Hay muchos factores que influyen en la elección del material para la fabricación de la estructura de soporte del techo.
En la construcción privada, las vigas de madera son las más comunes, pero se utilizan otros materiales, en particular:
- metal . El sistema de vigas se puede construir de metal ferroso o de un perfil especial de metal conformado en frío con una capa protectora galvanizada. La elección específica depende de la magnitud de las cargas previstas. Las estructuras metálicas tienen una alta seguridad contra incendios, fiabilidad y durabilidad, sin embargo, son mucho más caras que las vigas de madera del techo;
- hormigón armado . Las estructuras prefabricadas de este material se utilizan principalmente en la construcción de instalaciones industriales, que involucran altas cargas. Sus características características son alta resistencia, larga vida útil y la posibilidad de combinación con varios tipos de techos. Sin embargo, junto con las características técnicas sobresalientes, tienen un inconveniente importante: la necesidad de utilizar equipos de construcción potentes para la instalación.
Por lo tanto, para la construcción de viviendas privadas es aún más conveniente utilizar sistemas de vigas de madera. Y considéralas con más detalle.
Tipos de vigas de madera
Dependiendo del tipo de construcción utilizada en la actualidad, los sistemas de armadura de madera se pueden dividir en dos tipos:
- colgante, apoyado sobre el que sólo las paredes exteriores. Se utilizan en esos edificios, dentro de los cuales no hay particiones y soportes de rodamientos. Debe recordarse que crean grandes fuerzas espaciadoras en las paredes exteriores, por lo tanto, es necesario reforzar las vigas de madera mediante la aplicación de tensiones y vigas, que también pueden usarse para vigas de pisos (ver: "");
- suspendido, lo que permite distribuir la carga entre todos los muros de carga. Mediante el uso de puntales y bastidores para confiar en particiones internas y columnas, se descargan los muros externos. Para crear sistemas de techo de naslon, se necesitan más materiales, pero esto se compensa con una mayor confiabilidad y resistencia estructural.
Características clave de los sistemas de vigas de madera.
Es necesario comprender que las vigas de madera, como cualquier otra estructura de construcción, tienen ventajas y desventajas que deben tenerse en cuenta y correlacionarse con las condiciones existentes.
Así, entre las ventajas de las vigas de madera en primer lugar, deben destacarse:
- disponibilidad generalizada de material;
- costo relativamente bajo;
- facilidad de instalación que no requiere el uso de equipos especiales;
- la posibilidad de aplicación en varios tipos de edificios, independientemente de la capacidad de soporte que tengan sus paredes y cimientos.
Las desventajas de las vigas de madera incluyen:
Sin embargo, todavía hay momentos más positivos, especialmente con respecto al uso en edificios pequeños, por lo que la instalación de vigas de madera en la construcción de viviendas privadas se ha generalizado.
Instalación de sistemas de techo de madera.
La madera de coníferas se utiliza más a menudo para la construcción de estructuras de armazones, prestando especial atención a su calidad y la ausencia de defectos. El material debe estar bien seco y tener un contenido suficiente de sustancias resinosas, que contribuyan a aumentar la vida útil de toda la estructura.
La fijación de las patas de las vigas a las paredes se puede realizar de varias maneras, según el material del que estén hechas estas paredes:
- si el sistema de armadura se monta en una casa de madera con paredes cortadas, la fijación se realiza directamente a la corona superior. En este caso, es aconsejable usar sujetadores deslizantes que eviten la destrucción de la estructura durante la contracción de la casa de troncos (lea: "");
- si la instalación se realiza en edificios del tipo de marco, entonces el sistema de techo se instala directamente en la tubería superior. La fijación se realiza a través de almohadillas o muescas especiales, utilizando soportes, clavos o tornillos (lea: "");
- si el marco de madera del techo está montado en paredes de ladrillo, entonces se lleva a cabo la instalación de la Mauerlat (viga de madera), que está unida a la pared por medio de pasadores de metal prensados. Esto evita la ocurrencia de una carga concentrada y contribuye a su distribución uniforme sobre las paredes. El tamaño de la viga en sección transversal, por regla general, es de 150x150 mm. El GOST de madera recomienda el montaje en la barandilla de la viga en el mismo principio que la construcción del marco.
Cuando se usan las vigas del tipo inclinado, los postes de soporte deben estar premontados. Después de eso, la colocación de patas de armadura por separado. Es en la capacidad de instalar elementos individuales del sistema, en lugar de intactos, que radica la diferencia principal entre la instalación de sistemas de techos laminados y sistemas colgantes.
- Elementos del sistema de truss.
- Objeto de los elementos del sistema truss.
- Sistema de techo a dos aguas
La calidad y la confiabilidad de la cabaña dependen del sistema de entramado de las casas de madera, cuyas características consisten en la capacidad del árbol para reducir significativamente. En el momento de la contracción en la estructura no deben ser rígidamente fijas las conexiones, lo que provocará una deformación irreversible.
Cómo hacer tales sistemas de cerchas, los artesanos experimentados que se especializan y saben cómo construir una casa de madera desde un bar o un tronco saben. Cabe señalar que hay elementos especiales que proporcionan el grado necesario de libertad en las áreas problemáticas.
Elementos del sistema de truss.
Los elementos básicos del sistema de cerchas del techo a dos aguas de una casa de madera se muestran en la fig. 1. Más complicado para el cálculo y la construcción es un techo de cadera que consta de 4 patines. En tal techo, un par de caderas opuestas tiene la forma de un triángulo, el segundo par, la forma de un trapecio. Esta opción se muestra en la Fig. 2. A veces, las cuatro pendientes tienen la forma de un triángulo, y este techo se llama cadera. Considere con más detalle los elementos del techo. A los elementos mostrados en la fig. 1, necesitas agregar dos más: puntales y cajón.
Figura 1. Diagrama de conexión de las vigas.
Mauerlat es la base del techo y está diseñado para distribuir uniformemente, transferir la carga a las paredes de la casa y más allá a sus cimientos. Mauerlat para el techo de una casa construida de madera o troncos es la última corona de la casa de troncos, que se fija de una manera especial.
Para compensar la contracción, los sistemas de vigas de las casas de madera deben tener elementos (soportes deslizantes) que garanticen la seguridad del techo durante el proceso de contracción de la vivienda. La opción de unir vigas a la placa de potencia utilizando un soporte deslizante se muestra en la fig. 3
Las patas de viga del techo de las casas están hechas de tablones, calculando sus secciones transversales en función de las cargas que se supone deben afectar al mauerlat. Para rampas, cuyas dimensiones de patinaje a mauerlat superan la longitud del tablero, el sistema en una casa de madera puede tener vigas prefabricadas. En este caso, los elementos deben estar conectados con las mismas tablas con tornillos metálicos.
La carrera, la pierna y dos bastidores entre ellos sirven como soporte para las piernas de viga y excluyen su desviación más allá del límite. La carrera también es necesaria en los techos a dos aguas del tipo "Massandra", donde se instalan en lugares donde la pendiente cambia de ángulo.
La bocanada combina las carreras de las pendientes opuestas y las correspondientes patas de la armadura (ver fig. 1).
Los puntales se fijan entre los bastidores y las vigas, a veces en ambos lados del bastidor.
Figura 2. Esquema de cálculo de vigas de madera.
El torneado no se aplica al sistema de armadura, pero no hay techos sin torneado. Estos elementos están directamente conectados con el techo, proporcionan su ventilación y aislamiento.
Esto, a primera vista, una operación simple, de hecho, requiere una relación muy seria: el grosor real, por ejemplo, las tablas, de 30 mm de grosor, pueden desviarse del tamaño normalizado en ± 5 mm. Por lo tanto, es necesario calibrar los tableros o recoger el enrejado del contador. Debajo de la baldosa de metal no se recomienda usar una tabla de medio filo.
A los elementos del techo deben agregarse aislantes, películas impermeables y barreras de vapor para proteger a los aisladores de la humedad, sus elementos de sujeción.
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Objeto de los elementos del sistema truss.
La última corona de la casa de madera o troncos llamada mauerlat. Al proporcionar una distribución uniforme del peso del techo, debe evitar que se vuelque bajo la influencia de la carga del viento. El área del techo tiene una vela grande, si las pendientes están ubicadas en un gran ángulo de inclinación. Por lo general, este ángulo está en el rango de 15 a 45 grados. Por lo tanto, en aquellas áreas donde es posible un fuerte viento, el ángulo de inclinación de las pendientes debe hacerse menos, sin embargo, para que durante la lluvia fuerte el agua no caiga, por ejemplo, debajo de las baldosas. Fije la última corona con correas de metal o pasadores o alambre.
Figura 3. Diagrama de las variantes colgantes de las vigas.
Las patas del balsero deben soportar todas las cargas que se producen en el techo durante la operación. Considerar cargas permanentes y temporales. El peso constante es el peso total de todo lo que se incluirá en el techo: revestimiento externo, aislamiento, películas a prueba de vapor y a prueba de humedad, peso muerto de vigas, etc.
La carga de viento puede atribuirse a una variable pura, que, actuando por cortos períodos de tiempo, puede variar en un amplio rango. La carga de nieve también se considera variable, pero en condiciones invernales, si cambia, es solo ascendente y no tan rápida.
En el techo a dos aguas, la viga más alta, común a ambas rampas, se llama canto. La cresta también está disponible en el techo de la cadera (consulte la Figura 2). Es una carrera común entre los rayos trapezoidales.
Figura 4. Diagrama del sistema de armadura del techo.
Los estantes más grandes se encuentran debajo de la cresta en sus extremos. Una cresta de longitud considerable puede apoyarse con soportes en su parte media. Está ausente en el techo de la cadera, lo que complica significativamente la instalación del sistema de armadura.
La principal dificultad para instalar el sistema de truss es debido al tamaño de la casa. Por ejemplo, un techo de doble inclinación es mucho más fácil de instalar si puede usar tablas estándar con una longitud de 6 m. Al elegir el tamaño del edificio (ancho), debe tener en cuenta que para una casa de madera el alero del techo debe ser de al menos 55 cm.
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Sistema de techo a dos aguas
El techo a dos aguas es la opción más fácil para cubrir la casa, cuyo sistema de techo se puede realizar de forma independiente. Dado que en la actualidad los techos se hacen aislados, la distancia entre las vigas dependerá del tamaño de los paquetes de aislamiento. La Tabla 1 muestra las dimensiones de las secciones de las tablas o la madera en función de la distancia entre las vigas.
Tabla 1
Nota Usar tablas y barras de sección transversal más pequeña es posible solo con el uso de estantes y puntales.
El ancho mínimo de una casa cuando se usa para vigas de una sola tabla de 6 metros de largo debajo de un tejado a dos aguas, con un ángulo de inclinación de 45 grados, será de 7 m, y con un ángulo de inclinación de 30 grados - 9 m.
Este sistema de vigas es bueno porque las vigas de los rayos opuestos pueden interconectarse en el suelo. Para hacer esto, primero haga una plantilla, conectando las tablas solapadas. En el interior de la esquina formada, se hacen cortes para acomodar la viga de cumbrera. Los cortes correspondientes se deben hacer en las vigas para que después de la instalación se coloquen libremente en la placa de alimentación. Esto se muestra en la fig. 4
La superposición de la placa se conecta con la ayuda de pernos y arandelas anchas, la junta de unión se conecta por medio de dos tablas de metal, colocándolas en ambos lados de las tablas. Sin embargo, no se recomienda la junta a tope, ya que la conexión es difícil, lo que afectará negativamente al accesorio durante la contracción de la casa.
De acuerdo con esta plantilla, debe preparar el número requerido de pares de truss. También es necesario completar los extremos del ático utilizando el mismo material que para toda la casa de troncos.
Para instalar un par de vigas en el mauerlate debe ser estrictamente vertical a través del paso previamente calculado. Para hacer esto, las vigas del mauerlat se arreglan con la ayuda de llaves temporales. Después de eso, en las ranuras preparadas de los trusses, se inserta una cresta superior de viga, cuyos extremos se fijan en los bastidores. Los postes extremos y los postes que sostienen la cresta en otros lugares deben descansar sobre las cuerdas. Después de eso, a la cresta con la ayuda de esquinas metálicas arreglar las vigas.
No es difícil crear un sistema de armadura para un techo a dos aguas con un ángulo variable de inclinación de las pendientes. En este caso, el volumen del ático se puede hacer mucho más, lo que creará un espacio vital en él. Al mismo tiempo, puede aumentar significativamente el ancho general de la casa, creando así un ambiente de vida cómodo.
La construcción de cada casa privada termina con la disposición del techo, que es peculiar a algunas de las características de diseño. Antes de continuar con la instalación del techo, es imperativo construir elementos de soporte diseñados para sujetarlo de manera segura. El sistema de vigas de las casas de madera debe organizarse de tal manera que la carga se distribuya uniformemente en las paredes y los cimientos del edificio.
Dicho sistema incluye varias partes estructurales:
- mauerlat;
- vigas suspendidas y colgantes;
- viga de la cresta;
- puntales, pernos, postes y elementos de separación diseñados para fortalecer el techo y distribuir la carga en otras partes del edificio.
El sistema de techos de soporte en una casa de madera requerirá el uso de árboles coníferos recién cortados. Al mismo tiempo, es extremadamente importante que no se vean afectados por el moho o los insectos. Antes de procesar el registro debe estar bien seco. Se consideran adecuados solo cuando el grado de humedad interna se reduce al 20%. La base de las cuchillas está hecha de tablas de corte con una sección de 5 × 15 cm, y el marco se crea a partir de barras pequeñas con una sección de 5 × 5 cm o placas pequeñas con un espesor de 2-3 mm.
El sistema de armadura y todas sus partes consistentes en madera deben tratarse con mezclas especiales antes de la instalación, lo que evita la formación de moho e infestación de insectos.
¿Cuáles son los elementos del sistema de armadura de techo?
La construcción de la estructura de techo de soporte debe iniciarse con un dispositivo de mauerlat (barras de madera de 10 × 10 o 15 × 15 cm). Se pueden colocar tanto en la pared como en la capa protectora que cubre su parte superior.
Barras fijas con pasadores proporcionados durante la construcción de paredes o su capa protectora. También el mauerlat se puede sujetar con abrazaderas de alambre, que también deben ser construidas en la pared durante su construcción.
Sistema de rodamiento deslizante
Las estructuras erigidas sobre una base de madera, en cualquier caso, se asientan en el paso del tiempo debido al secado de los troncos. Por lo tanto, existe un sistema especial de soportes deslizantes, que está diseñado para hacer frente al problema más común de las casas de madera. Su instalación implica centrarse únicamente en la viga de cumbrera. Los soportes deslizantes se colocan en los puntos extremos de fijación de la cresta y las vigas. En los puntos de conexión del mauerlat con la base de apoyo, se crea una sujeción de acuerdo con los siguientes métodos:
- en el diente
- en el diente y en la espiga;
- acoplamiento al final de la viga.
Sistemas que aumentan la fiabilidad del diseño.
Antes de proceder a la construcción de elementos de soporte para la cadera y otros sistemas de techos complejos, será necesario diseñar una configuración de elementos de cojinete diseñados para mejorar la confiabilidad de los soportes. Para ello, recurra al uso de trusses adicionales, entre los que se suele utilizar Sprengel.
Sprengel es una barra que está diseñada para sostener un soporte debajo de la viga diagonal. Se coloca en la esquina entre las paredes exteriores o directamente en el mauerlate, que se encuentra en esta área. Si es necesario aumentar la confiabilidad de las vigas diagonales ubicadas lejos de las partes finales de la casa, será necesario crear una armadura de armadura, que consiste en un sprengel, un soporte y dos puntales.
La mejora de la fiabilidad del sistema de cerchas de una casa de madera también se puede realizar sobre la base de las bases de soporte de acoplamiento. En este caso, no consisten en una, sino en dos tablas. Si coloca la superposición de otros materiales para apretar, el sistema de truss podrá distribuir de manera óptima la carga en los elementos de soporte de la casa.
