Cálculo del sistema de viga según el croquis.

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Este artículo proporciona un método simplificado para calcular el sistema de vigas. Aprenderá a tomar una decisión rápida y correcta sobre la sección transversal de las vigas y el ancho del tramo. El cálculo matemático adaptado contiene un mínimo de fórmulas y conduce a resultados bastante precisos.

Cálculo del sistema de viga según el croquis.

Existe un procedimiento estándar para calcular la estructura de la viga, elaborado de acuerdo con SNiP 2.01.07–85 «Cargas e impactos». Incluye muchos cálculos y valores de referencia bastante complejos. Un servicio popular de sitios, el cálculo en línea del sistema de vigas del techo a dos aguas, le permitirá determinar con mucha precisión la cantidad de material.

Nota.El artículo analiza la metodología para calcular el sistema de vigas de un techo a dos aguas con una cadera, media cadera o frontón sin elementos estructurales adicionales: marquesinas, pajareras, torres, etc. y un ángulo de pendiente de al menos 45 °.

Dónde empezar

El método tradicional asume el siguiente enfoque: la estructura del techo y la sección transversal de las vigas se seleccionan para la carga de diseño. Esto no cumple completamente con los requisitos de hoy y los datos iniciales en nuestro caso serán los siguientes indicadores:

  1. Requisitos (deseos) para la estructura del techo. En primer lugar, esto significa la presencia de un piso de ático (residencial), la ubicación de las ventanas del techo o la presencia de una sala técnica en el ático..
  2. Las dimensiones existentes de la casa o los límites del edificio. El 70% de las casas privadas están ubicadas en edificios relativamente densos, y esto también debe tenerse en cuenta al diseñar un techo. El área limitada del sitio y los posibles requisitos de luz solar de los vecinos pueden hacer sus propios ajustes..
  3. Unificación. El sistema de vigas es una estructura de varias piezas. Es razonable intentar llevar el número máximo de elementos a un estándar: la sección del tablero o la madera..

Cálculo del sistema de viga según el croquis.

El más difícil, por extraño que parezca, es el primer punto. Sin embargo, una vez que haya obtenido una comprensión completa de las funciones que debe realizar el sistema de vigas (directas o combinadas), puede pasar a la etapa de diseño.

Cómo crear un boceto

Esta etapa es una de las decisivas, ya que en ella averiguamos los tamaños aproximados de los elementos. El principal, el truss truss, se convertirá en la base para futuros cálculos. El dibujo en sí se basará en dos parámetros iniciales:

  1. Tramo entre muros de carga. Es muy deseable que los puntos de apoyo del sistema de vigas, que transmiten cargas verticales, estén ubicados a lo largo de los ejes de los muros de carga o soportes. La distancia desde la proyección de la cresta hasta la pared se llama medio tramo..
  2. Altura de la cumbrera desde el suelo. Este parámetro se compone de las características funcionales del diseño: la altura del techo del ático, el ático accesible o el espacio del ático «en blanco»..

Como sabe, el 75% de los sistemas de truss simples son techos con una pendiente recta y «rota». Esto afecta significativamente los cálculos, por lo que separaremos inmediatamente estos tipos. Dado que cualquier techo estándar se basa en una estructura triangular, intentaremos limitarnos a una fórmula (teorema de Pitágoras):

  • de2 = a2 + si2

En esta etapa, puede calcular con bastante precisión el área de las pendientes y el consumo de material para techos junto con el torneado. Para hacer esto, es suficiente usar el cálculo del sistema de vigas de techo a dos aguas en línea, que es proporcionado por muchos sitios..

Pendiente equilátera recta

Transferimos al boceto las dimensiones del piso o la ubicación de los muros de carga (la estructura no siempre implica la presencia de un piso de madera) a escala. Luego marcamos el punto de la cresta y dibujamos líneas rectas a las paredes, teniendo en cuenta el voladizo aceptado del techo. Estas líneas rectas ya se pueden medir y multiplicar por la escala: obtenemos la longitud de la pata de la viga.

Cálculo del sistema de viga según el croquis.

De acuerdo con la estructura elegida de la organización del espacio interno (combinado o dividido), colocamos la viga (barra transversal) y determinamos su longitud. Colocamos topes, desniveles y postes verticales en el dibujo, observando los requisitos que el portal dio en el artículo «Sistema de vigas de techo a dos aguas hágalo usted mismo». Los vanos no deben ser superiores a 2 m, y las vigas deben tener necesariamente una riostra intermedia. En este caso, es suficiente cumplir con los límites de tolerancia aproximados..

Usando la fórmula para la razón de los lados de un triángulo rectángulo, puede calcular cualquiera de las dimensiones de la armadura. El resto de cotas se pueden eliminar del dibujo a través de la escala. La tarea principal es obtener las dimensiones de cada uno de los elementos..

Pendiente «rota»

Este tipo de techo siempre se toma en relación con la construcción del ático o la adición de un piso residencial. Tiene un rasgo característico: una fila de postes verticales en la intersección de las pendientes y una barra de viga, que se puede ubicar tanto en la parte superior de estos postes como debajo de la cresta. Filas de montantes y travesaños forman las paredes y el techo del espacio del ático.

De la misma manera, transferimos los elementos principales al dibujo: primero las paredes y el techo, luego una serie de bastidores y barras transversales (al nivel del techo), luego los conectamos con líneas que mostrarán con bastante precisión la forma de la rotura de la pendiente..

Cálculo del sistema de viga según el croquis.

Después de las mediciones y los cálculos, debe agregar las longitudes de todos los elementos de la armadura de celosía y agregar un 10% al número resultante. Esta será la longitud total de la construcción de un truss (ODK1).

Selección de la sección transversal de la viga y unificación.

La sección de los elementos del sistema, especialmente las patas de la viga, depende directamente del espacio entre los soportes en la parte central. De toda la madera, la madera y el tablero son adecuados para el sistema de vigas (sin contar las cerchas encoladas de fábrica). Al mismo tiempo, la tabla tiene un indicador mucho mejor de la relación entre la sección y la resistencia a la flexión. En nuestro caso, estamos hablando de la confiabilidad de las vigas, para lo cual se usa el tablero, porque hay un margen de profundidad del seno para colocar el aislamiento.

Cálculo del sistema de viga según el croquis.

Tabla de dependencia del ancho del tramo y el espesor de la viga

Ancho de luz sin soportes intermedios, mm Sección transversal de la tabla de la viga, mm
2000 hasta 2500 40×150
2500 hasta 3500 50×150
3500 hasta 4000 60×150-180
4000 hasta 5000 75×180-200
5000 hasta 6000 100 x 180-250

No se recomienda colocar tramos de armadura de techo de más de 6 metros sin soportes intermedios.

Consejo.Al empalmar dos tablas para crear un soporte vertical, coloque 25 mm («protuberancias») entre ellas en los puntos de fijación de las tablas de recorte en incrementos de 300–400 mm. Por lo tanto, la resistencia del soporte será mayor en comparación con el empalme directo..

Después de determinar una sección suficiente de la tabla, puede calcular el volumen de una armadura de celosía. Para hacer esto, multiplicamos el ODK-1 por el área de sección del tablero. El volumen resultante de una finca (OF1) se utilizará al calcular el volumen total.

Cálculo de la inclinación de las armaduras del techo.

El paso de las vigas del sistema de vigas del ático depende del grosor y el diseño de las vigas..

Tabla de paso versus espesor

Espesor, mm Paso máximo permitido, mm
40 500
50 600
60 800
75 1000
cien 1200

Dividiendo la longitud de la pared longitudinal (paralela a la cresta) por el paso seleccionado, obtenemos el número de armaduras (N). En consecuencia, podemos calcular la longitud del tablero para las cerchas:

  • UEC1 x N

volumen del tablero de celosía:

  • DE1 x N o UEC1 x Ssecciones de tablero x N

Cálculo de Mauerlat

Si el sistema de vigas está dispuesto sobre un piso de madera, entonces todo el flejado horizontal se refiere a él. Consideraremos la opción con un Mauerlat en un muro de piedra..

Cálculo del sistema de viga según el croquis.

Dado que los montantes, los puntales y las correas están incluidos en el cálculo del truss, todo lo que queda es calcular el flejado horizontal. Aquí hay una regla simple: debe tener al menos una pata de doble viga de grosor. Si la masa total del techo (junto con los listones y el material del techo y la nieve) es notablemente alta, se deben aplicar tres capas de tablas..

El volumen del tablero para el Mauerlat será igual a la longitud de los muros de carga multiplicada por la sección del tablero y el número de capas. Mauerlat hecho de varias capas se adhiere mejor en las esquinas.

Cuenta total

Juntamos todos los volúmenes resultantes y agregamos un 20% para desperdicio y recorte. La cantidad de productos metálicos y sujetadores se determina individualmente. Solo se sabe con certeza que cuanto más, mejor..

Nota.Todos los valores y proporciones de dependencia dados se toman de la literatura normativa y de referencia..

A pesar de la aparente simplicidad, este cálculo adaptado puede competir exactamente con las calculadoras del sistema de vigas en línea. Sin embargo, la palabra decisiva siempre queda en quien llevará a cabo el proyecto..

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