El techo es uno de los elementos más importantes de la estructura del edificio y, según la forma en que se puede hacer el techo, no solo depende de la apariencia sino también de la vida.
Para realizar una construcción de alta calidad, es necesario realizar el cálculo de los elementos de carga, a los que pertenecen principalmente las vigas. Propongo realizar juntos el cálculo de las vigas en el ejemplo de la metodología normativa realizada enExcel , el archivo se puede descargar en el sitio web, en la sección de descargas del programa.
La estabilidad de la construcción del entramado es uno de los momentos más importantes en la construcción del techo, abra nuestro archivo Excel y vea qué datos necesitamos para realizar el ejemplo de cálculo de las vigas.
¡IMPORTANTE!
Al realizar el cálculo de las vigas, procederemos del tamaño estándar de los materiales de construcción, que se pueden comprar en el mercado de la construcción.
Así que vamos.
En la figura en cuadrados rojos están circulares aquellas tablas que necesitamos llenar.
La primera tabla son los datos en bruto. Por supuesto, antes de la construcción, ya tenía una idea de cómo debería verse su techo, con qué pendiente debería tener y qué material de techo utilizará. En realidad esto te hará entrar en cuenta las vigas.
Para un ejemplo de cálculo, tomé el ángulo del techo a 30 grados, las vigas del techo toman 0.8 m. Además, un poco más interesante, debe buscar en Internet el peso de un metro cuadrado de su futuro techo. Por ejemplo, diré que el peso de una baldosa de metal, por regla general, no es más de 5 kg, mientras que una baldosa de arcilla natural puede tener una masa de aproximadamente 42 kg. La carga de nieve se toma individualmente para cada ciudad, puede encontrar estos datos en el conjunto de reglas Climatología. Si pretende calentar el piso del ático, ingrese el peso del aislamiento (vea la nota de esta celda).
Por supuesto, el techo no puede consistir en cajas de tableros u hojas de OSB-3, para esto establecemos el paso del listón e ingresamos las dimensiones del tablero utilizado. A continuación, debe introducir los datos en la esquina inferior derecha. Para un ejemplo de cálculo, las vigas tomarán una casa con dimensiones de 12x12 metros, para lo que entenderá más adelante. En consecuencia, ingresamos el tamaño de 6 metros, el ancho del sistema de armadura, la elevación del techo y la cresta del techo (seleccionamos hacer aproximadamente 30 grados). Toda la entrada de los datos iniciales se completa y ya la pasta tiene el resultado del cálculo del torneado del techo, si todo va bien a la siguiente pestaña.
Nota
El parámetro de deflexión se toma de la tabla.
Ru - indicado para la madera.
Aquí tenemos que ingresar el parámetro "B" es el grosor y ancho "H", apliqué la tabla 5x20cm. El programa en sí mismo calcula la sección transversal calculada de las vigas en un rango, solo tiene que verificar el cálculo completado de la sección de las vigas. Además, debe ingresar la mitad del ancho de la casa, es decir, 6 m.
Llamamos la atención sobre la hipotenusa (pendiente del techo), que resultó ser de 6,93 m, que es más larga que el rango vendido, cuya longitud máxima suele ser de 6 m. Observamos el cálculo de las vigas, no solo no encontramos la longitud requerida de la tabla, sino que tampoco se cumplen dos de las tres condiciones, es decir, el techo se colapsa bajo el efecto de las cargas en él, esto no es permisible. Que hacer Intentemos cambiar la sección y las vigas de paso. Solo cambiaré la sección. Miramos lo que pasó.
Para cumplir con todas las condiciones de cálculo, se necesita una tabla de 5 cm de grosor. y un ancho de 35cm. No hay tales tablas en venta. Sí, no realizamos tal construcción del techo con pequeñas fuerzas. Que hacer Es necesario cambiar el diseño para que satisfaga nuestros requisitos y sea lo más económico posible en la construcción.
En el cálculo de la siguiente construcción, aplicamos el empalme de vigas y colocamos el bastidor de acuerdo con los requisitos.
Habiendo ingresado los datos necesarios, de manera similar al ejemplo anterior, vemos que nuestro cálculo satisface completamente todas las condiciones, sin embargo, las vigas aún no se han calculado. Queda por calcular el bastidor, que despertamos de puntal.
Para calcular los racks, debe ingresar los datos obtenidos del cálculo anterior, como la longitud (h = 1.73 m), el tamaño del soporte (15x10 cm - se puede cambiar), el momento de flexión (Fregona = 287.87 kghm) y la fuerza (959.55 kghm) que actúa sobre el soporte. Llamo su atención sobre el hecho de que la fuerza y el momento de flexión deben introducirse en toneladas. Por lo tanto, seleccionamos la sección transversal requerida del bastidor. Otro cálculo que debe realizarse es la capacidad de carga.
El sistema de techo y la casa son estructuras que se complementan entre sí. Una casa sin techo es una casa inferior. En cuanto al sistema de techo, no se puede erigir sin la estructura de soporte. Para construir adecuadamente el techo, siempre se realizan el diseño del proyecto futuro y el cálculo del sistema. En la foto puede ver un ejemplo del cálculo del sistema de truss.
El cálculo en este caso es necesario. Aquí es necesario, como dicen, siete veces medir y cortar una vez. En ningún caso no se puede tratar con el techo del dispositivo con información hecha a ojo. Durante su construcción, el desarrollador debe tener en cuenta la carga futura del techo (lea: "").
Las cargas pueden ser:
- Variables, por ejemplo, precipitación de varios tipos (lluvia, nieve, aguanieve y lluvia, etc.);
- Permanente, es decir, el peso del techo, las jaulas, la impermeabilización, varias partes del pastel, etc. Además, en este caso se tiene en cuenta el peso de ciertos equipos, que también se instalarán en el techo.
- Especial, por ejemplo, vientos fuertes, huracanes, etc. Usualmente tales cargas pueden ocurrir en áreas sísmicamente peligrosas. En cuanto al fuerte viento racheado, puede ocurrir absolutamente en cualquier terreno.
Cómo calcular un gráfico circular para techos
El cálculo de la carga en las vigas no es tan difícil. Para hacer esto, puede crear un esquema simple en el que necesite identificar todos los elementos del sistema de techado. Por lo general, incluye un material para techos, tornos, contra-rejillas, barrera de presión, aislamiento, barrera de vapor y, por ejemplo, paneles de yeso como material de acabado.
Todos los elementos anteriores dan una cierta carga al sistema de techado. Las vigas generalmente deben soportar tal carga durante muchos años.
Hacemos el cálculo con el factor de corrección. Resulta: 180 x 0.7 = 126 kg de nieve por 1 cuadrado. m. Aquí está el cálculo de la carga de nieve en el sistema de techado.
Cálculo de cargas de viento.
Las cargas de viento se calculan de acuerdo con la siguiente fórmula: W = Wo x k
- Wo es un indicador estándar. Está determinado por la tabla, cada área del distrito, como regla, tiene su propia tabla;
- k es un factor de corrección. Le permite determinar el cambio en la carga del viento, que varía según el tipo de terreno y la altura del edificio.
Preste atención a la siguiente tabla. La letra "A" en ella denota un tipo de terreno abierto, es decir, la costa de los mares, lagos, estepas. La letra "B" denota áreas con obstáculos, es decir, el bosque, edificios de la ciudad.
| Altura de la casa, medida en metros. | Un | B |
| 20 | 1,25 | 0,85 |
| 10 | 1 | 0,65 |
| 5 | 0,75 | 0,85 |
Esperamos una casa con una altura de 5 metros. Se encuentra de nuevo en la región de Moscú, en una zona boscosa. De acuerdo con los indicadores de carga de viento, la casa está ubicada en el primer tipo de región, donde la carga es de 23 kgf / m2. m
Hacemos el cálculo con el factor de corrección, es 0.5. Así, obtenemos 23 x 0.5 = 11.5 kgf / sq. m. Este será un indicador de carga de viento.
Cálculo de las vigas y demás elementos de cubierta.
El cálculo del sistema de techo de un techo de doble pendiente implica tener en cuenta muchos elementos de techo que no son similares entre sí. En primer lugar, antes de que sea necesario determinar el material del techo y su propósito, determinar el tipo de pisos del ático, que generalmente son de hormigón armado o madera.
Al elegir una sección transversal de madera, se deben considerar los siguientes puntos:
- longitud de la viga
- paso de instalación
- cálculos de tamaño de carga.
| Paso con el que se instalan las vigas (cm) | Longitud de vigas (metros) | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 215 | 100x150 | 100x175 | 100x200 | 100x200 | 100x250 | 100x250 | - |
| 175 | 75x150 | 75x200 | 75x200 | 100x200 | 100x200 | 100x200 | 100x250 |
| 140 | 75x125 | 75x175 | 75x200 | 75x200 | 75x200 | 100x200 | 100x200 |
| 110 | 75x150 | 75x150 | 75x175 | 75x175 | 75x200 | 75x200 | 100x200 |
| 90 | 50x150 | 50x175 | 50x200 | 75x175 | 75x175 | 75x250 | 75x200 |
| 60 | 40x150 | 40x175 | 50x150 | 50x150 | 50x175 | 50x200 | 50x200 |
Otros elementos del techo pueden tener una sección diferente de la madera. Para cada elemento es individual:
- mauerlat: 100x100, 100x150, 150x150;
- se ejecuta: 100x100, 100x150, 100x200;
- piernas diagonales, endovy: 100х200;
- puntales: 100x100, 150x150;
- travesaños: 100x150, 100x200;
- tableros de revestimiento: 25x100;
- apriete: 50x150.
Una vez que se ha calculado la viga del techo de doble pendiente, es decir, se ha aclarado su longitud, sección transversal, sus pasos de posicionamiento, es posible averiguar exactamente cuántas vigas se requerirán. Para esto necesitas enfocarte en la longitud de la casa. También se realiza el cálculo del sistema de techo de armadura.
Durante el diseño también es necesario realizar un cálculo para la desviación. En este caso, se determina, en primer lugar, la carga de vigas, en segundo lugar, la posible desviación de las vigas de madera (léase: "").
Si nos referimos a un techo de mansarda, entonces la cantidad de deflexión no debe exceder 1/250 de la longitud de la sección en la que se aplica presión.
Entonces, si usa vigas de 5 metros de largo, entonces la desviación máxima no puede ser más de 2 centímetros. Si su valor es mayor, en el futuro se puede observar claramente la deformación del sistema de techo.
Por lo tanto, podemos concluir que el cálculo de las vigas del techo no es una tarea particularmente difícil.
Qué calidad debe tener un material para techos.
El sistema de vigas del cálculo del techo a dos aguas depende principalmente del tipo y la calidad de los elementos del techo. Por lo tanto, el cálculo del pie de armadura debe realizarse de acuerdo con el tipo de material del que está hecho. Después de todo, muchos lo hacen, por ejemplo, el cálculo de vigas de metal, porque por una razón u otra no quieren comprar estructuras de madera. En cualquier caso, la calidad del material y la exactitud del cálculo del sistema de techado depende de la vida útil de la casa.
En cuanto a las vigas de madera, según GOST 2695-83 y GOST 8486-86, este material debe cumplir los siguientes requisitos:
- en 1 metro de una viga no debe haber más de tres nudos, su longitud no debe exceder los 3 centímetros;
- el material puede tener grietas que no atraviesan, pero no deben exceder de ½ longitud;
- la humedad de la viga no debe exceder el 18%, generalmente este indicador se mide con un medidor de humedad.
Al comprar materiales para techos, es necesario que se familiarice con sus datos SNIP. Contiene datos sobre el fabricante, el nombre del producto, el número estándar, las especies de madera, el tamaño del producto, el indicador del nivel de humedad, el número de elementos en el paquete, la fecha de producción.
Cabe señalar que la madera es un material natural, por lo tanto, antes de comenzar a trabajar, debe tratarse con agentes antisépticos, retardantes de llama y bioprotectores especiales. Protegerán la madera contra la putrefacción, los insectos, el fuego, es decir, aumentarán su rendimiento y la vida útil.
Luego, generalmente se procede a la construcción de vigas. En este caso, pavimente el sistema de impermeabilización en el lugar donde el ladrillo entra en contacto con la estructura de madera. Después de colocar la impermeabilización debajo del material del techo, antes de colocar la capa de aislamiento, se aisla el material de aislamiento de vapor. Al final, se dedican a la ventilación del espacio del techo.
Si sigue todas las reglas de construcción de un sistema de cerchas de una casa de madera, le servirá durante muchos años sin un trabajo de restauración anual.
Programas para el diseño y cálculo de sistemas de truss.
De todo lo anterior y lo anterior, podemos concluir que el diseño de cualquier sistema de techo incluye una gran cantidad de trabajo complejo que requiere cierta experiencia y conocimiento. Dicho trabajo debe ser realizado únicamente por artesanos experimentados.
En cuanto al diseño del techo, hoy se han desarrollado programas especiales que son accesibles para todos. Estos programas de computadora ayudarán a desarrollar proyectos de cualquier elemento de construcción. Dicho programa para calcular el sistema de armadura puede ayudar a realizar un cálculo rápido y correcto del sistema de armadura de un tejado a dos aguas (para más detalles, ""). Si es necesario calcular las patas de una casa de ladrillos, madera, entonces este programa ayudará perfectamente a todos los diseñadores.
Uno de los programas más conocidos y comprensibles a este respecto es el programa Arkon. Ella ayudará con los cálculos no solo profesionales, sino también principiantes.
Pocas personas tendrán que explicar el importante papel que desempeña el techo de la casa. El techo no solo debe proteger la casa de campo de los fenómenos naturales adversos, sino también desempeñar uno de los roles definitorios en la compleja percepción estética del edificio. La forma, el color, las proporciones, todo esto afectará el exterior de la casa. Y de qué tan bien se diseñó el sistema de armadura (el esqueleto del futuro techo), su fuerza, funcionalidad y costo dependerán.
Muchos arquitectos profesionales prefieren diseñar casas en el programa AutoCAD, pero cuando llegan al diseño del sistema truss, su vida se convierte en una pesadilla constante, especialmente si el cliente realiza cambios y mejoras constantemente.
Muchos constructores de edificios de poca altura prefieren comunicarse con sus clientes sin intermediarios, pero cuando se trata de cómo se verá el techo de la futura casa de campo, el cliente comienza a ponerse nervioso, porque no puede representar completamente su casa, y un especialista en construcción levanta las manos, porque no le falta ni el tiempo ni el deseo de gastar mucha energía para lidiar con el software profesional para diseñar y visualizar casas (como AutoCAD, Archicad, 3D Max, K3-Cottage, etc.). Pero hay una salida: este es el programa Arkon. Este producto ya se ha probado en el mercado ruso. El programa es especialmente bueno para el diseño de contorno de las casas de campo y, en particular, tiene funciones para el diseño rápido y eficaz de techos y sistemas de techos. El programa Arkon es utilizado con éxito por arquitectos, constructores e incluso usuarios privados para diseñar casas pequeñas.
¿Cómo funciona el programa Arkon? El programa permite al usuario seleccionar el tipo de techo deseado y luego realizar las aclaraciones necesarias para el diseño, es decir, ¡No es necesario dibujar un sistema de truss desde cero! En particular, se presentan los siguientes tipos de techo: de forma libre, techo de un solo cobertizo, techo de dos pendientes, techo de cadera, techo semi-articulado, techo abovedado con frontón, techo abovedado, techo esférico, techo de doble pendiente con un riel de montaje, techo plano. También son posibles varias combinaciones de tipos de techo. Además de los tipos estándar, usted mismo puede diseñar el techo que más le convenga.
El programa ArCon le permite seleccionar independientemente el modo de entrada del techo. Puedes usar la función Instalacion de techo y en el cuadro de diálogo correspondiente, establezca los parámetros básicos del techo futuro y guárdelos como estándar.
O usa la ventana Editor de techo Y hacer todos los parámetros necesarios.
Con la ayuda del Editor de Techos puede modificar la forma típica del techo. Para esto, se ingresan valores individuales para pendientes de techo individuales. Por ejemplo, puede instalar gabletes, la altura de los canalones, cambiar la pendiente del techo, etc.
Haciendo clic en el botón VerInmediatamente verá los resultados de sus cambios, lo cual, ven, es muy conveniente, especialmente cuando se diseñan techos complejos.
Haciendo clic en el botón Informacióntienes una ventana Información del techo. Da todas las longitudes y áreas de la estructura de madera del piso actual por separado del techo principal y las ventanas de buhardilla. Sobre la base de estos valores, se compilan los costos y estimaciones. Todos los valores de salida se calculan automáticamente en función del modelo de techo tridimensional proyectado, es decir, Elimina la posibilidad de errores en los cálculos.
Publicado el 7 de abr de 2017
Crear un proyecto y calcular la estructura del truss no es una tarea sencilla. Una persona sin experiencia y conocimientos mínimos apenas podrá hacer frente a este problema por su cuenta. En primer lugar, toda la complejidad de los cálculos radica en un gran número de ciertos factores que afectan a la estructura del techo: esta es la carga de la nieve y el viento, el peso total del techo y mucho más.
Por lo tanto, si una persona no confía en sus capacidades, es recomendable ponerse en contacto con especialistas o utilizar programas informáticos que faciliten el procedimiento de cálculo. Después de todo, no es un secreto para nadie que la comodidad adicional de todos los habitantes de una casa dependerá de la correcta construcción del techo.
La mayoría de las veces, el sistema de armadura se construye durante la construcción de casas privadas. La base de la mayoría de estas estructuras para el techo, es un sistema de vigas de madera en forma que repite un triángulo.
Es esta forma de techo la que se considera lo más rígida y duradera posible, y el espacio resultante entre el techo y el techo forma un espacio en el ático, que a menudo se utiliza como loft o espacio de almacenamiento para cosas viejas. Además, al cambiar la forma del sistema de techo en lugar del ático, puede usar otra habitación como oficina o como sala de estar adicional.
Factores a tener en cuenta al calcular
Antes de proceder directamente a los cálculos de la estructura del entramado, es necesario determinar qué cargas y con qué intensidad actuarán, según las características climáticas de la región y la época del año en el lugar de construcción de la casa. Los principales factores naturales que afectan al techo pueden clasificarse según los siguientes parámetros:
1.
Carga permanente sobre las vigas. Esta categoría incluye todas las influencias externas sobre vigas que tienen un valor constante: es el peso del techo, la impermeabilización, el revestimiento, el aislamiento y otros sistemas estructurales, según el tipo de techo que se usó, simple o doble, es decir, todos los elementos que crean una carga constante con masa fija
2. Cargas con impacto variable en vigas. A este tipo puede asignar factores externos debido a las características climáticas: lluvia, hielo, nevadas, intensidad y ráfagas de viento y mucho más.
3. Cargas específicas - factores climáticos y naturales con máxima intensidad. Este parámetro es especialmente relevante en lugares con alta actividad sísmica, fuertes vientos de tormenta, tornados y huracanes.
La complejidad de los cálculos del sistema de entramado reside en el hecho de que es muy difícil para la mayoría de los principiantes en el negocio de la construcción no perder uno de los muchos tipos de cargas enumerados anteriormente, que afectan simultáneamente al techo de un edificio. Esto también se debe al hecho de que en los cálculos es necesario tener en cuenta la fuerza y la masa de las patas de viga y el método de su instalación y fijación entre sí. Aunque estos parámetros son menores, no son menos importantes y será imperdonable pasarlos por alto al calcular.
Por lo tanto, para ayudar a los nuevos constructores, se ha desarrollado un programa especial para el cálculo de estructuras, aunque también se pueden usar fórmulas estándar, todo depende de las preferencias de la persona que realiza las reparaciones. En este caso, muy a menudo son los cálculos y análisis manuales los que ayudan a comprender todas las características de la construcción de las vigas.
¿Cómo se calcula la carga constante en el sistema de vigas?
Para determinar correctamente la longitud de la viga de las vigas y los datos sobre los cuales se construirán los principales cálculos en el futuro, primero debe calcular la masa total de la "tarta" de techado.
Para obtener los resultados finales, es necesario calcular la masa de un metro cuadrado de una sola capa del techo. Debe guiarse por el hecho de que el techo promedio consta de los siguientes elementos estructurales:
La caja, que consiste en pequeñas barras o tablas de madera, tiene un espesor de 25 mm. Al mismo tiempo, el peso promedio de un metro cuadrado de caja estándar varía de 15 kg.
La capa de material de aislamiento térmico.
Impermeabilización de tejados.
El material utilizado como cubierta principal.
Al calcular la masa total de una carga constante, el resultado final, de acuerdo con los consejos de los constructores profesionales, debe incrementarse en un 10%, lo que permitirá obtener el margen de seguridad necesario para el futuro sistema de armadura.
Además, de acuerdo con las recomendaciones de los profesionales, el material de la "tarta" del techo debe elegirse de tal manera que los indicadores de carga en general no sean más de 50 kg por metro cuadrado de techo. Muchos consideran que dicha carga es demasiado alta, pero debe entenderse que el margen adicional de seguridad no es superfluo. Una vez que haya completado los cálculos de la masa total del techo, vaya al cálculo de la carga a partir de factores naturales.
Cálculo de cargas de nieve en el sistema de armazones.
El parámetro de carga de nieve es bastante relevante para nuestras condiciones climáticas, ya que la mayoría de las regiones tienen un largo período de invierno con precipitación constante. Para que el techo no se deforme, y lo que es peor, se haya roto bajo el peso de la capa de nieve, es necesario colocar una resistencia adicional en la construcción, incluso en la etapa de planificación.
Para que los cálculos no fueran tan complicados, se derivó una fórmula generalizada, que se basa en la sustitución de los coeficientes del SNiP. En la práctica, esta fórmula es la siguiente: F = P × k, donde F significa la carga total de las nevadas, P es la masa de la capa de nieve por metro cuadrado de techo, k es el factor de corrección, que se basa en factores específicos y características de diseño del techo.
La masa de un metro cuadrado de nieve depende de la ubicación de la estructura erigida. Todas las regiones de nuestro estado, según la intensidad de la precipitación de nieve, se dividen en ciertas zonas con sus valores promedio. Al mismo tiempo, SNiP proporciona factores de corrección para cada estructura de techo individual. También me gustaría señalar que este coeficiente depende directamente de la pendiente de la pendiente del techo:
Cuando la pendiente del techo es más de 60 °, entonces no se usa el factor de corrección, por lo que con tal pendiente la nieve no se queda en el techo;
Si el coeficiente del ángulo de inclinación del techo oscila entre 25 y 60 °, este coeficiente es 0.7;
El techo con la pendiente mínima casi plana, tiene el coeficiente de corrección máximo igual a 1.
No olvide que la carga de la cubierta de nieve en las vigas puede no ser bastante uniforme, ya que la cantidad máxima de nieve se acumula en los lugares de fracturas de la estructura del techo y otros elementos estructurales del techo. Las patas de rafting en esos lugares deben tener un paso mínimo entre sí: el uso de un elemento pareado se considera la opción más efectiva. Además, formando una “tarta” de techo, se instalan doble impermeabilización y revestimiento en áreas potencialmente problemáticas.
Cálculo de la carga del viento en el sistema truss.
Este tipo de carga se caracteriza por un alto nivel de criticidad, ya que, independientemente del ángulo de inclinación del techo, está sujeto a riesgos por el impacto de ráfagas repentinas de viento. Con un mínimo coeficiente de ángulo de inclinación, el techo puede romperse debido al impacto de las fuerzas aerodinámicas. Y con una fuerte pendiente del techo, existe una presión máxima de flujo de aire en toda el área de la estructura del techo.
Para calcular la carga de viento en las vigas, también se desarrolló una fórmula teniendo en cuenta el factor de corrección, que en la práctica se ve así: V = R × k, mientras que V es el valor directo de la carga de viento, R es el indicador responsable de la región donde se encuentra la estructura k - factor de corrección, como en el caso de cargas de nieve.
Bajo los parámetros regionales se refiere a los datos proporcionados en el SNiP, y bajo los indicadores de factor de corrección que toman en cuenta la altura del edificio y las características del área en la que se encuentra el edificio. Al mismo tiempo, el valor del coeficiente en sí depende de los siguientes factores:
Para los edificios cuya altura es de 20 m, y el edificio en sí está ubicado en áreas abiertas, el factor de corrección es igual a 1.25, si los obstáculos artificiales o naturales (otros edificios o una franja de árboles) están ubicados en el territorio, el valor disminuye a 0.85;
Para edificios con una altura de 10 m, se usa una corrección de 0.65 a 1;
A su vez, el factor de corrección de 0,75 a 0,85 se utiliza en el proceso de cálculo de las cargas en casas de menos de 5 m de altura.
Cálculo de construcción de fincas y parámetros de patas de armadura.
Para entender lo que constituye un diseño de armadura, se debe tener en cuenta el hecho de que el sistema de armadura es en realidad un conjunto de triángulos hechos de vigas de madera, por lo que no debería haber problemas para determinar la longitud de las vigas, ya que todas las operaciones matemáticas se realizan a nivel de geometría escolar.
Sin embargo, para el cálculo correcto de la estructura del truss es importante tener en cuenta todos los indicadores de carga, así como el tamaño de los tramos, la configuración del listón y el tipo de techo. Para evitar errores y errores de cálculo adicionales, es recomendable utilizar programas especiales que se pueden encontrar en Internet.
Para realizar cálculos de vigas es necesario usar tablas especiales de estándares. Cabe señalar que ya hay armazones listos para comprar, que se pueden comprar en tiendas o mercados especializados. La longitud de las patas del truss dependerá de las características de diseño de la estructura, y la selección de la sección de las vigas dependerá de los siguientes parámetros:
Longitud de las patas de armadura;
El paso con el que se montarán las vigas;
La magnitud de las cargas conocidas.
Es importante tener en cuenta que los parámetros dados en las recomendaciones no son absolutos y pueden variar según las características regionales de la ubicación de la sala. Y para el correcto funcionamiento del cálculo del pie de armadura, se utiliza el Teorema de Pitágoras. En este caso, las patas se entenderán como la diferencia de altura entre las paredes del edificio y su anchura, y la hipotenusa se corresponderá con la longitud de la viga.
El cálculo de las vigas de cualquier estructura no se puede atribuir a una simple lección, por la sencilla razón de que para obtener datos precisos, no es fácil operar correctamente con las figuras iniciales y fórmulas especiales, así como para navegar fácilmente en el SNiP y tener las habilidades de dibujo mínimas.
Si las habilidades anteriores no corresponden a la capacidad de la persona que realiza la reparación, es recomendable utilizar un software gratuito, que se puede descargar de Internet.
Un ejemplo sorprendente de tal producto de información puede llamarse el programa 3D Max. Al mismo tiempo, teniendo las habilidades informáticas mínimas, cualquier persona sin ningún problema enfrentará el software. Además, la mayoría de los programas tienen ejemplos ilustrativos que facilitan el trabajo con el cálculo del sistema de truss.
Para personas comprometidas que no entienden las complejidades del diseño 3D, puede descargar el programa gratuito Arkon, que además del sistema de diseño de las vigas, hay una calculadora diseñada para calcular los parámetros de las patas de las vigas (sección y longitud de la viga). Además, el programa tiene una interfaz simple e inteligente, que a veces simplifica todo el proceso de cálculo. También me gustaría mencionar los servicios en línea para calcular el diseño de las vigas, que no requieren la descarga de programas.
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Hay varias cargas en el techo de la casa, que se calculan por separado, pero luego se deben sumar. Estas son las cargas de nieve y viento, el peso del material del techo, el peso de las vigas, los listones, así como la alfombra de la cubierta, el aislamiento, etc. Por lo tanto, el cálculo del sistema de armadura del techo está teniendo en cuenta todas las cargas. Examinemos cada uno de ellos por separado.
Alguna información introductoria
Si se dedica a la construcción de manera independiente y no posee cálculos de ingeniería propios, puede solicitar el cálculo de las vigas en una organización de diseño especializada o un diseñador privado. Si los cálculos técnicos no son ajenos a usted, puede intentar hacer los cálculos por su cuenta. La respuesta a la pregunta, cómo calcular correctamente la longitud de las vigas, depende de la forma del techo y de las esquinas de las pendientes.
Al principio, debe familiarizarse con los documentos reglamentarios. Para calcular la carga del techo, necesitará SNiP 2.01.07-85 "Cargas e impactos", así como mapas que se adjuntan al documento "Cambios a SNiP 2.01.07-85", que entró en vigencia en 2008.
La distancia óptima entre las vigas está determinada por el método de límite, después del cual la estructura puede destruirse parcial o completamente.
La destrucción del sistema truss.
- El primero - la destrucción completa o carga máxima.
- El segundo es la destrucción parcial, durante la cual fallan varios componentes o elementos del sistema. En particular, la desviación permitida de cualquier elemento, patas, tirantes, carreras, etc. No puede ser más de 1/200 del lapso o ejecución.
Necesitas calcular ambas opciones. Por cierto, un buen asistente es un programa para calcular el sistema de techo, está hecho en formato Excel y.
Para las regiones del norte, noroeste y centro de Rusia, las fuertes nevadas son un fenómeno común, por lo tanto, el cálculo debe abordarse con mucho cuidado. Para calcular la carga máxima, se toma el peso total de la cubierta de nieve. Para el segundo cálculo, el peso total de la cubierta de nieve se tiene en cuenta con un coeficiente de 0.7.
Nieve acumulada en el techo. La mayoría de las veces, la nieve se acumula en los lugares donde se fractura el techo: endovas, salidas de ventanas de buhardilla, etc. En tales lugares, el paso de la viga debe ser mínimo, en su mayoría hay vigas pareadas. Además, siempre hay un torneado continuo y doble impermeabilización.
La "bolsa" de nieve bajo su propio peso se deslizará hacia abajo gradualmente y presionará con fuerza sobre el alero que sobresale, por lo que no debe exceder las liberaciones permitidas de material para techos, que proporciona el fabricante.
Para calcular la carga de nieve, dependiendo de la dirección de los vientos dominantes y la pendiente del techo, se tiene en cuenta un coeficiente especial (m). Dado que en el lado de barlovento habrá menos nieve en las laderas que en el suelo, y en el lado de sotavento habrá más. Por ejemplo, ¿cómo calcular las vigas, si la casa tiene un techo a dos aguas con ángulos de 20-30 °? Para calcular la carga de nieve en tales ángulos, en el lado de barlovento, el coeficiente será igual a 0.75, y en el lado de sotavento - 1.25. Todos los valores de este coeficiente se dan en SNiP 2.01.07-85. Para techos con ángulos de 60 ° y superiores, este factor no se tiene en cuenta porque la nieve en estos techos no se retrasa. Por lo tanto, para calcular la carga total de nieve Q1, necesitamos usar una tabla de SNiP 2.01.07-85 y la fórmula de cálculo: Q1 = m * Q, donde Q es la carga total de nieve de la tabla, y el coeficiente (m) se calcula utilizando la interpolación para diferentes ángulos (para 20-30 ° m es 1, y para 60 ° m es 0).
Para calcular la carga de nieve estándar Q2, puede usar el atlas de "Cambios a SNiP 2.01.07-85" o la fórmula: Q2 = 0.7 * Q * m
Hay un factor de corrección adicional C = 0,85, que se usa para las áreas en las que la nieve se despega. El viento debe tener una velocidad promedio de más de 4 m / s, y el techo, un ángulo de 12-20 °. Pero al mismo tiempo, la temperatura mensual promedio de los meses de invierno no debe ser superior a -5 ° C, porque en este caso la escarcha que se forma no permitirá que el viento sople la nieve del techo. Y también, si el edificio está siendo construido en un área boscosa o rodeado de otras casas. La temperatura diaria promedio y la velocidad del viento también se pueden ver en los mapas en "Cambios a SNiP 2.01.07-85".
Por lo tanto, el tamaño de las vigas debe tener en cuenta la carga de nieve en 2 versiones:
Exposición a la fuerza del viento En contraste con la carga de nieve, que busca destruir el techo, el viento, además de la destrucción, también puede arrancar el techo de la casa, debido a la fuerza aerodinámica. Cuanto mayor sea el ángulo de la pendiente del techo, mayor será la carga que experimentará por la presión del viento. Cuanto menor sea el ángulo, más actuará la elevación, lo que tenderá a volar el techo.
¿Cómo calcular la longitud del techo del cobertizo del pie de truss? Desde el curso de geometría de la escuela, recordamos el teorema de Pitágoras, en nuestro caso, las patas son el ancho del edificio y la diferencia de altura entre las paredes, y la longitud de la viga es la hipotenusa.
Es mucho más difícil calcular la sección transversal deseada de la viga y la distancia entre ellos. Para ello, asumimos la resistencia al viento. Usamos la fórmula: Wр = W * k * C, donde W es la presión del viento, que se puede ver en las tablas de SNiP 2.01.07-85. El coeficiente K, que depende de la altura del edificio, se da en el mismo documento regulatorio. Co: coeficiente aerodinámico, que se utiliza para calcular la fuerza de sustentación que actúa en las pendientes de barlovento y de sotavento. Es positivo o negativo. Positivo: cuando el viento presiona la superficie de la pendiente (para ángulos grandes), negativo: cuando el flujo de aire "fluye" desde la pendiente (para techos planos).
Para contrarrestar estos esfuerzos en las paredes de la casa, dependiendo de qué paso serán las patas de vigas, instale los pasadores de metal - "fallas". Las correas de alambre están atadas a ellas a través de una pierna, y si una casa está construida en un área con fuertes vientos, entonces cada una. Para las casas de ladrillo, así como para las casas de bloques de concreto de silicato o espuma, las correas de refuerzo están hechas de concreto, en las cuales se colocan los sujetadores de anclaje con hilos de alambre para vigas.
Peso de techo
El peso propio del material del techo influye seriamente en el cálculo del pie de viga. Por ejemplo, pesa bastante, en comparación con. Se sabe que cuanto más pesado sea el material del techo, mayor será el ángulo del techo. La carga, que ejercerá presión sobre el techo, se puede calcular, conociendo sus características, dadas en los datos técnicos del fabricante del revestimiento. La tabla muestra los pesos aproximados de varios tipos de materiales de techo por 1 m² de área de techo.
Tabla de correspondencia de materiales para techos a las esquinas de la pendiente del techo 
Tabla de correspondencia de vigas de materiales usados. Dependiendo del tipo de material de techado que use un determinado tipo de jaulas, las llenará para él. Se sabe que la estufa de tablero, madera contrachapada, OSB se puede utilizar para cajas. El peso promedio de cada uno de estos materiales se puede ver en la tabla. Por ejemplo, debajo de las tablas de madera de pizarra con una sección de 6x6 o 4x6 cm se utilizan, y bajo tejas bituminosas - madera contrachapada o losas OSB.
La distancia que debe haber entre las vigas se puede tomar según el grosor del material que utilizará.
El siguiente valor calculado será el peso del aislamiento, las capas aislantes hidráulicas y de vapor, así como el revestimiento interior, si estamos hablando de un techo con un ático. El espesor de aislamiento requerido se calcula de acuerdo con la fórmula: T = R * l, donde l es la conductividad térmica del aislamiento, que puede verse en el documento normativo SNiP II-3-79 "Ingeniería de calor de edificios" o en los datos técnicos del fabricante, y R es la resistencia térmica de la estructura del edificio. que se planea calentar.
Por ejemplo, el cálculo de la construcción del entramado, cuya granja planeamos aislar con el uso de lana de vidrio URSA M-20 en la Región Central, incluirá el siguiente cálculo del espesor del aislamiento: T = 4.7 * 0.038 = 0.18 m, donde 4.7 es térmico resistencia tomada por nosotros de SNiP II-3-79, y 0.038 - coeficiente de conductividad térmica especificado por el fabricante. A continuación, de las características técnicas del material tomamos su densidad de 18-21 kg / m² y del valor superior calculamos el peso de 1 m² de aislamiento. De la misma manera encontramos el peso del material de impermeabilización y acabado, si calculamos el techo con una buhardilla.
Además, debe tener en cuenta el propio peso de la estructura del truss. Para hacer esto, puedes dibujar un plan de vigas para representar qué elementos se supone que deben usarse. Tenga en cuenta los valores promedio para las carreras y las vigas napsonny - 5-10 kg por 1m², y para colgar - 10-15 kg por 1 m².
Todas las cargas recibidas se agregan y multiplican por un factor de 1.1, de modo que hay un margen de seguridad. Daremos un ejemplo del cálculo del sistema de truss en el siguiente artículo "".
Las bases teóricas de los cálculos también se pueden ver en el video:
