Em uma casa de campo, um telhado inclinado costuma ser arranjado, no entanto, esse nem sempre é um trabalho simples. Aqui você precisa possuir não apenas certas habilidades, mas também conhecimentos sobre como o dispositivo do sistema de treliças do telhado deve ser executado. Obviamente, há também isolamento, decoração e cobertura, mas as vigas são a base sem a qual o restante dos elementos não faz sentido sobre a qualidade dos demais elementos.
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A ordem do dispositivo de estruturas de vigas
Os principais componentes neste caso são as vigas e o caixote. O telhado é apenas uma camada de acabamento e materiais necessários para garantir o microclima apropriado no sótão. O tipo de estrutura de treliça depende do tipo de telhado. Para telhados de passo único, é utilizada a versão mais simples, que envolve a ausência de soluções complexas, pois para criar essa estrutura em um prédio de até 5 metros de largura, não basta colocar as vigas, apoiando-as em paredes opostas.
Nesta situação, o termo vigas significa uma viga ou tábuas que atuam como um "esqueleto" do telhado e mantêm o peso do material e do isolamento do telhado. Em outros casos, as vigas podem ser compostas e montadas a partir de elementos separados - pernas da viga.
Antes de escolher um ou outro tipo de sistema de vigas, é necessário executar o cálculo apropriado.
Como calcular estruturas de vigas
O teto pode durar muito tempo apenas se todas as cargas que atuam nele forem levadas em consideração. Se houver vários deles e o efeito for separado, todos serão resumidos. No caso geral, é necessário somar a massa da caixa, as cargas de neve e vento, o peso do material de cobertura, bem como as camadas de isolamento e impermeabilização.
Você pode executar o cálculo dos elementos do sistema de vigas por conta própria se entender esse problema ou consultar um especialista. O designer fará tudo de forma rápida, eficiente, mas não de graça. A favor da segunda opção, deve-se notar que não há necessidade de se debruçar sobre o SNiP, estudando várias aplicações e mudanças no padrão, além de dominar o software moderno necessário para cálculos.
Outra desvantagem de se fazer cálculos independentes é que, em caso de erro, você pode se culpar e, no caso do telhado, isso pode levar a um consumo bastante grande de materiais de construção. Considere cada um dos tipos de carga separadamente.
Cálculo da carga de neve
Um dos maiores perigos para o telhado é a perda de muita neve, pois isso levará à criação de um verdadeiro monte de neve se a inclinação das encostas não for grande o suficiente. Fraquezas são vales, dormers, etc. Sob eles, a inclinação do caibro é selecionada para ser mínima, a fim de aumentar a resistência da estrutura no caso em que a neve, no entanto, começa a se acumular. Para os cálculos, o peso do monte de neve é calculado com um coeficiente de 0,7. Para compensar a pressão da massa de neve nos vales e perto de quaisquer estruturas que se projetem acima da superfície do telhado, é usada uma caixa contínua e a camada de impermeabilização é reforçada.
A segunda dificuldade é que o saco de neve se moverá gradualmente ao longo da rampa e alcançará a saliência do beiral. Se você tornar esse elemento muito grande, o efeito esperado será o dano à cornija ou sua destruição parcial.
No caso de uma cornija, é melhor focar nos números recomendados pelo fabricante do material de cobertura.
A carga de neve deve ser calculada levando em consideração as direções predominantes do vento e a inclinação do telhado. Um fator especial é usado aqui. Por exemplo, se o ângulo do telhado for 20 graus e o número de inclinações for dois, então m = 0,75 para o lado de barlavento e m = 1,25 para o lado de sotavento. A tabela de valores deste parâmetro é fornecida no SNiP 2.01.07. Se o ângulo do telhado for superior a 60 graus, esse coeficiente não será necessário. Assim, para garantir a confiabilidade da estrutura do telhado, cujos sistemas de vigas são criados manualmente, é necessário levar em consideração a carga total de neve. É calculado pela fórmula Q1 = Q * m, onde Q é a carga de neve esperada e m é o valor tabular. Existe uma carga normativa de neve. É calculado da seguinte forma: Q2 = 0,7 * Q1. Se a neve é levada pelo vento, isso também precisa ser levado em consideração.
Para áreas com vento, há uma correção introduzida na fórmula: C = 0,85. Ele age quando a velocidade do vento excede 4 m / s quando as inclinações estão inclinadas na faixa de 12 a 20 graus. Vale dizer que a correção é levada em consideração apenas quando a temperatura média mensal no inverno é inferior a -5 ° C.
Cálculo da carga de vento
Para suportar a carga de neve, um sistema de vigas suficientemente forte e uma caixa confiável, além de um design criado apenas após cálculos cuidadosos, mas com uma carga de vento, a situação é um pouco diferente. O problema aqui não é proteger o telhado da ruptura, mas em sua fixação confiável. É mais provável que o vento arranque o telhado, se a fixação das vigas não for suficientemente confiável.
Quanto mais alto o teto e maiores os ângulos de inclinação, mais forte a carga de vento. No entanto, deve-se distinguir entre pressão do vento e elevação.
O vento exerce pressão em grandes ângulos de inclinação da estrutura e, em pequenos ângulos de inclinação, existe uma força de elevação que, com um vento forte, pode transformar seu teto em um planador e levá-lo embora. O coeficiente de resistência à carga de vento é calculado pela seguinte fórmula: Wp = C * W * k, em que C é o coeficiente aerodinâmico usado no cálculo das forças que atuam nas pistas de barlavento e sotavento, W é a pressão do vento e k é o fator de correção. Os dois últimos parâmetros podem ser obtidos em tabelas especiais, fornecidas no SNiP. O parâmetro C é maior que ou menor que zero. É positivo quando o vento pressiona a superfície da rampa e negativo - quando o ar flui suavemente em um pequeno ângulo de inclinação.
Para combater as forças desenvolvidas pelo vento, é necessário fixar com segurança os elementos estruturais do telhado. Por exemplo, são utilizados pinos de metal embutidos nas paredes, nos quais uma perna de viga é presa usando um fio de tricô.
Se não houver ventos fortes na área em que a casa está sendo construída, as vigas podem ser amarradas através de uma, pois esse método de fixação protegerá o telhado contra rajadas fortes acidentais.
Cálculo de carga constante
O peso morto do acabamento não tem menos efeito do que outros fatores. Além disso, a massa de coberturas pesadas atua constantemente nas vigas. Vale ressaltar que quanto maior o peso de 1 m2 de material para o telhado, maior o ângulo do telhado. Cimento e telhas cerâmicas têm o maior peso, e vários materiais laminados são os menores. Consequentemente, a inclinação do telhado é selecionada para eles, mas há exceções a esta regra.Por exemplo, telhados de metal e de costura, cuja inclinação pode ser de 1: 5.
A escolha do design do sistema de vigas é feita somente após a seleção do tipo de telhado apropriado e a execução de todos os cálculos acima. Além disso, é necessário levar em consideração o tipo de revestimento, pois, com o aumento de sua gravidade específica, a espessura do sistema de vigas aumenta. Como regra, é desenvolvido um plano de vigas que leva em consideração todas essas nuances, bem como a espessura do torneamento.
Os especialistas recomendam, em primeiro lugar, a escolha dos materiais de cobertura mais atraentes em cada caso, uma vez que diferentes tipos de torneamento são utilizados para diferentes revestimentos, e isso contribui consideravelmente para a carga constante que atua sobre as vigas.
No processo de cálculo, você não deve esquecer o isolamento, cujo peso também será considerável. No caso em que está planejado criar um sótão, deve-se levar em consideração também a massa de material necessária para a execução do revestimento interno do sótão.
Suportes de vigas móveis
Os edifícios de madeira são propensos a encolhimento, portanto o teto para eles deve ser montado em montagens especiais. O redimensionamento de elementos individuais leva a tensões que podem causar falhas estruturais. Para isso, o ponto de fixação da perna do caibro e o Mauerlat ou tronco devem ser criados para que o caibro possa se mover perpendicularmente à parede. O uso de um suporte deslizante para vigas permite alcançar o resultado desejado. Existem dois tipos de montagens - abertas e fechadas. No primeiro caso, um canto é usado, um dos lados dobrado e segura o segundo elemento. A parte em forma de L do suporte é fixada na guia e o segundo elemento é conectado ao Mauerlat.
Se o Mauerlat tiver uma superfície arredondada, uma plataforma será cortada nela, permitindo que você posicione o suporte. A instalação é realizada para que o elemento móvel possa se mover ao longo de todo o comprimento da guia.
Quando a inclinação do telhado for pequena, use apenas uma montagem em cada pé de viga e, para ângulos grandes, as vigas do viga no local de contato com o Mauerlat são seguradas por suportes dos dois lados.
Uma alternativa à montagem aberta é a fechada, onde a parte móvel é fixada com segurança. A principal diferença desses fixadores é que ele é montado na sua totalidade, enquanto o aberto pode ser montado separadamente e depois montado.
Todos esses fixadores são feitos por estampagem de aço inoxidável. A quantidade de folga depende do fabricante e varia de 6 a 16 cm.O número de furos para montar o guia também varia.
A influência da forma do telhado no tipo de sistema de vigas
Já falamos acima sobre como essas ou aquelas características de um telhado influenciam as características de sua estrutura interna; portanto, apresentaremos abaixo várias opções de projetos para telhados de duas águas e quadris. Para opções de empena, a opção mais simples, mas eficaz, que fornece confiabilidade suficiente no teto, é mais frequentemente usada. Nesse caso, estamos falando de um sótão não residencial.
A estrutura do telhado é formada por duas pistas e dois frontões. As encostas são criadas por vigas apoiadas em 3 pontos: uma crista, uma perna de viga e um Mauerlat. O próprio cume é feito de madeira e é suportado por racks. As prateleiras descansam no banco. Para reduzir a carga transmitida às paredes, as vigas são feitas com baforadas.
Este elemento é feito de madeira e sua espessura depende da altura da instalação. O aperto mais fino pode estar localizado na parte inferior da estrutura e, com o aumento da altura, a resistência desse elemento também deve ser aumentada.
Existem pelo menos quatro tipos principais de sistemas de vigas para telhados de duas águas, que examinamos no artigo “Construção de telhados: sistemas de vigas e sua construção”, portanto, aqui não vamos nos debruçar sobre esse assunto.
Atualmente, os telhados de quadril não são menos demandados, portanto, observamos as principais características do dispositivo. Três tipos de vigas são usadas aqui:
- comum. Estes são os elementos estruturais das encostas, que são baseados na viga da crista e no Mauerlat;
- quadril. As vigas curtas são baseadas em elementos diagonais. Suas partes superiores são conectadas às partes das pernas do caibro localizadas na posição correspondente nas encostas principais;
- diagonal. Existem apenas quatro deles e eles dependem dos cantos do edifício com as partes inferiores e as superiores conectam-se à viga da crista. Como alternativa, é frequentemente usada a fixação em uma prancha localizada nas vigas extremas das encostas principais.
Se você planeja construir um novo telhado para a casa ou reparar o antigo, as informações fornecidas aqui ajudarão a realizar este trabalho com o mínimo de problemas e, para obter mais informações sobre os nós do sistema de vigas, você pode estudar outros artigos apresentados em nosso site.
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