de diseño para cubiertas con pendiente inferior a 25° es 1, para cubierta con pendiente de 25° a 60° - 0,7. Esto significa que si 140 kg de capa de nieve caen en 1 m2, entonces la carga sobre el techo con una pendiente en un ángulo de 40 ° será: 140 * 0,7 = 98 kg / m2.
Para calcular la carga del viento, se toman el coeficiente de influencia aerodinámica y las fluctuaciones de la presión del viento. El valor de la carga constante se determina sumando el peso de todos los componentes de la "torta para techos" por m2 (en promedio, 40-50 kg/m2).
Según los resultados obtenidos, averiguamos la carga total sobre el techo y determinamos el número de patas de viga, su tamaño y sección transversal.
Instalación de Mauerlat y vigas.
La instalación de vigas de bricolaje comienza con la instalación de un Mauerlat, que se fija con pernos de anclaje a las paredes longitudinales.
La construcción adicional de la estructura se lleva a cabo en la siguiente secuencia:
Instalación de vigas: video.
Formas de conectar los elementos de la estructura de armadura: video