En el proceso de diseño y construcción de un edificio residencial, la cuestión de la configuración y la construcción del techo surge necesariamente. No solo el conjunto de materiales para su instalación, sino también el diseño de los muros de carga sobre los cuales se apoya este techo, depende de la construcción del techo. Por lo tanto, el cálculo de la estructura del techo es uno de los más importantes al diseñar una casa. Las estructuras de los balseros, que soportan el techo junto con la caja, son el tema principal de cálculo.
Tipos de sistemas de armadura de techo.
Se puede observar, históricamente, que la construcción de las vigas del techo era de madera, toda la terminología de las construcciones modernas se tomó de ese tiempo. Actualmente, además de la madera, se utilizan vigas de metal y hormigón armado, utilizadas en mayor medida en la construcción de naves industriales. En la construcción de viviendas de baja altura, el material principal sigue siendo la madera.
Los sistemas de balsas se dividen en dos grupos:
Al diseñar el techo, inicialmente se determina con la elección del sistema de armadura: inclinado o suspendido.
Los sistemas de truss suspendidos se utilizan para edificios con filas adicionales de paredes que se usan como soporte adicional. Dichos edificios pueden medir hasta 15-18 m con dos elementos de soporte adicionales. El intervalo entre los soportes siempre debe ser de no más de 5 a 8 m. El paso de la viga se selecciona entre 0,8 y 1,2 m, dependiendo del cálculo. Parte de los extremos inferiores de las patas de la viga descansa en barras especiales de viga, mauerlaty.
Plan de cableado para eslingas de pared.
Entre los montantes y las correas, instale puntales que alivien las correas y agregue rigidez a la estructura. Los puntales también se utilizan para descargar patas de viga, lo que permite aumentar el ancho de superposición de la sala. Una pata de armadura que es más larga que una madera aserrada estándar puede ser compuesta.
Un sistema de truss colgante se diferencia de un dosel en que solo descansa sobre sus paredes de soporte con sus extremos inferiores. Las patas de balsa de este diseño se cargan en dos direcciones a lo largo y ancho del sistema. Además, este diseño tiene una carga significativa, haciendo estallar las paredes de soporte. Estas cargas se eliminan debido a las bocanadas que conectan las patas de la viga. Pueden ser tanto de madera como de metal. Las bocanadas están dispuestas horizontalmente y pueden asentarse a cualquier altura con la condición de que cuanto más alto sea, más fuerte debe estar unido a las vigas.
Los más elementales son los techos a dos aguas para casas pequeñas de hasta 6 m. Para ellos hay muchos proyectos típicos, y casi cualquier madera con cantos vendidos en el mercado se puede usar como material. En su instalación, se utilizan vigas inclinadas, cuyo elemento principal son vigas inclinadas ubicadas a lo largo de la pendiente del techo. Elementalmente, el sistema de vigas de naslon consta de:
Tipos de sistemas de truss colgantes.
Mauerlaty, que es el soporte para patas de viga, puede ubicarse a lo largo de toda la pared de apoyo o ser pequeña, y se usa para cada pata de viga individual. En las casas de madera, el tronco superior de la pared sirve como núcleo. Al colocar paredes de ladrillo, el mauerlat se coloca al ras con el ladrillo desde el exterior y se aísla del material de la pared.
Cualquier techo está coronado con una viga de cumbrera que conecta la parte superior de las vigas. Él es la base del futuro skate.
La siguiente etapa de diseño es el cálculo de la sección transversal de las patas de viga y el paso entre ellas. El diseño de la construcción de las vigas es un elemento esencial no solo porque es necesario tener en cuenta el esquema de configuración del techo. Durante toda la vida útil del techo se somete a varias cargas, que se pueden dividir en temporales y permanentes. Estos últimos se caracterizan por el peso del techo y los elementos estructurales propios, mientras que los temporales dependen de la pendiente del techo y la estación. Puede ser tanto nieve como viento.
La sección transversal de las patas de viga se calcula sobre la base de una carga mínima de 200 kg / m, excluyendo el peso del techo, el aislamiento y los materiales aislantes. Una capa de nieve puede duplicar esta figura. Cuando la pendiente del techo es más de 60 °, el peso de las cargas de la nieve no se tiene en cuenta, ya que se cree que con tal pendiente no se prolonga.Con el fin de aumentar la rigidez y la capacidad de carga de las vigas, puntales, bastidores y otros elementos que se utilizan, que permiten distribuir uniformemente la carga de manera uniforme en toda la estructura.
Banda de armadura para la placa de potencia.
Para contrarrestar las cargas de viento que actúan frontalmente, se utiliza el refuerzo diagonal.
Todo el sistema debe estar protegido de la posibilidad de su demolición por el viento. Para este fin, durante la construcción de las paredes de soporte, en su lado interno, se planea instalar sujetadores, a los cuales partes de la estructura de armadura son atraídas por alambre de acero de al menos 6 mm. En lugar de elementos incrustados, puede utilizar postes de acero posteriores.
El diseño también debe incluir detalles tales como el propósito del ático. Si se utiliza como un ático, no debe sobrecargarse con elementos en exceso, y si no se cose desde el interior, también cambiarán los requisitos para el aspecto de las patas de vigas, que servirán como elemento decorativo de la habitación.
El tipo de techo y su pendiente determinan la calidad del listón, la presencia y el diseño del aislamiento de humedad.
Como se mencionó anteriormente, el material principal para la construcción de poca altura para la fabricación de vigas es la madera. Como tales materiales, la madera blanda se utiliza con un contenido de humedad de no más del 18-22% y sin defectos en forma de grandes nudos, grietas, podredumbre y parásitos de árboles de madera. En ausencia de madera aserrada de la sección transversal requerida, es posible emparejar madera aserrada más delgada en un elemento. Las vigas compuestas se ensamblan de la misma manera en ausencia de madera aserrada de la longitud requerida.
Esquema de conexión y fijación de patas de viga.
Los sistemas de techo no están limitados a este material solamente. Los elementos de refuerzo pueden servir como productos metálicos, lo que dará a la estructura de madera una mayor rigidez y fiabilidad. Sin embargo, el uso del metal tiene sus inconvenientes, que consisten en la formación de condensado en la superficie de las estructuras metálicas con una diferencia de temperatura que podría causar un aumento de la humedad en las estructuras de madera y su posterior deterioro. Por lo tanto, en los lugares de contacto de metal y madera, es necesario tratar productos de madera con composiciones especiales o equipar su impermeabilización.
Los elementos de fijación pueden usarse juntas de lengüeta de ranura, anteriormente conocidas en la construcción. Es cierto que la instalación moderna de estos elementos de fijación ya no se utilizan. La combinación habitual de elementos estructurales son clavos y grapas. Su desventaja es que con el tiempo, la rigidez de dicha conexión disminuye debido a los cambios en las dimensiones geométricas de los elementos sujetados, debido a que las dimensiones de los productos de madera pueden cambiar ligeramente bajo la influencia de la humedad. Más fiables son las conexiones atornilladas de elementos estructurales.
Pero también tienen la desventaja de debilitar los elementos estructurales como resultado de su perforación. Recientemente, la tecnología estadounidense se ha hecho conocida por combinar estructuras de armadura utilizando sujetadores con forma y tornillos autorroscantes, cuya elección en las tiendas que ofrecen materiales de construcción se ha ampliado significativamente.
Normalmente, cuando se construye un edificio residencial, los sistemas de techo se ensamblan en el sitio. En este caso, a pesar de la aparente facilidad de trabajar con madera, la realización de estos trabajos está plagada de muchas dificultades. Por lo tanto, es deseable involucrar a un equipo de techadores experimentados con amplia experiencia en el montaje e instalación de estructuras de armadura.
Cálculo de vigas.
Las estructuras de concreto reforzado en la construcción residencial no se usaron ampliamente debido a su gran peso, la complejidad de la instalación debido a la necesidad de usar equipos de elevación y la falta de posibilidad de usar soluciones de construcción individuales.
El surgimiento de nuevas tecnologías de construcción ha llevado a cambios en el enfoque de la fabricación de estructuras de armadura. Recientemente, la tecnología de montaje de vigas de estructuras de paredes delgadas de acero ligero (LSTC) se ha extendido ampliamente, gracias a lo cual los costos y términos de instalación se reducen significativamente. Esta tecnología es aplicable en casi todos los tipos de construcción de edificios para cualquier propósito.
Los elementos de soporte en este caso son estructuras hechas de vigas de acero galvanizado en forma de Z y C con cortes de perforación, que pueden reducir la conductividad térmica del elemento en casi la mitad. La construcción de la viga se realiza de acuerdo con el proyecto desarrollado en condiciones de fábrica y se entrega al consumidor.Las ventajas de tales estructuras incluyen las siguientes cualidades:
El techo, y especialmente su marco, determina en gran medida tanto la apariencia de la casa como su vida útil, y el estado de la atmósfera del interior. No satisfará a nadie mirar el techo de la casa, que se ha doblado como resultado del cálculo incorrecto de cargas o paredes cubiertas con hongos debido a fugas constantes.
Por lo tanto, independientemente del material de la estructura de armadura, madera o metal, el esquema de las estructuras de soporte requiere un enfoque cuidadoso de su diseño y no menos cuidadoso en la instalación.