Cómo calcular la altura del patín de un tejado a dos aguas: características de los cálculos y el diseño

Determinar la altura de la cumbrera de un tejado a dos aguas, a veces denominada altura del patín o altura de la cumbrera, es crucial para garantizar la solidez estructural y el atractivo visual del tejado. La distancia vertical entre la parte superior de las paredes y el pico donde se unen los dos lados inclinados se halla tomando esta medida. Realizar este cálculo con precisión es esencial, ya que influye en el diseño general y el rendimiento del tejado.

En primer lugar, es fundamental comprender la inclinación o pendiente del tejado. La inclinación, que suele expresarse como la relación entre la altura y el recorrido, describe la inclinación del tejado. A modo de ejemplo, un tejado con una inclinación de 6/12 se eleva 15 cm verticalmente por cada 30 cm que se estira horizontalmente. La inclinación influye en la forma en que el agua, la nieve y la suciedad se deslizan por la superficie de la cubierta, además del perfil visual de la misma.

A continuación, hay que tener en cuenta la anchura del edificio para calcular con precisión la altura de la cumbrera. De una pared exterior a la otra, esta medida discurre horizontalmente. La luz influye directamente en el cálculo de la altura de la cumbrera y determina la longitud de los cabrios del tejado. En general, una luz mayor requiere cabrios más largos, lo que eleva la altura de la cumbrera y mantiene la inclinación deseada del tejado.

La altura del alero del edificio, o la distancia vertical entre la parte superior de la pared exterior y el punto donde comienza el tejado, es otra consideración importante a la hora de determinar la altura de la cumbrera. La altura del tejado y la altura total de la cumbrera del tejado a dos aguas vienen determinadas por la altura del alero y la inclinación del tejado. Determinar con precisión la altura del alero garantiza que la inclinación y las proporciones del tejado coincidan con las medidas del edificio.

Por último, puede calcular exactamente la altura de la cumbrera aplicando los principios trigonométricos fundamentales a estas mediciones. La altura de la cumbrera en relación con la inclinación y la luz del tejado puede determinarse utilizando la función tangente, que conecta los lados opuestos y adyacentes de un triángulo rectángulo. Utilizar un enfoque matemático facilita a los constructores, ingenieros y arquitectos asegurarse de que el diseño del tejado satisface los requisitos estructurales de estabilidad y durabilidad, además de las normas estéticas.

Determinar con precisión la altura del patín del tejado al construir un tejado a dos aguas es esencial para mantener la integridad estructural y la armonía visual. Para crear una estructura de cubierta a dos aguas equilibrada y útil, este artículo hace hincapié en los métodos prácticos y los principios de diseño, al tiempo que examina los pasos y factores cruciales que intervienen en la determinación de la altura del patín."

Pautas para la selección de la altura del patín

El nervio horizontal del tejado a dos aguas formado en la intersección de las crestas de sus planos inclinados se denomina patín. Sin duda, los factores más importantes que determinan las proporciones de la cubierta son los que afectan a la altura del patín.

Tanto la sobreestimación como la subestimación tienen el potencial de causar problemas operativos además de violar la visión arquitectónica. El fuerte deseo del propietario de la vivienda de poner en práctica sus propias ideas entra a menudo en conflicto con los requisitos técnicos, cuya comprensión ayudará a evitar costosos errores.

Imagine el futuro tejado como un triángulo equilátero para que el proceso de estudio del valor estudiado sea más fácil y comprensible. Esta es la elección más típica. Aparte de él, la zona tiene tejados a dos aguas asimétricos con distintas pendientes.

Sin embargo, como la altura de la cumbrera se determina utilizando el esquema estándar, el ángulo de inclinación de ambos componentes estructurales suele ser igual.

Para facilitar su uso, el triángulo equilátero se divide en dos mitades simétricas. El eje de simetría en la figura que hemos representado es la línea que va de la parte superior a la base del triángulo.También representa la altura de la cumbrera y el abrigo de un triángulo rectangular.

Hito No. 1: Fenómenos atmosféricos

Los argumentos contra la realidad climática son inútiles; en su lugar, hay que aceptarla y hacer ajustes. Los siguientes fenómenos atmosféricos influyen en la selección de la altura del patín:

• Carga de viento. En las zonas cuyas condiciones climáticas se distinguen por frecuentes vientos racheados, se acostumbra a construir estructuras de tejados suaves y de poca dispersión con un ángulo de inclinación de hasta 10º. En las regiones con vientos débiles y moderados, la altura del patín puede ser cualquiera.
• La cantidad de precipitación. Las precipitaciones son una amenaza potencial de goteras, debido a las cuales los elementos del sistema de cabrios y la tarima del tejado se disgustan y se vuelven poco a poco inadecuados. De los tejados de pendiente superior a 45º las precipitaciones se retiran mucho más rápidamente que de las estructuras suaves.
• Una masa de nieve. En zonas con abundantes precipitaciones invernales, se recomienda la construcción de tejados con una inclinación superior a 45º para optimizar la velocidad de depósito de la nieve. De los tejados bajos y planos será necesario limpiar la nieve más a menudo.

El servicio meteorológico local informará de las características designadas. Estos pueden ser localizados independientemente en la colección de normas y tablas de climatología de la construcción SNiP 23-01-99, o de acuerdo con las tarjetas de regulación SP 20.13330.2011.

Hito No. 2: La presencia de un ático

Hay ático y decepcionantes miembros de la familia de techo a dos aguas. En el primer ejemplo, un solapamiento del techo divide la zona del ático de la caja de la casa. Además, se denominan "separadas" indicando que los locales entre el solapamiento y la estructura del tejado son arquitectónicamente independientes.

Existen representantes de áticos residenciales y no residenciales. La facilidad de movilidad viene determinada por la altura del patín en los tejados residenciales. Los planos con un ático operativo se construyen normalmente utilizando un esquema quebrado que requiere la construcción de un sistema de vigas de dos niveles.

La altura de la parte inferior del tejado y la altura de la parte superior del tejado, elevada en el nivel inferior, conforman la altura del patín en el tejado del ático operado. Normalmente, las dimensiones de la cumbrera del ático oscilan entre 2 y.3 metros.

Se determina sumando la altura de los futuros propietarios y la reserva de 30 a 40 cm necesaria para la seguridad y comodidad de la movilidad. Dependiendo de los gustos de los anfitriones, el tamaño superior del tejado quebrado es arbitrario.

La normativa contra incendios fija la altura de la cumbrera en los áticos no residenciales. Además, el tamaño de la zona del ático no debe dificultar el mantenimiento. Según la normativa de construcción, el ático debe tener un paso de al menos 1.6 metros de altura y 1.2 metros de longitud a lo largo de todo el tejado. Es posible reducir la anchura y la altura del pasillo en 40 cm en ambas direcciones en tramos cortos de diseño complejo.

El área bajo el techo y la caja no se superponen en el segundo "irrazonable" escenario. Suele encontrarse por debajo, al nivel del sistema de techo del piso anterior. El término "combinado se refiere a tejados sin cubierta y simplemente describe cómo se conectan el espacio bajo el tejado y una parte del espacio para los pies.

Ejemplos luminosos de edificios sin ático entran en la categoría de los semitongelados. El Mauerlat se coloca en las paredes con una altura mínima de 1.4 metros, pero se construyen según el plano estándar a dos aguas. Partiendo del borde inferior del Mauerlat, se mide la altura del patín del ático semicoloreado.

Es difícil exagerar la viabilidad de construir un tejado semienvejecido en una zona con fuertes vientos. Debido a la forma en que está construido, hay muy poca carga lateral en el techo, dando a los propietarios un piso extra muy grande y práctico.

Se construyen pequeños edificios de viviendas, almacenes y garajes con tejados bajos que no se solapan con el ático. En estos casos, el dispositivo de solapamiento no es rentable y es poco razonable en términos de acceso de mantenimiento.

Hito No. 3: Tipo de cubierta

Ya se han introducido un triángulo equilátero y un tejado a dos aguas. Y el triángulo con catetos que se creó al dividir la estructura en dos partes simétricas introdujo la altura de la cumbrera. Todos los elementos de la figura geométrica que hemos creado, incluidos los ángulos y las longitudes de los lados, están conectados con todos los demás elementos.

El ángulo de inclinación del tejado, t.Para, es de interés para nosotros como sus diseñadores. El tipo y los atributos técnicos de la cubierta influyen directamente en ella. Nos ayudará a decidir cuál debe ser la altura ideal de la estructura proyectada.

Existen varias directrices para elegir los materiales de cubierta, que tienen en cuenta factores como la inclinación del tejado y la altura del patín. Estas directrices son las siguientes:

• Cuanto más pequeños sean los elementos de la cubierta, mayor deberá ser el ángulo de inclinación de los planos inclinados. Numerosas juntas de revestimientos de piezas crean los requisitos previos para la penetración de humedad bajo el tejado, por lo tanto es necesario acelerar la precipitación.
• Cuanto más bajo sea el tejado, menos juntas y uniones debe tener el revestimiento. La prioridad para el arreglo son los techos de grandes hojas y enrollables.
• Cuanto más duro sea el revestimiento, más frío deberá construirse el tejado. El peso de los elementos macizos se distribuirá en proyección por unidad de superficie de la base. Por consiguiente, cuanto más alto sea el caballo, menor será la carga que presione sobre el sistema de cabrios y el solape.

Es cierto que instalar un patín alto junto con un tejado inclinado costará más. Construir una estructura con una inclinación de 45º llevará 1.5 veces más que cubrir un tejado de pendiente suave y tan pronunciada como de 7 a 10º. Además, los costes se duplicarán si los planos inclinados tienen un ángulo de 60º.

Por lo general, los fabricantes de cubiertas indican en sus instrucciones el rango de ángulos de inclinación aceptables. Para que la construcción sea duradera, es aconsejable seguir los consejos de los fabricantes.

Puede determinar la altura del patín durante las construcciones geométricas básicas conociendo el ángulo de inclinación recomendado, la anchura de los voladizos de la cornisa y el tamaño de la caja de la casa. No obstante, el diseño de los tejados no se limita al planteamiento gráfico.

La altura del patín se indica en el numerador del grado, interés o fracción decimal de la pendiente, mientras que el denominador representa la mitad de la luz de solapamiento. Aunque existen conexiones entre las tres expresiones de inclinación, utilizar la última en la obra es más práctico.

Algunas personas desean retrasar el ángulo de inclinación de la pendiente utilizando un vehículo de construcción en el lugar. Además, el proceso de instalación de la cumbrera, por ejemplo, utiliza cabrios estratificados preinstalados. T.e. Hay que tener en cuenta la altura del emplazamiento. Este es otro argumento de peso a favor de averiguar la altura del patín.

Existe una actitud generalizada entre los maestros y artesanos del hogar respecto a la expresión porcentual de la inclinación del tejado. Tener interés sólo llevará a confusión. La relación entre la altura del patín y la mitad de la luz solapada es la forma más adecuada de representar la pendiente. Se utiliza con mayor frecuencia en las obras de construcción.

No se puede mirar la documentación de diseño minuto a minuto sabiendo la altura del patín. Es fácil medir para encontrar el centro del frontón. En el punto final, se sujeta un poste o barra estrictamente vertical con clavos. Las medidas que estudiamos están dispuestas a partir del borde superior del muro Mauerlat preinstalado. Está dirigido por la forma en que se construye el sistema de vigas.

Formas de determinar la altura de la cumbrera

Existen numerosos programas kalculator para calcular la altura de la cumbrera del tejado a dos aguas, el área de los planos y otras dimensiones del diseño previsto en la red. Como todos los cálculos se realizan automáticamente, el proceso es rápido y fácil de entender. Es cierto que sin una comprensión clara de la configuración prevista de la cubierta, es difícil validar los resultados del cálculo. Y en el improbable caso de que la cifra incorrecta sea un accidente "sorprendente" los tamaños se limitan a la obra. Por lo tanto, para evitar que un error banal se traduzca en costes extremadamente elevados, es preferible conocer de antemano las características de la construcción y los cálculos.

Los diseñadores independientes tendrán que tener un repaso de trigonometría de la escuela y ganas de crear diagramas a escala en papel o en un monitor.

Métodos matemáticos y gráficos

La altura del patín del tejado puede determinarse mediante las siguientes técnicas:

• Matemáticas. Consiste en calcular el tamaño según la fórmula para calcular la longitud de uno de los lados del triángulo rectángulo.
• Gráfico. Consiste en construir un esquema de cubierta a escala obteniendo una altura de patín.

Para realizar los cálculos matemáticos se utiliza la fórmula a = b × tgα, en la que a representa la altura de patín deseada, B es la semianchura del vuelo y TGα es el ángulo de inclinación elegido por el propietario de la vivienda basándose en las recomendaciones y especificaciones técnicas del fabricante.

El cruce del eje de simetría del tejado y una línea de pendiente colocada en un ángulo específico desde el punto extremo del voladizo de la cornisa determina un método gráfico. Para hacernos una idea del procedimiento, examinaremos uno de los ejemplos visuales de la construcción gráfica.

Observamos una sutileza significativa. Los métodos aquí explicados calculan la elevación del tejado en lugar de la altura total de la cumbrera. La tecnología utilizada para fijar la parte superior del cabio determina su valor real. La altura del patín no cambia en los sistemas de cuelgue. En el caso de las opciones estratificadas, si la parte superior del cabrio no sobrepasa la línea de la cumbrera.

Para elevar el tejado, añada dos tercios del grosor de la tabla o madera que se utilizó para construir el sistema de vigas si la parte superior de las patas de las vigas se eleva por encima del recorrido. Se cree que se pierde un tercio del grosor del material debido a la profundidad del manoseo.

El grosor de la cubierta y de una caja colocada encima del cabrio no suelen tenerse en cuenta en los cálculos. Las ligeras variaciones en la construcción del tejado se eliminan por completo; de hecho, un cajón apenas afecta a los primeros 5-7 centímetros del tejado.

Un ejemplo práctico de cálculo

Examinaremos el proceso para determinar la altura del patín utilizando un ejemplo concreto. Este es el método utilizado por los carpinteros norteamericanos especializados en la construcción de casas bajas de armazón para determinar las dimensiones del tejado a dos aguas. El procedimiento es esencialmente el mismo que hacen los maestros de otras naciones.

El ejemplo tiene una peculiaridad puramente tecnológica, ya que se utiliza un cincel para fijar la unidad de montaje de los talones inferiores de los cabios a la base. Encaramados al patín, los Rapilines descansan. Al elegir el valor límite del ángulo de inclinación recomendado por el fabricante del revestimiento, es muy indeseable que la pendiente cambie si esto no se tiene en cuenta durante el proceso de dibujo y cálculo del esquema.

El mismo triángulo equilátero, dividido en dos mitades simétricas, sirve de base para construcciones independientes. Conocemos la anchura de la caja en casa y su ángulo de inclinación, t.Para. La elección se hace en función del tipo de cubierta.

Los pasos siguientes constituyen el algoritmo simplificado para determinar la altura del patín:

• Construimos un esquema a escala y aplicamos sobre él las dimensiones exactas de la caja dispuesta. La escala más cómoda y comprensible es 1: 100, según la cual 1 cm muestra 1 m. Si se trabaja con tal disminución incómodo, se puede elegir una escala más pequeña o más grande.
• Hallamos el centro del vuelo y desde el punto resultante trazamos el eje de simetría del tejado.
• A partir de la esquina del cuadro, ponemos el ángulo de la pendiente del techo diseñado por el transportador. Trazamos una línea de pendiente en función de la esquina marcada.
• La intersección del eje de simetría del tejado y la pendiente de las vertientes, t.e. diagonales, nos dará la oportunidad de estimar a qué altura se situará el patín de carrera.
• Esbozamos esquemáticamente el contorno de la pista de patinaje y el soporte sobre el que se colocará la pista de patinaje. Su eje de simetría está obligado a coincidir con el eje de simetría del tejado. Basta con posponer la mitad del grosor de la cumbrera en ambas direcciones del eje y trazar líneas arbitrarias.
• La línea de la base del triángulo, la diagonal y la línea lateral próxima del recorrido de la cumbrera, unidas a la persistencia, determinan el triángulo deseado, cuyo corte vertical es la elevación del tejado.
• Reducimos la altura en 1/3 del grosor de la tabla, t.e. a la profundidad de la minúscula del nudo inferior del cabrio.
• A partir de la altura resultante, establecer la anchura del patín y dibujar el patín y, a continuación, el portapatines.
• Dibujamos la pata del cabrio en la escala, sin olvidar que irá a 1/3 de la anchura debida. Para simplificar el trabajo paralelo a la diagonal, trazamos una línea recta a una distancia de 2/3 del grosor de la tabla del cabrio.

En pocas palabras, la altura de la cumbrera es igual a la suma de la elevación del tejado y dos tercios del grosor de la tabla del cabrio. En la práctica no siempre será posible una precisión perfecta, pero pueden cometerse errores y considerarse aceptables siempre que no afecten a las normas de construcción de estructuras de madera descritas en la colección SP 64.13330.2011. Lo ideal es tener en cuenta los procesos de aplastamiento y compresión de los detalles de madera del sistema.

Determinación del "patín o pico de un tejado a dos aguas, requiere tener en cuenta varios factores importantes para garantizar tanto la solidez estructural como el atractivo visual. El primer paso es comprender el ángulo de inclinación, que establece la pendiente del tejado. Debido a que afecta a las relaciones de longitud y altura dentro de la estructura del tejado, este ángulo es muy importante.

Una vez conocido el ángulo de inclinación, se aplican los conceptos trigonométricos fundamentales. La luz horizontal del edificio y la inclinación elegida influyen directamente en la altura del patín. Gracias a la función tangente, la trigonometría permite a ingenieros y arquitectos calcular con precisión la altura de la cumbrera.

Además, el clima y los códigos de construcción locales son factores importantes a tener en cuenta a la hora de determinar la altura adecuada del patín. Para garantizar una ventilación adecuada, espacio de aislamiento y estabilidad estructural, los códigos suelen incluir requisitos de altura mínima. Además, puede ser necesario modificar la altura del patín para evitar el derrumbe del tejado durante periodos de fuertes precipitaciones debido a factores climáticos como la carga de nieve.

En resumen, determinar la altura del patín para un tejado a dos aguas requiere una cuidadosa consideración de los códigos locales, cálculos matemáticos precisos y factores estructurales. Los constructores pueden asegurarse de que el tejado no sólo satisface las normas estéticas, sino que también funciona de forma segura y eficaz durante toda su vida útil prevista midiendo de cerca el ángulo de inclinación, utilizando principios trigonométricos y teniendo en cuenta los factores medioambientales.

Vídeo sobre el tema

Cálculo del cabrio para el tejado. Cómo hacer un sistema de cabrios. Construcción de un jardín de invierno Serie 2

Cálculo del tejado en Sketchup