Sistema de vigas: tipos, descrição do projeto, principais componentes e elementos, cálculo, projeto e construção

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Sistema de vigas: tipos, descrição do projeto, principais componentes e elementos, cálculo, projeto e construção
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Anonim

O dispositivo de telhado inclinado é baseado em vigas - uma estrutura de suporte de carga que sustenta a cobertura protetora. Esta é uma parte crítica da estrutura geral, que em algumas configurações também atua como o corpo do sótão. Para que o sistema de treliças cumpra plenamente as tarefas de operação da casa, você deve abordar cuidadosamente seu projeto, cálculo e instalação.

Design original da viga

Um telhado inclinado não pode ser formado por elementos de concreto devido à grande carga que podem exercer sobre a estrutura principal e pisos. Portanto, ainda hoje, o "esqueleto" de madeira com vigas e elementos de suporte em configuração triangular continua sendo a solução ideal para a base da cobertura.

Em certo sentido, uma armação de treliça pode ser comparada a um caixote. A base para as vigas de suporte são paredes de tijolo, pedra ou madeira, nas quais é transferida a carga de todo o telhado com cobertura. O projeto original do sistema de treliças inclui travessas (vigas), vigas, estantes com suportes, escoras e outros.itens.

Mauerlats ocupam um lugar especial no quadro - aliás, a forma como são executados determina se o sistema pertence a um modelo tradicional ou moderno. Se nos projetos clássicos os Mauerlats abriam para fora, hoje arquitetos e designers apresentam várias opções para seu disfarce na “torta” do telhado. Podemos dizer que esta é a parte mais crítica da estrutura, que suporta a carga de todo o pórtico. Mauerlat é uma viga maciça que conecta diretamente a parede da fachada e as vigas. E agora vale a pena considerar outros elementos que formam a estrutura de um telhado inclinado.

Componentes do sistema

Vigas do sistema de treliças
Vigas do sistema de treliças

Assim, os Mauerlats localizados no topo da alvenaria da parede atuarão como uma base de suporte direta para a estrutura treliçada. Como regra, duas vigas são colocadas - ao longo de linhas de inclinação opostas. O próximo elemento mais importante pode ser chamado de perna de viga. São vigas que são fixadas em ângulo aos Mauerlats e conectadas em coroas, formando uma estrutura triangular. Como regra, uma caixa de linha é disposta, servindo de base para os elementos de potência do sistema de treliça (puffs, cantos, hardware, etc.). O equipamento de fixação no futuro garantirá uma conexão confiável entre a caixa concluída e o telhado.

A perna da viga é presa ao Mauerlats de diferentes maneiras com a expectativa de cargas de neve e vento, mas essa fixação por si só não é suficiente. Portanto, nós intermediários do sistema de treliça são introduzidos no pórtico, que se projetamfixadores estruturais. Este grupo inclui vigas, vigas de amarração e tubos metálicos. Nos dois primeiros casos, estamos falando de barras de madeira que atravessam ou percorrem toda a linha das pernas do caibro, combinando-as em uma estrutura de força. Quanto aos tubos de metal, eles não são fixados por fora com âncoras, como é o caso das vigas, mas são inseridos e penetram nos elementos da caixa através de orifícios especiais.

Tipos de sistema de vigas

Já foi observado que na região inferior as pernas do caibro se deitam e são fixadas aos Mauerlats, e na região superior passam para uma coroa triangular. Esta não é a única configuração de posicionamento do quadro, mas é a mais comum. Neste caso, são utilizadas vigas em camadas, nas quais as pernas repousam sobre suportes e, à medida que sobem, são apoiadas por cremalheiras, escoras e vigas incluídas na caixa.

Na parte superior do dispositivo do sistema de vigas do tipo estratificado prevê a presença de um cume. Duas encostas do telhado repousarão sobre ele. As vantagens desta configuração incluem a possibilidade de distribuição uniforme das cargas em toda a área com tolerâncias para aumentar o comprimento das pernas do caibro. Em particular, na presença de duas passagens, a caixa pode atingir 12-15 m.

Sistema de treliça em camadas
Sistema de treliça em camadas

Uma variante alternativa do sistema em camadas envolve um arranjo suspenso da estrutura de treliça. A diferença fundamental deste esquema é a rejeição de elementos de suporte de rolamento intermediários - por exemplo, terças e barras transversais. Toda a carga é transferida paramauerlats e skate. O que compensa o suporte do sistema de treliças suspensas? Em primeiro lugar, sua implementação é permitida apenas em casas com paredes, cuja distância entre elas não exceda 6,5 m, o que por si só causa redução de peso. Em segundo lugar, o telhado não terá duas, mas quatro vertentes que convergirão em uma cumeeira central, o que também aumenta o potencial de suporte do sistema.

Design do sistema

Inicialmente, você deve criar um esboço de design no papel. Hoje, as empresas de design usam softwares como SolidWorks e SCAD para essa tarefa. É necessário desenvolver um projeto levando em consideração os padrões de construção do SNiP, que, em particular, impõem restrições ao tamanho dos elementos individuais. Por exemplo, a distância do teto ao nível do muaerlat até o cume deve ser de pelo menos 2,5 m. A estrutura de suporte pode ser representada na forma de um quadrado ou retângulo. As inclinações devem ser retiradas do centro - novamente, o projeto do sistema de treliças para uma casa particular deve prever duas ou quatro inclinações, o que também determinará a configuração da colocação da estrutura. O principal é manter a simetria das inclinações opostas.

Em seguida, são determinadas as dimensões ideais do Mauerlat, pernas de vigas, blocos de piso e racks. Para calcular a área, é desejável dividir a sobreposição em várias zonas funcionais, somar e exibir o ponto com o pico mais alto. A cumeeira estará localizada nesta zona - ao longo de toda a linha ao longo do telhado, ou na forma de um pequeno segmento no centro, como é o caso de um sistema de quatro vertentes.

Cálculoprojetos de suporte de carga

Montagem da estrutura do sistema de treliça
Montagem da estrutura do sistema de treliça

Muitas vezes, as cargas de vento e neve são levadas em consideração ao escolher o tipo de "torta" de cobertura, o que não é totalmente correto - as qualidades de energia de um telhado com revestimento externo dependem diretamente da estrutura de treliça. Primeiro você precisa calcular a inclinação. Quanto mais nítido o ângulo da caixa, menos precipitação e, mais importante, a massa de neve permanecerá no telhado. Para as vigas do cume superior, será de cerca de 15 a 30 ° e para as inferiores - pelo menos 60 °.

As cargas de vento também podem variar dependendo do ângulo de inclinação. Neste caso, a geometria e o plano do telhado serão importantes. Assim, uma encosta íngreme será lançada pelo vento e uma encosta achatada a levantará do lado de sotavento. A direção horizontal dos fluxos de ar deve ser levada em consideração. A configuração ideal do sistema de treliças permite que eles sejam quebrados com a pressão removida para a fundação e tangencialmente do beiral do telhado.

Além dos fatores climáticos, também é importante a carga própria da massa da viga e da estrutura do telhado, calculada em kg por 1 m2. Dados específicos são formados com base em um cálculo separado da massa para os seguintes itens:

  • Peso da madeira utilizada para vigas, postes, vigas, sarrafos, etc.
  • Peso dos materiais de isolamento.
  • Peso de substratos e coberturas.
  • Peso dos fixadores, conexões e bielas.

O teto fará a maior contribuição para a carga. O mais leve será o sistema de treliças para papelão ondulado, no qual, em média,estabelece 4-5 kg/m2. Para telhas e ardósias, os valores médios são 10-12 kg/m2. E uma abordagem especial deve ser tomada no cálculo da pressão em telhados com telhas cerâmicas e cimentícias. Este é um telhado pesado, exercendo uma carga no nível de 30-40 kg / m2. Como regra, a força de pressão total do deck do telhado não excede 50 kg por 1 m2, portanto, esse valor pode ser usado como valor padrão no cálculo. Melhor ainda, deixe uma pequena margem em caso de força maior.

Qual material é usado na construção?

Sistema de treliça de telhado
Sistema de treliça de telhado

Para implementar um sistema de rolamento de alta qualidade e durabilidade, deve-se usar madeira de características adequadas. Pinho, abeto e outras coníferas perfeitamente adequados, caracterizados pela flexibilidade, resistência e facilidade de processamento. E apenas o grau mais alto pode ser usado. Se, para economizar dinheiro, foi decidido dar preferência ao 2º e 3º anos, você terá que realizar o autotratamento do material com antissépticos.

É dada especial atenção à estrutura. Erroneamente, muitos acreditam que o mais durável é uma madeira sólida. É para o telhado que os especialistas recomendam segmentos colados que não sofrem deformação e suportam cargas dinâmicas. Não se esqueça da umidade. A partir de madeira com teor de umidade de até 20%, é feito o sistema de treliças do telhado, isolado por dentro com placas de gesso. Aumentar o coeficiente para 23-25% significa que alguns dos elementos terão que estar localizados ao ar livre. A pior opção seriamadeira de madeira maciça recém-cortada, cujo teor de umidade é de 30%.

Colocação Mauerlat e tetos

A base da armação de treliça em forma de Mauerlat é instalada ao longo do perímetro nas paredes. Uma camada de material de impermeabilização ou cobertura é colocada entre a última alvenaria e a madeira. Na fase do dispositivo Mauerlat, a instalação do sistema de treliça é realizada usando âncoras, pinos ou arame. É desejável que os elementos de fixação e o próprio esquema de fixação permitam a possibilidade de serem embutidos na alvenaria da parede.

Sistema de treliças Mauelrat
Sistema de treliças Mauelrat

As vigas transversais são colocadas da mesma madeira. Sua tarefa será conectar duas paredes opostas, que formarão a base do sótão. O encaixe do Mauerlat com vigas é realizado com cantos de metal ou parafusos autorroscantes. Nesta fase, devem ser mantidos parâmetros normativos específicos para distâncias e tamanhos. Assim, a construção do sistema de treliça na peça de apoio deve ser realizada com uma distância entre as vigas na faixa de 50 a 100 cm, o passo ideal é de 60 a 70 cm.

Instalação de caibros

Nesta etapa, é preparada e montada uma viga para as vigas laterais e elementos estruturais adjacentes. Para fixação ao Mauerlat, são cortadas ranhuras de conexão nas vigas e, se necessário, são feitos furos. Além de integrar no nicho da viga, o carpinteiro deve garantir que os grampos metálicos sejam fixados com um grampeador de montagem.

Instalação do sistema de treliça
Instalação do sistema de treliça

As pernas da viga do Mauerlat estão indo em direção à linha do cume. Primeiro você precisa determinar seu centro. Nesta área, um trilho temporário é pregado no qual a extremidade será mantida. As vigas são fixadas no ponto superior com a ajuda de placas de metal e ferragens de grande formato - de pregos a suportes. Não ignore o uso de juntas ranhuradas. A instalação combinada do sistema de treliças com travas, cantos e parafusos aumentará a confiabilidade da estrutura.

Quando a estrutura é montada, você pode colocar as empenas resultantes com tijolos, tábuas ou perfis metálicos. Ao mesmo tempo, não se esqueça dos orifícios de ventilação e das janelas.

Operações de Isolamento

Mesmo que o sótão sob a estrutura do caibro não seja usado como sótão, o telhado deve ser isolado e impermeabilizado. Antes mesmo do nível da camada inferior da torta de cobertura, também é necessário prever uma contra-treliça, um entreferro para ventilação, uma película para evitar a penetração de umidade, etc. O torneamento é formado por ripas e madeira na vigas de sustentação. Se a instalação do sistema de treliça for implementada usando tubos de metal, é melhor continuar a superestrutura traseira da caixa em toda a área da inclinação deles. Isso adicionará confiabilidade e durabilidade à estrutura. A única coisa que deve ser fornecida como complemento é o tratamento das superfícies metálicas com compostos protetores anticorrosivos.

Primeiro de tudo, um agente de impermeabilização é anexado às vigas. Você pode usar uma barreira de hidrovapor de membrana universal, colocando-a firmemente,não se sobrepõe. As juntas devem ser coladas com fita de construção para vedação. A camada de isolamento é montada por dentro. Pode ser poliestireno expandido, lã mineral ou materiais de feltro. É importante ress altar que o dispositivo do sistema de treliça deve estar focado ao máximo em garantir a proteção contra incêndio. Portanto, a escolha de isolantes sintéticos naturais e combustíveis deve ser abordada com muito cuidado. Em forma, é melhor usar placas grossas. Eles são fisicamente mais confiáveis e, além do isolamento, proporcionam um isolamento acústico decente.

Conclusão

Fixação do sistema de vigas
Fixação do sistema de vigas

A clássica estrutura em treliça com cumeeira e elementos de suporte intermediários é conveniente tanto para operação quanto para manutenção. Esta configuração não limita o proprietário da casa nas possibilidades de expansão funcional do telhado. Por exemplo, dutos de ar, coletores de neve, janelas com escotilhas, etc. E para isso é necessário revisar periodicamente as pernas da viga, suportes e travessas. A estrutura de madeira deve ser tratada periodicamente com impregnações à prova de umidade, biológicas e refratárias. A escolha de composições específicas dependerá do tipo de madeira serrada, do mesmo coeficiente de umidade e das condições de operação. Atenção especial é dada aos fixadores. Elementos metálicos, por exemplo, devem ser substituídos ao menor sinal de corrosão. Para eles, proteção especialfundos.

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