Sistema de viga

El contenido del artículo

• Tipos de sistemas de techo
• Sistemas de truss tradicionales
• Techo de cobertizo
• Techo a dos aguas
• Techo a cuatro aguas
• Sistemas de techo individuales
• Sistema de viga de mansarda
• Sistema de viga de cadera
• Techos abovedados y abovedados
• Material del techo

En este artículo aprenderá qué son un sistema de vigas y vigas, qué tipos de techos hay. Consideraremos el dispositivo del sistema de vigas del techo, los tipos de techos, las ventajas y desventajas de los tipos más populares. Además, el artículo hablará sobre una alternativa al sistema de vigas de madera..

Un sistema de vigas es una estructura que sostiene el techo, protege la casa del viento y las precipitaciones y, en algunos casos, crea espacio adicional (ático, ático). Consideraremos con más detalle en qué elementos consta, qué tipos de dispositivos de este diseño son..

Tipos de sistemas de techo

Hay muchas variedades de sistemas de techado. Pueden subdividirse condicionalmente en tradicionales e individuales. Para facilitar la comprensión, cubriremos algunos términos básicos..

Vigas o pata de viga– un elemento inclinado, uno de los bordes de la pendiente del techo. Ubicado desde la cumbrera hasta la pared de soporte o hasta el borde (voladizo) del techo.

Inclinación del techo– el plano del techo, ubicado en ángulo con el horizonte (como regla, desde la cresta hasta las paredes).

Cumbrera del techo– una línea recta a lo largo de la cual se unen las pendientes (planos) del techo. Su proyección, por regla general, pasa entre dos muros de carga de la casa..

Mauerlat– la base del sistema de vigas. Flejado de madera gruesa o tablas a lo largo de muros de carga.

Potra– un elemento que extiende las vigas para el voladizo del techo.

Ático o ático– Espacio habitable en el ático de la casa, con un área menor que las plantas inferiores. El techo tiene una forma rota.

Sistemas de truss tradicionales

Los diseños más simples y probados, para cuya creación es suficiente un nivel mínimo de conocimientos y habilidades. El diseño de los sistemas tradicionales ha evolucionado históricamente durante muchos siglos, por lo que pueden considerarse la solución óptima en la mayoría de los casos. Al crear un sistema tradicional, para un edificio no mayor que la media (hasta 80 metros cuadrados), solo se utiliza el mínimo necesario de piezas, ensambladas de forma intuitiva.

Techo de cobertizo

El sistema de vigas del techo, que consta de una pendiente, se usa solo en edificios temporales y auxiliares: un garaje, un cobertizo o una extensión, una terraza, un cobertizo, un dosel. Para crear un sistema de este tipo, se levanta una fila de vigas desde un lado (a lo largo de la pared de apoyo) a una altura de 1/10 (pendiente del 10%) a 1/3 (pendiente del 33%) de la longitud de la proyección de la viga (distancia entre las paredes de apoyo).

Las propiedades de un sistema de vigas de este tipo rara vez permiten su uso en edificios residenciales debido al área limitada de la rampa y, por lo tanto, a todo el edificio. A pesar del menor consumo de material para techos, el diseño inclinado es el menos efectivo para organizar el espacio debajo del techo. Para garantizar una capacidad de carga suficiente, se utilizan vigas potentes.

Techo a dos aguas

El tipo de techo más simple para un edificio residencial. El sistema de vigas del techo a dos aguas consta de dos planos creados por vigas que convergen en la cresta. En la mayoría de los casos, las pendientes tienen el mismo tamaño..

Ventajas:

1. No es necesario unir planos adicionales.
2. Menos desperdicio de material para techos (sin recortar esquinas).
3. Menor consumo de material.
4. El peso total más pequeño de todos los elementos.
5. Mauerlat es opcional.
6. Una amplia variedad de opciones, desde un techo de ático con una altura de 400 mm hasta un piso de ático completo.
7. La extensión de la longitud de las pistas: de 1 a 6 m..

Desventajas:

1. Distribución de carga en dos muros de carga.
2. El frontón vertical soporta una carga de viento significativa.
3. Consumo de material de pared para el frontón (por regla general, es más caro que el techo).
4. Apariencia normal.
5. Un techo a dos aguas se deforma más rápido que un techo a cuatro aguas debido a una menor expansión espacial.
6. Con una gran carga de nieve, se requieren soportes adicionales y una disminución en el ángulo de la cresta (para hacerlo más afilado) *.

* – La reducción del ángulo de la cresta solo es posible aumentando la altura del espacio del ático, ya que los muros de apoyo están inmóviles..

Las pendientes suelen tener el mismo tamaño, pero también se encuentran techos irregulares. El ángulo óptimo de la cresta es de 90 °. El sistema de vigas a dos aguas es adecuado para cualquier edificio con material de techo liviano (todos los materiales modernos: metal, perfil, pizarra, etc.).

Techo a cuatro aguas

«Derivado» de un techo a dos aguas. El sistema de vigas del techo a cuatro aguas se ha desarrollado históricamente. Debido al uso de tejas de arcilla como material de techo, que es pesado, se hizo necesario distribuir la carga por todas las paredes y esquinas del edificio. Al apoyar los extremos de las vigas en el Mauerlat, se construyen filetes para aumentar el voladizo y el drenaje del techo..

En esta variación, el sistema de vigas a dos aguas recibe dos rampas adicionales. En otras palabras, el frontón se reemplaza por un techo inclinado, que tiene forma triangular y se llama «cadera». Es por eso que los techos a cuatro aguas suelen ser de cadera..

Ventajas (en comparación con el frontón):

1. Capacidad de carga significativamente alta.
2. Rigidez espacial del sistema de vigas..
3. La carga se distribuye en cuatro muros de carga..
4. Reemplazo del material de la pared con techado: menos carga en los cimientos.
5. Amortiguación de la carga de viento en el frontón con pendiente inclinada (cadera).
6. Capacidad para soportar material de techo y carga de nieve de peso significativo.

Desventajas:

1. Se requiere habilidad avanzada de carpintero.
2. Dispositivo obligatorio Mauerlat.
3. Mayor consumo de material del sistema de viga.
4. Mayor consumo de material para techos (molduras de esquina).
5. Mayor peso total de todos los materiales.
6. Parte del ático es inaccesible debido a la cadera..

Los sistemas de vigas que tienen más de 4 pendientes se denominan pendientes múltiples. Básicamente repiten el sistema de cubierta a cuatro aguas, pero se diseñan individualmente, en función de las características del edificio..

Sistemas de techo individuales

En el caso de que el edificio tenga una forma compleja en planta o un diseño complejo del espacio del ático, el sistema de vigas se convierte en un elemento estructural complejo con funciones combinadas. La construcción de tales sistemas requiere una gran habilidad del carpintero y una comprensión de la distribución de la carga durante la operación. Consideraremos los casos más comunes de techado combinado..

Sistema de viga de mansarda

El más simple de los individuales. Se utiliza principalmente en la reconstrucción de un edificio: la superestructura de un piso adicional. En este caso, las vigas se lanzan entre los muros de carga, que sirven como base para la superposición y el apriete al mismo tiempo. A lo largo de las vigas se instalan varios postes verticales con una altura de 1,5 a 2,5 m; en la parte superior de las vigas se colocan una pendiente y una cumbrera..

La ventaja de una organización de ático de este tipo:

• combinación de funciones de la habitación;
• reducción del área del techo que soporta la carga de nieve;
• ampliación de la superficie habitable de la casa.

Sistema de viga de cadera

Como se dijo, la cadera es una pendiente triangular en lugar del techo a dos aguas. Por lo tanto, se llama cadera según el principio del dispositivo. Por ejemplo, en el caso de que dicha pendiente esté dispuesta solo en un lado, dicho techo se llama inclinación de cadera. El principio de su estructura se describe en la sección sobre el techo a cuatro aguas..

Un caso especial de la cadera es la media cadera. El frontón y la cadera se cruzan por encima del nivel de superposición. No tiene sentido práctico tal solución (excepto por una ligera disminución en la carga de viento), pero el edificio adquiere una apariencia interesante. La combinación de caderas, marquesinas y ventanas de techo crea una apariencia llamativa.

Otro caso especial de un techo a cuatro aguas es un techo a cuatro aguas. El techo tiene cuatro rampas de cadera que convergen en un punto. Dicho techo no tiene una cumbrera y solo es adecuado para casas de forma cuadrada en el plan..

Techos abovedados y abovedados

Se utilizan para decoración histórica, en edificios de valor artístico. El sistema de vigas en forma de cúpula o hangar, una tapa de torre o en forma de ola es una obra de arte en sí misma. Esto requiere no solo una comprensión de la carga, sino también cálculos minuciosos que tengan en cuenta las condiciones climáticas, especialmente las cargas de viento y nieve..

Material del techo

Es bastante simple decidir el material del techo, según la apariencia. Pero la elección del material para el sistema de vigas debe abordarse con más cuidado. Tradicionalmente, se acostumbra crearlo a partir de madera. Esto es bastante comprensible, dadas las propiedades de este material: peso ligero, facilidad de procesamiento, costo relativamente bajo. Sin embargo, el árbol tiene importantes inconvenientes que afectan negativamente a toda la estructura:

1. Contracción. Con el tiempo, cualquier material de madera se seca, mientras que aumenta el tamaño de los asientos de hardware. Como resultado, las fijaciones se debilitan. Es por eso que, al montar un sistema de viga, se recomienda no usar clavos, sino tornillos (tornillos autorroscantes)..
2. Susceptibilidad a la descomposición y daños por insectos. Por desgracia, este es el destino de todos los materiales naturales. Además, los propietarios rara vez recuerdan el tratamiento preventivo de la madera..
3. Capacidad de carga relativamente baja. Un árbol de coníferas no soporta cargas significativas al cortar, triturar y fracturar.

En muchos casos, el uso de madera se vuelve poco rentable e inconveniente: se requiere una sección demasiado grande del elemento para garantizar una capacidad de carga suficiente. Luego, el sistema de viga está hecho de metal. Estas son las aplicaciones más comunes para un sistema de truss de acero:

1. Con vanos importantes. Las cerchas metálicas pueden tener hasta 12 metros de largo.
2. Bajo carga pesada. Estructura de acero para soportar incluso techos de hormigón.
3. Durante la construcción de estructuras monumentales (templos, estaciones de tren, museos). Cuando se requiere vallar espacios grandes, por ejemplo, abovedados, se utilizan armaduras de acero, diseñadas individualmente. Además de la capacidad de carga, aquí se requiere una larga vida útil, a partir de 100 años.
4. Si se espera mucha humedad. Cuando se expone a la humedad, la madera pierde sus propiedades muchas veces más rápido que el metal..

El sistema de vigas correctamente calculado y ensamblado es la clave para la confiabilidad y comodidad de toda la casa..