Como é o cálculo dos parâmetros das vigas

Para elaborar um projeto técnico da casa, é necessário o cálculo das vigas. Existem várias opções para estruturas de telhado.

As pernas de vigas, que são apoiadas por dois suportes, embora não tenham paradas adicionais, são chamadas vigas sem suspensórios. Eles são usados ​​para telhados de passo único, cuja extensão é de cerca de 4,5 metros ou para telhados de duas águas, cuja extensão é de cerca de 9 metros. O sistema de vigas é usado com a transferência da carga axial para o Mauerlat ou sem transmissão.

Vigas sem corridas

Uma viga trabalhando em uma curva, sem transferir a carga nas paredes, tem um suporte firmemente fixo e girando livremente. O outro suporte é móvel e gira livremente. Três opções para anexar vigas podem atender a essas condições. Considere em detalhes cada um.

1. O fundo da viga é encimado por uma barra de suporte ou um corte é feito com um corte. É a viga de corte que confina com o Mauerlat. Na parte superior das vigas, é realizado um corte horizontal ampliado com um chanfro. As dimensões do corte na parte superior das vigas são calculadas da seguinte forma: a = 0,25. Ou seja, o comprimento de corte é realizado não mais do que a altura da seção da viga.
   É recomendável cortar a aparagem para remover obstáculos para dobrar as vigas. Caso contrário, o corte ficará próximo à execução. O resultado é um sistema espaçador para as vigas.O comprimento da guarnição chanfrada deve ser de pelo menos dois valores, ou seja, pelo menos duas profundidades. No caso em que é impossível aparar o topo das vigas. Deve ser cercado com uma barra, usando suportes de montagem, placas de dupla face ou madeiras de madeira. As arestas superiores das vigas são colocadas livremente em fuga. Nos telhados de duas águas, eles são montados em vigas, como uma viga de suporte deslizante, mas não são presos juntos.Neste caso, um telhado de duas águas é considerado como dois telhados de duas águas que se juntam com lados altos.
   

O aglutinante da parte superior da perna da viga ou o corte do suporte superior é instalado na posição horizontal. Basta mudar o método de rolamento na corrida, e a perna da viga mostra imediatamente o espaçador. Esse cálculo das pernas da viga, devido às condições adversas para a criação do nó superior, geralmente não é usado para opções de telhado de duas águas. Na maioria das vezes, é usado na construção de telhados de passo único, uma vez que a menor imprecisão na fabricação da unidade tornará o circuito incontestado em um espaçador. Além disso, em tipos de telhado de duas águas, no caso de não haver suporte no Mauerlat, devido à deflexão das vigas sob a ação da carga, pode ocorrer a destruição do conjunto da cumeeira.

À primeira vista, esse sistema pode parecer irreal na execução. Como a parte inferior das vigas é enfatizada no Mauerlat, de fato, o sistema deve exercer pressão sobre ele, ou seja, força horizontal. No entanto, ela não mostra a carga do espaçador.

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  A segunda opção para anexar vigas é o método de instalação mais comum relacionado a telhados de duas águas. Nesse caso, a parte inferior das vigas é feita em um controle deslizante, a parte superior é fixada conectando-a com pregos ou parafusos ou apoiando-se uma na outra ou na corrida. Eles são conectados com placas de metal com dentes ou com truques de madeira.
  É necessário prestar atenção especial à fixação das vigas ao Mauerlat.Esta ação se resume a fixar as pernas da viga em uma posição que fornecerá a etapa de instalação. Para fazer isso, passe uma haste longa nos dois lados do elemento e fixe a estrutura na parte superior com uma placa de aço com dentes. Se você prender as vigas com a ajuda de cantos de metal, para fixar com segurança a perna da viga, basta um prego ou pressione a perna da viga com cantos dos dois lados, sem pregos.

  Ao fixar as pernas da viga com placas de metal com espigões, não há necessidade de martelar tantos pregos quantos os orifícios no canto. Caso contrário, o controle deslizante se tornará uma dobradiça imperfeita e o Mauerlat se tornará uma farra.

  Fios duráveis ​​impedem que o teto tombe sob o vento. Não negligencie esses elementos do telhado e mude sua função para os cantos. Caso contrário, o sistema de vigas deve ser erguido como espaçador.

• O Raspor não aperta com força o nó da crista, no caso em que a parte inferior das vigas é feita em um controle deslizante e a parte superior é fixada de maneira rígida. Caso contrário, um momento fletor pode aparecer no nó da crista, o que tenderá a destruí-lo. Nesse projeto, o momento máximo de flexão ocorrerá no suporte da crista e as vigas receberão menos deflexão.
  Deve-se ter em mente que, usando esse nó da crista, será obtida uma capacidade de sustentação suficientemente grande do sistema de vigas. Basta colocar. Se você usar uma conexão nodal na construção com uma conexão rígida da parte superior das vigas, mesmo que não calcule matematicamente o nó da cumeeira, obterá uma margem de força suficiente nas vigas.

 

Assim, nos três casos, a seguinte regra é observada: uma borda da viga é montada em um suporte deslizante, o que permite que você faça uma curva. Outra na dobradiça, que permite apenas uma volta. A fixação das pernas da viga nos controles deslizantes é instalada usando uma variedade de modelos. Na maioria das vezes, eles são executados usando placas de montagem. Também não é excluído e preso com pregos, parafusos autorroscantes, usando barras e tábuas. Apenas é necessário escolher corretamente o tipo de fixador que impedirá que a viga deslize no suporte.

Como calcular as vigas

No processo de cálculo da estrutura do caibro, como regra, é adotado um esquema de cálculo “idealizado”. Com base no fato de uma certa carga uniforme ser pressionada no teto, ou seja, uma força igual e igual que age uniformemente ao longo dos planos das rampas. Na realidade, não há carga uniforme em todas as inclinações do telhado. Assim, o vento varre a neve para algumas encostas e sopra para outras, o sol derrete em algumas encostas e não chega às outras, a mesma situação com deslizamentos de terra. Tudo isso torna a carga nas encostas completamente desigual, embora externamente isso possa não ser perceptível. No entanto, mesmo com uma carga desigualmente distribuída, todas as três opções acima para montagens de vigas permanecerão estaticamente estáveis, mas apenas sob uma condição - uma conexão rígida do percurso da serra. Ao mesmo tempo, a corrida é apoiada com pernas de viga inclinadas ou introduzida nas empenas dos painéis das paredes dos telhados dos quadris. Ou seja, a estrutura do caibro permanecerá estável somente se o trecho do cume estiver firmemente fixo a partir de um possível deslocamento horizontal.

No caso da fabricação de um telhado de duas águas e do suporte da pista apenas em estantes, sem apoio nas paredes das frentes, a situação piora. Nas variantes numeradas 2 e 3, quando a carga em uma inclinação diminui, em contraste com o cálculo na inclinação oposta, o teto pode se mover na direção em que a carga é maior.A primeira opção, quando a parte inferior da perna da viga é feita com um entalhe com dentes ou com uma bainha da barra de suporte, enquanto a parte superior do entalhe horizontal é colocada na corrida, ele mantém a carga irregular bem, mas somente se os racks que seguram a pista de cume estiverem perfeitamente verticais.

Para dar estabilidade às vigas, um ataque horizontal é incluído no sistema. É insignificante, mas ainda aumenta a estabilidade. É por isso que naqueles lugares onde o scrum se cruza com as posições, ele é consertado com uma batalha de unhas. A afirmação de que a luta sempre funciona apenas em tensão é fundamentalmente errada. Scrum é um elemento multifuncional. Assim, em uma estrutura de viga não-caibro, ele não funciona na ausência de neve no telhado, ou apenas em compressão, quando uma carga uniforme e uniforme aparece nas encostas. A construção elástica funciona apenas quando a descida ou deflexão da crista ocorre sob carga máxima. Assim, o scrum é um elemento de emergência da estrutura do caibro, que entra em operação quando o telhado está coberto de muita neve, a cordilheira é dobrada até o valor máximo calculado ou ocorrerá um subsídio imprevisto e desigual da fundação. O resultado pode ser um subsidência desigual da cordilheira e das paredes. Assim, quanto mais baixas forem as contrações, melhor. Como regra geral, eles são instalados a uma altura que não criariam obstáculos ao caminhar no sótão, ou seja, a uma altitude de cerca de 2 metros.

Se nas opções 2 e 3 o nó inferior do suporte das vigas for substituído por um controle deslizante com a extensão da borda da perna da viga atrás da parede, isso fortalecerá a estrutura e a tornará estaticamente estável com combinações completamente diferentes da estrutura.

Além disso, uma boa maneira de aumentar a estabilidade da estrutura é apertar firmemente a parte inferior dos racks, o que dará suporte à execução. Eles são instalados cortando a cama e fixados com sobreposição por qualquer meio disponível. Assim, o nó inferior do suporte do pilar é transformado de uma dobradiça para um nó com aperto rígido.

Como calcular o comprimento das vigas não depende do método de fixação das pernas da viga.

A seção de contrações, devido ao desenvolvimento de tensões razoavelmente pequenas, não é levada em consideração nas vigas, mas é aceita de maneira bastante construtiva. Para reduzir o tamanho dos elementos que são usados ​​no processo de construção da estrutura de treliça, a seção transversal do scrum é do mesmo tamanho que a perna de treliça, e discos mais finos podem ser usados. As lutas são realizadas em um ou em ambos os lados das vigas e presas com parafusos ou pregos. Ao calcular a seção transversal da estrutura do caibro, as contrações não são levadas em consideração, como se não fossem. A única exceção é aparafusar as contrações às vigas. Nesse caso, a capacidade de suporte da madeira, devido ao enfraquecimento do orifício do parafuso, é reduzida usando o coeficiente de 0,8. Simplificando, se os furos nas vigas forem perfurados para instalar as contrações dos parafusos, a resistência calculada deverá ser obtida na quantidade de 0,8. Ao fixar brigas em vigas apenas com uma batalha de pregos, o enfraquecimento da resistência da árvore de vigas não ocorre.

Mas é necessário calcular o número de unhas. O cálculo é feito para o corte, ou seja, a dobra das unhas. Para a força calculada, eles recebem o suporte que ocorre na situação de emergência da estrutura do caibro. Simplificando, no cálculo da conexão entre as hastes do scrum e a perna do caibro, é introduzido um espaçador, ausente durante a operação padrão do sistema de caibros.

A instabilidade estática das vigas sem sistema de apoio manifesta-se apenas nos telhados em que não é possível instalar uma passagem de cume que proteja contra deslocamento horizontal.

Em edifícios com telhados e frontões de quadril feitos de pedra ou tijolo, os sistemas de vigas sem vigas são estáveis ​​o suficiente e não há necessidade de tomar medidas para garantir maior estabilidade. No entanto, para combater a emergência de construções, as contrações ainda devem ser estabelecidas. Ao instalar parafusos ou pernos como prendedores, preste atenção ao diâmetro dos furos para eles. Deve ser o mesmo com o diâmetro dos parafusos ou um pouco menor. Em caso de emergência, o scrum não funcionará até que seja selecionado um espaço entre a parede do furo e o perno.

Observe que, neste processo, o fundo das vigas corroerá a uma distância de vários milímetros a vários centímetros. Isso pode levar a uma mudança e rolagem do Mauerlat e à destruição da cornija das paredes. No caso de sistemas de vigas de expansão, quando o Mauerlat está firmemente fixo, esse processo pode fazer com que as paredes se afastem.

Vigas de expansão

Uma viga que executa o trabalho de flexão e transfere a carga de empuxo para os painéis de parede deve ter pelo menos dois suportes fixos.

Para calcular esse tipo de sistema de vigas, nos esquemas anteriores, substituímos os suportes inferiores por diferentes graus de liberdade por suportes com um único grau de liberdade - articulado. Para fazer isso, onde não há, as barras de apoio são pregadas nas bordas das pernas da viga. Como regra, é usada uma barra, cujo comprimento não é inferior a um metro e a seção transversal é de cerca de 5 por 5 cm, levando em consideração a conexão da haste. Em outra modalidade, você pode organizar o suporte na forma de um dente. Na primeira versão do esquema de cálculo, quando as vigas descansam horizontalmente na corrida, as extremidades superiores das vigas são costuradas com pregos ou um parafuso. Assim, o suporte articulado é obtido.

Como resultado, os esquemas de design praticamente não mudam. As tensões internas de flexão e compressão permanecem inalteradas. No entanto, uma força espaçadora aparece nos suportes anteriores. Nos nós superiores de cada perna da viga, um espaçador direcionado de maneira oposta desaparece do final da outra perna da viga. Assim, não causa muitos problemas.

As bordas das vigas, que se encostam umas nas outras ou durante a corrida, podem ser verificadas quanto à trituração do material.

Nos sistemas de espaçador de vigas, o objetivo da luta é diferente - em situações de emergência, ele funciona para compressão. No processo, reduz o espaçador nas paredes da borda das vigas, mas não o exclui completamente. Ela será capaz de removê-lo completamente se ela se fixar bem no fundo, entre as bordas das pernas da viga.

Chamamos sua atenção para o fato de que o uso de estruturas de treliças de teto de expansão requer uma consideração cuidadosa do efeito da força de impulso nas paredes. É possível reduzir esse espaçador instalando patins duros e duráveis. É necessário tentar aumentar a rigidez da corrida instalando racks, vigas ou suportes em consola ou erguer uma talha de construção. Isto é especialmente verdade para casas de madeira, troncos cortados e concreto leve. Casas de concreto, tijolo e painéis são muito mais fáceis de carregar a força de empuxo nas paredes.

Assim, a estrutura do caibro, montada de acordo com a versão espaçadora, é estaticamente estável sob várias combinações de cargas, não requer montagem rígida do Mauerlat na parede. Para segurar o espaçador, as paredes do edifício devem ser enormes, equipadas com uma correia de concreto armado monolítico em torno do perímetro da casa. Em caso de emergência, dentro do sistema espaçador que funciona para compressão, o scrum não salva a posição, mas reduz parcialmente parcialmente o espaçamento que é transmitido às paredes. Para evitar uma emergência, é necessário levar em consideração todas as cargas que podem atuar no telhado.

Assim, independentemente da forma escolhida pelo telhado da casa, todo o sistema de vigas deve ser calculado de forma a satisfazer as disposições de confiabilidade e resistência.Fazer uma análise completa da estrutura do caibro não é uma tarefa fácil. No cálculo de vigas de madeira, é necessário incluir um grande número de parâmetros diferentes, incluindo suporte, flexão, possíveis cargas de peso. Para um arranjo mais confiável do sistema de vigas, é possível instalar métodos de fixação mais adequados. Nesse caso, não se deve tomar as dimensões das vigas sem ter feito uma análise completa de suas capacidades técnicas e funcionais.

Cálculo da seção transversal das vigas

A seção transversal das vigas do caibro é selecionada levando em consideração seus comprimentos e a carga recebida.

Assim, uma barra de até 3 metros de comprimento é selecionada com um diâmetro transversal de 10 cm.

Uma viga de até 5 metros de comprimento - com um diâmetro de 20 cm.

Uma viga de até 7 metros de comprimento - com um diâmetro de seção transversal de até 24 cm.

Como calcular vigas - um exemplo

Dan é uma casa de dois andares medindo 8 por 10 metros, a altura de cada andar é de 3 metros. Coberturas selecionadas chapas de amianto-cimento ondulado. O telhado é empena, cujos postes de suporte estão localizados na parede central de suporte de carga. O passo do caibro é de 100 cm e é necessário escolher o comprimento dos caibros.

Como calcular o comprimento das vigas? Da seguinte maneira: o comprimento das pernas do caibro pode ser selecionado, de modo que elas repousem três fileiras de folhas de ardósia. Então o comprimento requerido: 1,65 x3 = 4,95 m. A inclinação do telhado, neste caso, será igual a 27,3 °, a altura do triângulo formado, ou seja, o espaço do sótão, 2,26 metros.