Para cualquier techo inclinado, es necesario un sistema de elementos portantes. De lo contrario, el techo no aguantará del todo o colapsará en un futuro muy cercano. Ese "corsé", que asume la carga del propio material de revestimiento y las cargas que actúan sobre él, se denomina estructuras de armadura. Acerca de por qué son necesarios y cómo se calculan, más adelante en el artículo.
Puede elegir un material de techado hermoso y de muy alta calidad para su hogar, pero sin un marco adecuado no será posible instalarlo. Este cuadro se llama sistema de armadura, y se está construyendo para cualquier tipo de cubierta inclinada.
Incluso si el techo tiene una sola pendiente, el revestimiento se une a la estructura de soporte, que, por regla general, en este caso está representada por vigas en capas horizontales que descansan directamente sobre las paredes de la fachada.
¡Información importante! El sistema de armadura es un conjunto de elementos de carga del techo que perciben el peso del material del techo y las cargas atmosféricas sobre él, y transfieren estas fuerzas a las estructuras de soporte del edificio. Se compone de vigas, elementos de conexión y refuerzo, estructuras de sub-vigas y listones.
Dado que la estructura del techo asumirá no solo el peso del material del techo, sino también las cargas del viento y, en invierno, la masa de nieve acumulada, estos efectos se incluyen de inmediato en el cálculo de la potencia requerida de los elementos de soporte.
En general, de los factores que determinan la estructura del sistema de truss, podemos distinguir:
- material para techos
- Carga de nieve normativa para un área determinada
- Cumplimiento de los requisitos de resistencia al fuego.
- Pendiente de la cubierta
- longitud de espacio
- Consideraciones de durabilidad
- Características de la solución arquitectónica.
- Material seleccionado para el dispositivo del sistema
- La presencia de un ático.
El material utilizado para las estructuras de soporte del techo es muy importante. Después de todo, todos material del techo tiene sus propias características de resistencia, peso, resistencia a la corrosión, que no pueden sino afectar los parámetros de diseño.
La fabricación del sistema de truss se realiza a partir de:
- árbol
- metal
- Concreto reforzado
- Combinaciones de madera y metal.
Las estructuras de hormigón armado no han encontrado mucho uso en la construcción residencial debido a su gran peso muerto, las dificultades de instalación y la falta de flexibilidad en las soluciones arquitectónicas.
Como regla general, las estructuras de los sistemas de vigas de hormigón armado se utilizan en la construcción de edificios industriales y públicos de gran superficie, y las losas de hormigón armado se utilizan como revestimiento.
Los sistemas metálicos se utilizan cada vez más, especialmente para cubiertas con configuraciones complejas. Es más fácil darles casi cualquier forma, son duraderos y tienen una gran resistencia.
Sus desventajas incluyen:
- La necesidad de equipos especiales en el sitio o fabricación en la fábrica
- gran peso
- Costo relativamente alto
El material más común para la fabricación de estructuras de cubierta portante sigue siendo la madera. Le permite cumplir con todos los requisitos para el techo, y los problemas surgen solo en el caso de una forma particularmente rota o un peso excesivo del material de revestimiento.
Dado que las vigas se han fabricado con madera durante siglos, las propiedades de este sistema están bien estudiadas y son predecibles, y la tecnología de fabricación se ha elaborado hasta el más mínimo detalle.
En la construcción de viviendas privadas, las estructuras de entramado de madera se utilizan en la gran mayoría de los casos.
Las estructuras mixtas de metal y madera también son una rareza en la construcción de viviendas individuales debido a las dificultades de fabricación e instalación.
Como regla general, la parte superior de tales estructuras, que trabajan en compresión, está hecha de madera, y la parte inferior, sujeta a fuerzas de tracción, está hecha de metal.
Como regla general, este tipo de sistema se utiliza en la construcción de grandes estructuras con una luz significativa (15-20 m): piscinas, empresas industriales y agrícolas.
Términos que denotan varios elementos del sistema de truss:
- La pata de la viga es el elemento principal del techo, que toma la carga del material del techo y la transfiere a las estructuras de soporte del edificio: paredes o columnas. Sirve para sujetar la caja sobre la que se instala el revestimiento
- Mauerlat (viga de viga): un fleje de madera que se extiende a lo largo de la parte superior de las paredes del edificio, sobre el cual descansan las vigas.
- Puntal: un puntal entre las cuerdas superior e inferior del sistema de truss, que trabaja en compresión.
- Bastidor (soporte): un elemento de potencia a través del cual la estructura del truss transfiere la presión de las patas de la viga a las estructuras de carga internas (paredes o columnas)
- Ejecutar: una viga colocada a lo largo de los bastidores, sobre la cual descansan las patas de la viga, incluidas, y en aquellos lugares donde no hay bastidores
- Acostado: una barra colocada a lo largo de paredes o columnas internas de carga, tomando la carga de los bastidores, incluso en aquellas áreas donde no hay estructura de capital (en el caso de las columnas)
- Puntal: un elemento que funciona en compresión y evita el colapso y el desplazamiento hacia adentro de los puntales y bastidores.
- Puff (barra transversal): un elemento que percibe la carga de las patas de la viga en un plano horizontal
En el caso de vigas colgantes, se añaden a la estructura dos elementos más: la solera 2, que evita que las patas de la viga se “desmonten” por el peso del techo, y el cabezal 4, que parece un bastidor, pero funciona sobre una base. principio diferente.
Los puntales 5, bajo la acción del peso del techo, estiran el cabezal, y éste, a su vez, transfiere esta fuerza a la solera, compensando el estiramiento de esta última.
vigas
Hay dos esquemas generalmente aceptados para organizar el sistema de vigas de un techo inclinado. El primero de ellos es una estructura de armadura en capas.
Se utiliza cuando se organizan techos para edificios relativamente pequeños, con dimensiones de luz (distancia entre estructuras de soporte):
- hasta 6 m - sin instalación de soportes internos (bastidores)
- hasta 12 m - con la instalación de un bastidor en las estructuras de soporte (además, el bastidor no se instala necesariamente exactamente en el centro del sistema de truss, se puede desplazar asimétricamente a una de las paredes)
- hasta 15 m - con la instalación de dos soportes
Este tipo de vigas se llama en capas, ya que se superponen en la parte superior del Mauerlat y también, si hay una viga de cumbrera (carrera), un elemento longitudinal que conecta la parte superior de todas las armaduras.
Granja: un elemento único del sistema, que consta de un par de vigas y elementos de soporte / conexión entre ellas. Este sistema se monta en edificios de poco ancho, o con estructuras portantes en su interior.
Un rasgo característico de las vigas en capas es el bajo peso de la estructura y el bajo consumo de madera.
Además, (especialmente en ausencia de bastidores) son convenientes para organizar el piso del ático, ya que no tienen elementos paralelos al techo a baja altura.
¡CONSEJO! No utilice vigas en capas (en cualquier caso, en forma “pura”) para cubiertas de materiales de revestimiento pesados, en particular minerales (tejas, láminas de fibrocemento, pizarra). Esto requerirá el uso de madera y tableros de gran sección, así como la instalación de potentes pendientes, bastidores y travesaños.
vigas colgantes
El segundo tipo es una estructura de viga colgante.Se llama así porque los extremos de las vigas descansan únicamente sobre los muros de carga exteriores, sin apoyos intermedios en el interior del edificio.
Dado que, bajo la acción del peso del techo sobre las patas de la viga, se producen cargas de ruptura en las paredes del edificio, las vigas se alimentan con un acoplador que compensa la fuerza resultante.
Si es necesario, se utilizan elementos auxiliares: puntales, abuelas y bastidores. Con la ayuda de vigas colgantes, se pueden crear luces de hasta 20 m de largo e incluso más.
Opciones combinadas
En los casos de una forma particularmente compleja del techo, o el uso de materiales de revestimiento pesados, se utilizan estructuras de armadura combinadas: armaduras especiales.
Pueden realizarse en forma de un solo tipo de construcción (capas o colgantes), o pueden incluir una combinación de ambos en diferentes partes de la finca.
También hay techos donde se alternan cerchas "limpias" colgantes y en capas: las capas se usan en aquellos lugares donde la estructura de soporte pasa por debajo del techo y las colgantes, en aquellos puntos donde no existe.
Esto le permite distribuir uniformemente la carga y crear pendientes del tamaño y la longitud requeridos, sin ir más allá de la forma del techo seleccionada.
¡Información importante! Al organizar un techo a dos aguas, sin falta, las armaduras de cualquier diseño se conectan a lo largo del techo con recorridos a lo largo de cada fila de vigas, o mediante aderezos diagonales de armaduras vecinas.
Es posible fabricar estructuras de truss en el sitio, directamente durante la instalación del sistema de truss, montaje en el suelo, seguido de elevación hasta el techo, o en la producción en fábrica.
Las dos últimas opciones son atractivas debido al logro de la precisión geométrica de todos los bloques, pero la instalación en el lugar le permite tener en cuenta todos los matices de este techo en particular.
La inclinación de las vigas es esencial: la distancia entre las vigas adyacentes. Varía entre 0,8 y 2 m y depende del tipo de armadura, la sección de la viga y el material del techo, y se determina mediante cálculo.
La siguiente tabla puede ayudar a determinar el paso:
El árbol necesita protección.
Dado que la madera tiene una estabilidad biológica relativamente baja, es higroscópica y propensa a la descomposición y daño por plagas, y es altamente combustible, necesita protección.
Sujeto a reglas simples, puede estar seguro de que no se requerirá la reparación de la estructura de truss durante todo el período de su operación (según el estándar, 50 años).
La protección de la cubierta del envejecimiento prematuro consiste en las siguientes medidas:
- tratamiento con impregnaciones antisépticas, hidro e ignífugas
- instalación de juntas impermeabilizantes en los puntos de contacto entre madera y metal o materiales de pared
- prevención de filtraciones en el techo
- mantener la seguridad de las capas de barrera hidroeléctrica y de vapor del techo
- asegurando una ventilación adecuada del espacio bajo el techo
El marco de soporte del techo es el elemento más importante del edificio. Tanto la atmósfera del interior como la vida de la estructura misma dependen en gran medida de su confiabilidad.
Por lo tanto, ya sea que se elijan estructuras clásicas de entramado de madera para la casa o un metal más exótico, el techo requiere un cálculo cuidadoso y una instalación de no menos alta calidad.
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