Cálculo y fabricación de granjas a partir de un tubo perfilado

Es esencial comprender el cálculo y la fabricación de cerchas a partir de tubos perfilados a la hora de construir un tejado robusto. El sistema de soporte estructural fundamental de un tejado lo proporcionan las cerchas. Para su fabricación se suelen utilizar materiales como el acero, la madera o, en este caso, tubos perfilados. Estos tubos, que suelen ser de acero, son resistentes y duraderos, lo que los hace perfectos para construir cerchas resistentes.

Se requiere una ingeniería precisa para calcular las cerchas, de modo que puedan soportar el peso del tejado y las tensiones ambientales, como el viento y la nieve. Por su gran capacidad de carga y facilidad de personalización, los tubos perfilados se utilizan en la construcción de cerchas. Los ingenieros utilizan variables como la luz del tejado, las cargas previstas y los códigos de construcción locales para determinar las dimensiones y la separación de los tubos.

Las cerchas se fabrican con tubos perfilados en un proceso de varios pasos. Inicialmente, se crea un plan integral basado en las especificaciones de diseño. En este plano se especifican las dimensiones y ángulos precisos en los que deben cortarse y soldarse los tubos. Las modernas técnicas de fabricación cumplen estrictas normas de calidad que garantizan la precisión y uniformidad en la producción de cerchas.

En la construcción de cerchas se utilizan tubos perfilados, disponibles en una amplia gama de tamaños y formas que permiten flexibilidad en el diseño sin sacrificar la integridad estructural. Durante el proceso de fabricación pueden utilizarse tratamientos para aumentar la durabilidad, como la galvanización para detener la corrosión. Para garantizar la estabilidad y la longevidad, cada cercha se fabrica minuciosamente para que encaje a la perfección en la estructura general del tejado.

Los constructores e ingenieros pueden diseñar tejados que no sólo satisfagan los requisitos estructurales, sino que también mejoren el aspecto y la funcionalidad de un edificio, comprendiendo el cálculo y la fabricación de cerchas con tubos perfilados. Utilizando los materiales y métodos de instalación adecuados, los tejados pueden ser fuertes y resistentes a la intemperie, ofreciendo seguridad y comodidad duraderas.

Cálculo de cerchas	Comprender cómo calcular las dimensiones y ángulos de las cerchas de tejado utilizando tubos perfilados.
Técnicas de fabricación	Métodos de construcción de cerchas a partir de tubos perfilados, incluidos el corte, la soldadura y el montaje.

Esta pieza de "Todo sobre el tejado" profundiza en los pasos cruciales de la planificación y construcción de cerchas con tubos perfilados. Repasaremos los procesos críticos que intervienen en la determinación de los tamaños y la producción de estas cerchas, haciendo hincapié en su eficacia e integridad estructural. Los lectores obtendrán información útil para fabricar cerchas resistentes y fiables para diversos proyectos de construcción, aprendiendo a seleccionar los materiales y dimensiones adecuados, así como los factores importantes del proceso de fabricación. Tanto si es un constructor profesional como un aficionado al bricolaje, esta guía le proporcionará los conocimientos necesarios para abordar la construcción de cubiertas con precisión y confianza.

Tipos de granjas

Aunque la complejidad de instalación de las granjas metálicas a partir de tuberías varía, son menos costosas y más ligeras que las estructuras hechas de vigas continuas. En la sección transversal, el tubo redondo o perfilado procesado en frío adopta la forma de un rectángulo, cuadrado, poliedro, óvalo, semiovalo u óvalo plano.

Las granjas se montan mejor a partir de tubos cuadrados por comodidad.

Una granja es una estructura metálica que consiste en la parrilla que se encuentra entre las correas superior e inferior.

Los componentes de la celosía son los siguientes

• Soporte – situado perpendicularmente al eje;
• Satcusión (Subbroaches) – instaladas bajo un ángulo respecto al eje;
• Sprengel (unión auxiliar).

El objetivo principal de las granjas es solapar vanos. Incluso cuando se utilizan estructuras largas en estructuras con grandes luces, éstas no se deforman debido a la rigidez de las costillas.

Las granjas metálicas se fabrican sobre el terreno o en entornos de producción. Las formas más comunes de unir los componentes de los tubos perfilados son con una máquina de soldar o mediante remaches; también se pueden utilizar emparejamientos de materiales.

Las granjas terminadas se elevan y se fijan a la atadura superior de acuerdo con el marcado para montar el armazón de la marquesina, la visera y los techos de capitel.

Para bloquear los vanos, las granjas metálicas tienen una variedad de opciones.

La disposición puede ser:

• simple -zapata;
• frontón;
• rectos;
• arqueado.

granjas triángulo de tubos de perfil se utilizan como vigas para una variedad de propósitos, tales como la instalación de un dosel sencillo con una sola pendiente.

estructuras metálicas en forma de arco son comunes debido a su aspecto hermoso. Las estructuras arqueadas, sin embargo, exigen los cálculos más precisos porque la carga sobre el perfil debe distribuirse uniformemente.

Características de las estructuras

Las cargas de funcionamiento estimadas determinan qué sistema de tubo perfilado, visera o cabrio utilizar para las granjas de tejados bajo cubierta.

La cantidad de correas varía:

• soportes, cuyos componentes forman un plano
• estructuras suspendidas, que incluyen el cinturón superior e inferior.

En la construcción se pueden utilizar granjas con contornos variados:

• con una cinta paralela (la opción más sencilla y económica se monta a partir de elementos idénticos)
• triangular de un solo lado (cada nodo de soporte se caracteriza por una mayor rigidez, debido a lo cual el diseño soporta cargas externas graves, el consumo de material de las granjas es pequeño);
• poligonal (soportan cargas de pavimentos pesados, pero su instalación es compleja);
• trapezoidales (similares en características a las granjas poligonales, pero esta opción es más sencilla en diseño);
• a dos aguas triangular (se utiliza para cubiertas con pendientes pronunciadas, se caracteriza por un alto consumo de material, durante la instalación hay muchos residuos)
• segmental (adecuado para estructuras con un techo translúcido de policarbonato, la instalación es complicada debido a la necesidad de realizar elementos arqueados con una geometría perfecta para una distribución uniforme de las cargas).

Las granjas típicas se clasifican en los siguientes tipos en función del tamaño del ángulo de inclinación:

1. Ángulo de 22 a 30 grados. Estructura metálica de un tubo de perfil para un dosel u otra estructura de techo tiene una relación de altura a una longitud de 1: 5.
2. Para vanos de longitud pequeña y mediana, lo más frecuente es utilizar granjas triangulares de tubos de sección pequeña, que son ligeros y al mismo tiempo duros;
3. Con una longitud de vano de más de 14 metros, se utilizan los tirantes instalados de arriba abajo, y se fija un panel de 150-250 cm de longitud a la correa superior para obtener un diseño a dos manos con un número par de paneles;
4. Para vanos con una longitud de más de 20 metros, para eliminar la deflexión de la granja, se requiere la instalación de una estructura subyacente conectado por columnas de soporte.

También vale la pena echar un vistazo más de cerca a la granja Polonsso, que consta de dos sistemas de triángulo conectados por un soplo. Esto permite eliminar la necesidad de tirantes largos en paneles medianos, lo que reduce significativamente el peso total de la estructura.

Ángulo de 15 a 22 grados. La altura y la longitud de la granja típica se relacionan con 1: 7. El diseño se utiliza para solapar vanos de hasta 20 metros de longitud. Con un aumento de la altura de la estructura en relación con estas proporciones, las normas exigen que se rompa el cinturón inferior.

Ángulo inferior a 15 grados. Es mejor si el armazón utilizado para la cubierta del edificio o para las marquesinas está formado por estructuras metálicas trapezoidales. granjas de soldadura de metal de esta forma en su composición tienen bastidores cortos, debido a lo cual el diseño se opone a la flexión longitudinal. Las estructuras metálicas de los tubos destinados a cubiertas de pendiente simple con un ángulo de inclinación de 6 a 10 grados deben ser asimétricas. Para determinar su altura, se divide la longitud del vuelo por 7, 8 ó 9, según las características del proyecto.

Fundamentos del cálculo

Antes de calcular la explotación, hay que determinar la mejor configuración del tejado para las dimensiones del edificio y la inclinación y el ángulo de pendiente ideales.

Al mismo tiempo que se tienen en cuenta todas las cargas operativas del tejado, como las precipitaciones, la carga del viento, el peso de los trabajadores que arreglan y mantienen un toldo a partir de un tubo de perfil o un tejado, y la instalación y el mantenimiento de equipos en el tejado, también es importante determinar qué tipo de contornos de banda son apropiados para la variante de tejado elegida.

Es necesario determinar la longitud y la altura de la estructura metálica para calcular la granja del tubo perfilado. La altura viene determinada por el circuito elegido y el ángulo de inclinación diseñado para la rampa, mientras que la longitud indica la distancia que debe solapar la estructura.

Encontrar las distancias ideales entre los nodos de la granja es el objetivo principal del cálculo de la cubierta. Para ello, hay que determinar el cálculo del tubo de perfil y la carga sobre la estructura metálica.

La vida y la salud de las personas corren peligro si los armazones de los tejados no se calculan correctamente, ya que las estructuras metálicas débiles o insuficientemente rígidas no pueden soportar el peso y pueden derrumbarse.

Por ello, es mejor dejar el cálculo de una cubierta metálica en manos de expertos que conozcan los programas informáticos especializados.

En caso de que se decida realizar los cálculos por cuenta propia, deben utilizarse datos de referencia -como la resistencia a la flexión del tubo- y SNiP debe servir de guía.

Se aconseja localizar un ejemplo de cálculo de la granja estándar de la configuración prevista e introducir los valores requeridos en la fórmula, ya que es un reto calcular el diseño sin los conocimientos necesarios.

Durante la fase de diseño se dibuja una granja de un tubo de perfil. La fabricación de la estructura metálica será más ágil y rápida gracias a los planos preparados que muestran las dimensiones de cada componente.

Calculamos el parque a partir de un tubo de perfil de acero

Piense en cómo calcular con precisión la estructura metálica para lograr un toldo o un armazón de techo a partir de un tubo perfilado.

La preparación del proyecto consta de varias fases:

1. Se determina el tamaño de la construcción del edificio que debe bloquearse, se selecciona la forma del tejado y el ángulo óptimo de inclinación de la pendiente (o pendientes).
2. Se seleccionan los contornos adecuados de las estructuras metálicas, teniendo en cuenta la finalidad del edificio, la forma y el tamaño del tejado, el ángulo de inclinación, las cargas estimadas.
3. Una vez calculadas las dimensiones aproximadas de la granja, se debe determinar si es posible hacer estructuras metálicas en la fábrica y entregarlas al objeto mediante vehículos, o la soldadura de las granjas a partir del tubo perfilado se realizará directamente en la obra debido a la gran longitud y altura de las estructuras.
4. A continuación, se requiere para calcular las dimensiones de los paneles, sobre la base de los indicadores de las cargas durante el funcionamiento de la cubierta – permanente y periódica.
5. Para determinar la altura óptima de la estructura en la mitad del vano (H), se utilizan las siguientes fórmulas, donde L es la longitud de la granja:
6. para zonas paralelas, poligonales y trapezoidales H = 1/8 × L, mientras que la inclinación de la banda superior será aproximadamente 1/8 × l o 1/12 × l;
7. Para estructuras metálicas triangulares H = 1/4 × l o H = 1/5 × L.
8. El ángulo de instalación de los soportes de celosía es de 35 ° a 50 °, el valor recomendado de 45 °.
9. En la siguiente etapa, se debe determinar la distancia entre los nodos (por lo general corresponde a la anchura del panel). Si la longitud del vano es superior a 36 metros, se requiere el cálculo de la elevación de la construcción – de nuevo la curva extinguido, que afecta a la estructura metálica en las cargas.
10. Sobre la base de mediciones y cálculos, se prepara un esquema, según el cual se llevará a cabo la fabricación de granjas de un tubo de perfil.

Una calculadora de construcción es un programa especial adecuado que puede utilizarse para garantizar la precisión necesaria de los cálculos. De este modo, podrá contrastar sus cálculos con los realizados por el programa informático para evitar una discrepancia de tamaño significativa!

Estructuras en forma de arco: un ejemplo de cálculo

Con el fin de calcular correctamente la estructura, puede utilizar un tubo de perfil para cocinar una granja para un dosel en forma de arco. Examine los principios de cálculo utilizando el siguiente ejemplo: la estructura propuesta tiene una luz de 6 metros entre las estructuras de soporte, un 1.05 metros de paso entre arcos, y un 1.5 metros de altura. Este tipo de granja en arco es a la vez estéticamente agradable y lo suficientemente resistente como para soportar grandes cargas.

En este caso, el radio del círculo en el cinturón inferior será de 4.1 metros (R), y la longitud de la flecha en el nivel inferior de la granja arqueada es de 1.3 metros (F). El ángulo entre los radios es a = 105.9776 °.

La siguiente fórmula se utiliza para determinar la longitud del perfil (MN) para la correa inferior:

Mn es igual a π × r × α/180.

MN: la longitud del perfil medida desde el cinturón inferior;

Π es la constante (3.14);

R es el radio del círculo;

El ángulo entre los radios se denota por α.

En consecuencia, obtenemos

MN = 7.58 m = 3.14 × 4.1 × 106/180

Los nudos de la estructura están repartidos en secciones del cinturón inferior con un paso de 55.1 cm. Para facilitar el montaje de la estructura, se puede redondear el valor hasta un máximo de 55 cm, pero no es aconsejable. Es necesario calcular cada una de las distancias de las zonas extremas por separado.

Si la longitud del vano es inferior a 6 metros, se puede plegar un elemento metálico bajo el radio elegido utilizando una viga simple o doble en lugar de soldar intrincadas estructuras metálicas. En este caso, no es necesario calcular las granjas en arco, pero la selección de la sección de material adecuada es crucial para que la estructura pueda soportar el peso.

Tubería perfilada para la instalación de granjas: requisitos de cálculo

Para que las estructuras terminadas de los techos, sobre todo las de gran tamaño, resistan la prueba de resistencia durante toda la vida útil, se eligen las tuberías para la fabricación de granjas:

• SNiP 07-85 (interacción de la carga de nieve y el peso de los elementos estructurales);
• SNiP P-23-81 (sobre los principios de trabajo con tubos perfilados de acero);
• GOST 30245 (conformidad de la sección transversal de los tubos perfilados y espesor de pared).

La información recopilada de estas fuentes le permitirá familiarizarse con los diversos tipos de tubos de perfil y seleccionar el más adecuado, teniendo en cuenta la configuración de la sección transversal, el espesor de pared del elemento, y los elementos de diseño de la granja.

Se aconseja construir granjas utilizando tubería de primera calidad, y para estructuras arqueadas, el acero aleado es la mejor opción. Debe haber un alto porcentaje de carbono en la aleación para que las estructuras metálicas sean resistentes a la corrosión. Las estructuras metálicas de acero aleado no requieren revestimiento protector adicional.

Consejos útiles para la instalación

Si sabe cómo construir una granja de celosía, puede instalar un armazón resistente para un tejado transparente o un toldo.

Sin embargo, es crucial tener en cuenta algunas sutilezas:

• Las estructuras más duraderas se montan a partir de un perfil metálico con una sección transversal en forma de cuadrado o rectángulo debido a la presencia de dos costillas de rigidez.
• Los principales componentes de las estructuras metálicas se fijan entre sí mediante esquinas emparejadas y tachuelas.
• Al conectar los detalles del marco en el cinturón superior, es necesario utilizar el doble -barril esquinas versátiles, mientras que el lado más pequeño debe ser conectado.
• La conjugación de las partes del cinturón inferior está unida a la instalación de esquinas equiláteras.
• Para unir las partes principales de las estructuras metálicas de gran longitud, se utilizan las placas aéreas.

Si la estructura metálica debe montarse allí mismo en la obra, es importante pensar en cómo se cocería una granja a partir de un tubo perfilado. Se aconseja invitar a un soldador con equipo profesional si carece de conocimientos de soldadura.

Los bastidores de las estructuras metálicas se colocan en ángulo recto, y los tirantes se colocan a 45 grados de inclinación. En el paso inicial, cortamos los componentes del tubo perfilado para que coincidan con el tamaño especificado en el plano. Reunimos la estructura primaria de la tierra y examinamos su geometría. A continuación, utilizamos esquinas y placas superiores según sea necesario para cocer el armazón reunido.

Asegúrate de evaluar la resistencia de cada costura soldada.

La precisión y calidad de los elementos, así como su capacidad portante, determinan la resistencia y fiabilidad de las estructuras metálicas cocinadas. Se levantan las granjas listas y se fijan a los flejes respetando el procedimiento de instalación del proyecto.

Hacer cerchas con tubos perfilados es una forma útil y asequible de construir tejados resistentes. Las cerchas pueden diseñarse a medida para cumplir requisitos de construcción específicos utilizando tubos perfilados, que suelen ser de acero. Se necesitan cálculos precisos para garantizar que las cerchas puedan soportar adecuadamente el peso del tejado.

El primer paso para calcular las cerchas es determinar la longitud del tejado y el peso que debe soportar, como cargas de viento o nieve. A continuación, los ingenieros determinan las dimensiones necesarias de los tubos perfilados y los ángulos en los que deben cortarse y soldarse para crear la estructura de celosía. La cuidadosa planificación garantiza que el tejado será resistente y estable en diversas situaciones.

Las cerchas se fabrican a partir de tubos perfilados, lo que requiere una soldadura y un montaje expertos. Para crear las celosías triangulares, los tubos se cortan según las dimensiones calculadas y se sueldan entre sí. En comparación con las cerchas de madera tradicionales, este método reduce los costes de mano de obra y el tiempo de construcción al permitir una construcción rápida y eficiente in situ.

Además, las cerchas de tubo perfilado presentan ventajas en términos de longevidad y resistencia. Como los tubos de perfil de acero no se oxidan ni corroen, pueden utilizarse durante un largo periodo de tiempo en diversas situaciones climáticas. A lo largo de la vida útil del tejado, se necesitará menos mantenimiento gracias a su durabilidad.

En conclusión, la fabricación y el cálculo de cerchas con tubos perfilados es una forma moderna de construir cubiertas resistentes. Este proceso crea estructuras fiables que satisfacen tanto las necesidades funcionales como las económicas fusionando la resistencia del acero con cálculos de ingeniería exactos. Las cerchas de tubo perfilado ofrecen una opción de cubierta rentable y duradera para edificios residenciales, comerciales o industriales.

Vídeo sobre el tema

Fermat de un tubo perfilado con sus propias manos, sin plantillas ni conductores.

Cálculo sencillo de la finca 7.5 metros

Granja de metal. Versión clásica.