La fase inicial de la construcción del tejado: Cálculo del tejado

Bienvenido a "Todo sobre el tejado donde exploramos los fundamentos de la construcción de un tejado. El cálculo del tejado es un primer paso esencial en cualquier proyecto de cubierta. Este procedimiento garantiza que los materiales, las medidas y los requisitos estructurales se planifican cuidadosamente, sentando las bases para toda la fase de construcción.

El primer paso en el cálculo de un tejado es medir con precisión las dimensiones de su superficie. Esto implica determinar el área horizontal que debe cubrirse, así como las pendientes o inclinaciones que controlan la dirección del flujo de agua fuera del tejado. Estas mediciones son esenciales porque indican la cantidad de material de cubierta necesario, como chapas, tejas o tablillas.

Determinar los metros cuadrados del tejado es el siguiente paso en el proceso de cálculo del tejado después de obtener las medidas. Este cálculo tiene en cuenta toda el área de la superficie del tejado, teniendo en cuenta cualquier ángulo, saliente o elemento arquitectónico complejo que pueda influir en la cantidad de materiales necesarios y en la forma de instalarlos.

Una vez calculados los metros cuadrados, los expertos en tejados determinan el tipo de materiales más adecuado para el proyecto. En esta elección influyen varios factores, como el clima local, los códigos de construcción y las preferencias estéticas. La elección del material de cubierta es esencial para la longevidad y el rendimiento, independientemente de si decide instalar una cubierta metálica contemporánea, tejas de arcilla tradicionales o robustas tejas de asfalto.

Además, el cálculo del tejado incluye la estimación de otras piezas necesarias para la instalación, como fijaciones, tapajuntas y capas de base. Estos componentes son esenciales para mantener la integridad del tejado y su resistencia a la intemperie a lo largo del tiempo. Una estimación precisa ayuda a mantener los proyectos dentro de los plazos previstos al evitar la escasez durante la construcción.

En resumen, el cálculo de tejados implica una cuidadosa planificación y preparación, además de cálculos matemáticos. Los expertos se aseguran de que todos los proyectos de cubiertas empiecen con buen pie: toman medidas precisas, calculan los metros cuadrados, eligen los materiales adecuados y calculan las piezas adicionales. Sintonice con "Todo sobre el tejado" para obtener más información sobre cómo convertirse en un experto en el campo de la construcción de tejados.

Tipos habituales de tejados

Los siguientes tipos de tejado son los más conocidos:

• simple -a-cerrado- – se basa en dos paredes situadas a diferentes niveles de altura, y se construye específicamente para objetos domésticos y edificios pequeños;
• frontón – consta de dos conectados en un ángulo de pendientes, el área de los cuales pueden ser desiguales;
• una tienda de campaña – ensamblada a partir de cuatro vertientes en forma de triángulo isósceles, por lo que tiene una similitud con una pirámide y es ideal para casas cuadradas;
• Helmes – creado a partir de dos taludes trapezoidales y dos triangulares;
• ático – se utiliza para crear una habitación en el ático y se forma debido a un cambio en la forma del techo, por ejemplo, utilizando líneas discontinuas;
• Multiciper – construido en edificios construidos en forma de polígono.

Cálculo del tejado en la calculadora en línea

Para calcular el tejado utilizando la calculadora en línea, hay que seleccionar el tipo de revestimiento de acabado, introducir los siguientes tamaños en las celdas designadas y determinar el área y el ángulo de inclinación del tejado, además de la cantidad de madera y otros materiales de construcción.

• la anchura de la base del tejado desde el extremo de la casa (sin añadir la anchura de los voladizos);
• la longitud de la base del tejado en el lateral del edificio (sin tener en cuenta la longitud de los voladizos);
• la altura del patín (la distancia desde la futura base hasta la viga del patín);
• longitud del voladizo (al menos medio metro).

Para un tejado con múltiples pendientes y ángulos de inclinación variables, se realizan cálculos individuales. A continuación, se resumieron los datos recogidos.

Cargas del tejado

La cantidad y la sección de las vigas necesarias para crear un armazón sostenible se determinan calculando las cargas que actúan sobre el tejado, i.e., la presión del viento y la nieve.

Carga de nieve

Utilice la fórmula S = µ – SG para calcular la presión de nieve, donde s es la carga de nieve deseada (en kg/m2), µ es el coeficiente (determinado por la pendiente de la rampa), y sG es la carga de nieve normativa (en kg/m2). El área determina el valor de sG, que se muestra en un mapa único.

Para calcular la carga de nieve se utiliza el siguiente procedimiento:

1. Utilizando la fórmula geométrica tg a = a/b (el ángulo del ángulo en un triángulo rectangular es igual a la relación del cateto opuesto al adyacente), la altura del tejado se divide en la mitad de la anchura de la pared exterior de la casa. El valor del ángulo en grados se toma de una tabla especial que figura al final de esta sección.
2. Calcular el coeficiente µ:
3. Si el ángulo de inclinación del tejado α no supera 30 O, se toma igual a 1;
4. En los tejados empinados con una pendiente superior a 60 o, la carga de nieve no se tiene en cuenta en absoluto, t. e. µ = 0;
5. A 30 o ≤ α ≤ 60 o, la fórmula µ = 0.033 – (α-36 o) se utiliza.
6. La carga de nieve normativa se encuentra en la aplicación cartográfica No. 5 SNiP2.01.07-85 "cargas y exposición" o en la tabla (véase. a continuación). Para cada zona de nieve, y hay 8, se caracteriza por su propio indicador, expresado en KPA o kg/m². Por ejemplo, en Moscú, situada en la tercera zona, es de 180 kg/m².

Tabla: Zonas de nieve de Rusia

Regiones nevadas de la Federación Rusa	1	2	3	4	5	6	7	8
S, kPa (kg/m 2)	0.8 (80)	1.2 (120)	1.8 (180)	2.4 (240)	3.2 (320)	4.0 (400)	4.8 (480)	5.6 (560)

Le proponemos calcular la carga de nieve real. Supongamos que una casa de 7 x 10 m con un tejado de 2.Se está construyendo un patinódromo de 5 m de altura en Kaliningrado. A continuación, debes calcular lo siguiente:

1. Busque en el mapa una carga de nieve normativa para Kaliningrado (segunda zona, 120 kg/m²).
2. Dividir la mitad de la anchura de la pared entre la altura del patín: 2.5/3.5 = 0.714.
3. A partir de la tabla, hallar el ángulo de inclinación por su tangente. En nuestro caso, es 36 °.
4. Determina el coeficiente µ: 0.033 – (60-36) = 0.79.
5. Hallar la carga de nieve deseada s = 120 – 0.79 = 94.8 kg/m.

Tabla: Definición del ángulo por su tangente

TG α	α
0.27	15 °
0.36	20 °
0.47	25 °
0.58	30 °
0.7	35 °
0.84	40 °
1	45 °
1.2	50 °
1.4	55 °
1.73	60 °
2.14	65 °

Carga de viento

La presión del viento sobre el techo se calcula mediante la fórmula Wm = WO K – C, como se muestra en SNiP 2.01.07-85 "cargas y exposición." Aquí, WO representa el valor normativo de la presión del viento tal como se muestra en un mapa especial, k es el coeficiente que cambia a medida que la carga del viento aumenta en altura, y C es un coeficiente aerodinámico único.

Coeficiente aerodinámico: valor constante que varía con la configuración del tejado. El valor indicativo para un tejado con pendiente pronunciada es -1.8. El efecto aerodinámico sobre un tejado poco inclinado, donde el viento aprieta en lugar de subir, es de +0.8. Para determinar la carga de viento máxima posible, este coeficiente se suele tomar igual al mayor valor positivo (t, i.e., 0.8).

Tabla: cargas de viento en Rusia por regiones

Zonas de viento de la Federación Rusa	1a	1	2	3	4	5	6	7
Wo, kPa (kgf/m2)	0.17 (17)	0.23 (23)	0.30 (30)	0.38 (38)	0.48 (48)	0.60 (60)	0.73 (73)	0.85 (85)

Para que quede claro, intentaremos calcular la carga de viento sobre el tejado del pueblo ruso de Babenki, en la región de Ivanovo. Suponiendo que el patín esté a seis metros del suelo y que el tejado tenga una inclinación de 36°, se harán los siguientes cálculos:

1. W_O = 30 kg/m², ya que el terreno pertenece a la segunda zona de vientos, que se indica en el mapa de aplicación SNiP y en la tabla anterior.
2. K = 1, ya que todos los edificios de esta zona están por debajo de 10 m (cm. La tabla de valores del coeficiente K).
3. W_m = 30 – 0.8 = 24 kg/m.

Tabla: Valor del coeficiente K para el cálculo de la carga de viento

Altura de la casa	Zona abierta	Zona cerrada con obstáculos superiores a 10 m	Zonas urbanas donde las casas tienen una altura superior a 20 m
hasta 5m	0.75	0.5	0.4
5-10m	1.0	0.65	0.4
10-20m	1.25	0.85	0.53

Los cálculos del tejado son un punto de partida esencial para la construcción de tejados. Para determinar los componentes, las medidas y las especificaciones estructurales necesarias para construir un tejado resistente y útil, es necesario realizar mediciones y evaluaciones exactas. Este paso es crucial porque garantiza que el tejado se ajustará con precisión, resistirá las inclemencias del tiempo y ofrecerá protección a largo plazo. Para garantizar que el tejado sea seguro y eficaz para el edificio que cubre, un cálculo adecuado tiene en cuenta variables como la inclinación del tejado, las dimensiones de la superficie, la durabilidad del material y las condiciones meteorológicas locales. Un proceso de construcción de tejados exitoso y duradero se basa en la comprensión y la realización de cálculos precisos del tejado.

Cálculo del ángulo de inclinación, altura y peso del tejado

Debe elegir los ángulos de inclinación de las pendientes antes de calcular la altura del tejado. Esto será compatible con los documentos normativos, a saber, el Código de Normas SP20.13330.2011, que establecen los requisitos para trabajos de techado basados en SNiP 2.01.07-85 "cargas y exposición" instrucciones.

Ángulo de inclinación

El material de acabado que se utilice determina el ángulo del tejado, según la normativa.

Tabla: Ángulo de inclinación para cubiertas con diferentes revestimientos

Recomendado Ángulo de inclinación del tejado	Revestimiento de acabado
1-2 °	Materiales laminados a base de betún – al menos cuatro capas, con espolvoreado externo de grava, ahogados en una capa de masilla fundida
2-3 °	Al igual que en la línea anterior, pero para la fiabilidad de la cubierta tres capas de material de rodillo son suficientes
3-10 °	Similar a los materiales laminados anteriores (al menos tres capas), pero sin espolvoreado de grava de protección externa.
10-15 °	Materiales para techos de rodillos pegados a masilla caliente al menos dos capas
13-15 °	Revestimiento de teja de arcilla
15-17 °	Láminas de cemento de perfil mejorado
17-20 °	Cubierta de chapa de acero con juntas de compuestos
18-35 °	Cartón ondulado, teja metálica
27-44 °	Teja de pieza natural, betún-polímero o pizarra
38-45 °	Dranka, virutas, gont natural
40-60 °	Teja holandesa
5-90 °	Pizarra de cemento y amianto
20-90 °	Pizarra artificial

La altura del patín

Empiezan por calcular la altura de la cumbrera después de seleccionar el material de cubierta y determinar el ángulo del tejado. Para ello utilizan la geometría porque el tejado de la sección se parece a dos triángulos unidos.

Para calcular la altura del tejado se utiliza la fórmula A = b – tg α, donde a es la altura del patín, b es la media anchura del edificio y α es el ángulo de inclinación del tejado.

La tabla trigonométrica anterior puede utilizarse para hallar la tangente del ángulo de inclinación del tejado.

Por ejemplo, calcula qué altura tendrá el tejado con un ángulo de 40° cuando se vaya a construir en una casa de 6 por 9 m. Para ello, realizaremos los siguientes cálculos:

1. Dividimos la anchura de la casa por 2 y determinamos la longitud del habitáculo inferior del triángulo rectangular del tejado: b = 6 /2 = 3 m.
2. Por la tabla, encontramos que el ángulo del ángulo de 40 ° es 0.84.
3. Calcular la altura del tejado A = 3 – 0.84 = 2.52 m.

Vídeo: cálculo de la altura y el ángulo del tejado

Peso

El peso total de la torta de cubierta, incluidos los materiales aislantes, las contrapartes, el cajón y el revestimiento de acabado, es el peso de la cubierta.

El vendedor de una tienda de materiales de construcción puede decirte cuánto pesa un m² de cualquier material, o puedes averiguarlo tú mismo consultando la etiqueta del material, que incluye la densidad del material en m³, así como el grosor, la anchura y la longitud del rollo. Puede determinar el peso de un metro cuadrado de cualquier material de construcción utilizando estos indicadores.

Supongamos que necesitamos calcular el peso de un rollo de material aislante con una densidad de 35 kg/m³ y tejas bituminosas de 10 m de largo y 1.2 m de ancho. El rollo debe enrollarse en un 0.Rollo de 1 m de espesor. En este caso, hay que hacer lo siguiente:

1. Calcule el peso de 1 m² de material de aislamiento térmico según la fórmula 0.1 – 1.2 – 10 – 35 / (10 – 1.2) = 3.5 kg / m².
2. Encuentra todos los demás datos, es decir, el peso de 1 m² de acabado, vapor e impermeabilización y un armazón de madera de vigas y cajón, en la tabla (ver. a continuación) o en la etiqueta de los productos en la tienda.
3. Doblar todos los valores obtenidos y multiplicarlos por la superficie del tejado, determinando así el peso de todo el tejado.

1 m² de tarima para tejados suele pesar 50 kg. Por lo tanto, para calcular un suministro del 10%, o 55 kg/m², este valor debe multiplicarse exactamente por 1.1.

Tabla: Peso de 1 m² de materiales para cubiertas

Material	Peso 1 m²
Pizarra	10-15 kg
Ondulín	4-6 kg
Tejas cerámicas	35-50 kg
Baldosas de cemento-arena	40-50 kg
Teja bituminosa	8-12 kg
Teja metálica	4-5 kg
Cartón ondulado	4-5 kg
Contacto	18-20 kg
Chat	8-12 kg
Sistema de vigas	15-20 kg

Cálculo de la superficie del tejado

El método más sencillo para calcular el área de un tejado con dos o cuatro pendientes idénticas. La definición de este parámetro siempre es más difícil cuanto más complicada es la configuración del tejado, lo que tiene sentido dado que la superficie de cada pendiente debe tenerse en cuenta de forma independiente.

Las siguientes fórmulas determinan la superficie del tejado:

• para una pendiente rectangular s = a – b, donde a y b son las longitudes de los lados del rectángulo;
• para una pendiente triangular de lados iguales s = (a – b) / 2, siendo a la longitud de los lados del triángulo y b su altura;
• para la pendiente trapezoidal s = (a + b) – h / 2, donde a y b son las longitudes de los lados, y h es la altura del trapecio;
• para una pendiente en forma de paralelogramo s = a – h, donde a es la longitud del lado de la figura geométrica, y h es su altura.

Supongamos que dos taludes rectangulares idénticos, cada uno de los cuales mide 2.2 metros de largo y 5 metros de ancho, deben utilizarse para determinar el área del tejado. Las acciones de cálculo en este caso serán las siguientes

1. S_C = a – b = 5 – 2.2 = 11 m² (el área de una vertiente).
2. S = 2 – S_C = 11 – 2 = 22 m² (superficie de las dos vertientes).

Cálculo del número de materiales de cubierta

Hay que determinar de antemano cuántas planchas de revestimiento de acabado, madera y sofitos necesitaré al construir un tejado.

Capa de acabado

Hay que determinar las dimensiones útiles del tejado antes de calcular la cantidad necesaria de acabado. Como hay que tener en cuenta la longitud abrumadora de las chapas, éstas son más pequeñas de lo que son en realidad.

Supongamos que necesitas calcular el coste de compra de un 4.teja metálica de 1 x 6 m con una anchura útil de chapa de 1.1 m y una longitud total de 2.25 m para el tejado de una casa. Para ello

1. Dividir la longitud del tejado por la anchura útil de la hoja de la teja: n = 6 / 1.1 = 5.45. Redondee este valor a 6. Este es el número necesario de chapas en fila a lo largo de la anchura del tejado.
2. De la longitud real de la chapa (2.250 mm), deducimos el tamaño del solape (150 mm) y fijamos así la longitud efectiva de la chapa (2.100 mm o 2.1 m).
3. Dividiremos la longitud total de la cubierta entre la longitud efectiva de la lámina: k = 4.2 / 2.1 = 2. Así, determinamos que por la longitud del tejado, es decir, desde la cornisa hasta el patín, cada hilera requerirá dos chapas.
4. El número de chapas en fila a lo largo de la anchura de la vertiente se multiplica por el número de chapas a lo largo de la longitud del tejado (6 – 2 = 12). Es decir, 12 láminas irán a cubrir todo el tejado.

Pilomaterial

Determinamos cuánta madera se necesitará para construir un armazón de madera de 6 m de ancho y 4 m de largo que soporte un tejado de una sola vertiente:

1. La distancia entre los elementos del armazón depende del peso del material de acabado de la cubierta. Elegimos un ondulín ligero para cubrir el tejado, que se puede colocar en las vigas con un paso de 60 cm, y fijamos el ángulo de inclinación de la pendiente de 15 o .
2. Calculamos el número de cabios, para lo cual dividiremos la anchura del tejado y añadiremos 1 para tener en cuenta el cabio adicional colocado en el borde del tejado. Obtenemos 6 / 0.6 + 1 = 11.
3. El grosor de las patas de los cabios se determina restando la suma de la distancia entre los cabios de la anchura total del tejado y dividiendo el número resultante por el número de elementos del armazón (6 – 5.4 / 11 = 0, 055 m = 55 mm). Y elegir la anchura para que sea 2-3 cm más que el espesor de la losa del calentador. basándonos en una tabla especial (véase. Abajo), nos convienen cabrios con una sección transversal de 50 x 150 mm o 55 x150 mm.
4. Nos aseguraremos de haber elegido correctamente la sección transversal de las patas de los cabios. Para ello, primero determinamos la carga en el metro lineal de cada cabio según la fórmula Q fórmula_r = A ∙ Q, donde A es un paso de las vigas, y Q es la carga total sobre el techo, que consiste en el peso del techo, la presión de la nieve y el viento. A continuación comprobamos si se ejecuta la desigualdad [3.125 ∙ Q_r ∙ (l_Max³)] / [b ∙ h³] ≤ 1, donde l_Max – la longitud útil del tramo mayor del cabrio en metros, b es el espesor y n es la anchura del tablero en centímetros. Si no se respeta la desigualdad, es necesario aumentar la anchura de la placa o reducir el paso de los cabrios.
5. Sobre la base del ángulo de inclinación de 15 °, decidimos poner las etiquetas en las etiquetas cada 60 cm. Determinando la longitud del tejado por la distancia entre ellos y sumando al número resultante 1 (tabla para sujetar el patín), obtenemos que serán necesarias 8 filas.
6. Encontramos la anchura de las tablas de perilla restando la cantidad de pasos entre ellos de la longitud del techo y dividiendo el resultado en la cantidad de colapso (400 – 360 /8 = 5 cm). Según la tabla siguiente, seleccione el grosor óptimo del elemento.
7. Dado que la longitud de la pendiente es de 4 m y es necesario hacer un salario de 7 cm por debajo y en la parte superior, llegamos a la conclusión de que es necesario comprar dos tablas de viento con una longitud de 4.15 m.

Tabla: Dependencia de la sección de los cabios de su paso y longitud

Paso de instalación de las vigas (cm)	Longitud (m)
	3	3.5	4	4.5	5	5.5	6
215	100×150	100×175	100×200	100×200	100×250	100×250	–
175	75×150	75×200	75×200	100×200	100×200	100×200	100×250
140	75×125	75×175	75×200	75×200	75×200	100×200	100×200
110	75×150	75×150	75×175	75×175	75×200	75×200	100×200
90	50×150	50×175	50×200	75×175	75×175	75×250	75×200
60	40×150	40×175	50×150	50×150	50×175	50×200	50×200

Utilizando una tabla específica, se calcula el grosor de los tableros de los pomos en función de la distancia entre los cabrios. Debería ser de al menos 20 mm en nuestra situación.

Tabla Cómo afecta el escalón al grosor de la caja

Paso de cabrios (mm)	Grosor del tablero (mm)
300	–
600	20
900	23
1200	treinta
1500	37

Vídeo: cálculo del tamaño de las vigas con sus propias manos

Sofitos

Por último, comprobaremos gradualmente si se necesitan más componentes:

1. Según la fórmula l = b ∙ 2 + d ∙ 2, donde in es la longitud del frontón, y D es el voladizo de la cornisa, hallamos el perímetro de los voladizos según la cornisa y el frontón: 4 ∙ 2 + 6 ∙ 2 = 20 metros lineales. A continuación medimos la anchura del voladizo a (por ejemplo, 30 cm) y determinamos la superficie de los voladizos de cornisa y frontón (s = l – a = 20 – 0.3 = 6 m²). Ahora pensemos cuánto metal necesitará la sofita 3 x 0.325 m y con una superficie de 0.98 m². Para ello, dividiremos la superficie total de los voladizos entre la superficie de sofito metálico (6 / 0.98 = 6.2). El número resultante se redondea a 7, t. e. Se necesitarán 7 láminas de sofitos.
2. Determinamos el número de perfiles en J de 3 m de longitud, que se insertan bajo los voladizos cerca de las paredes. Habiendo dividido el perímetro de 20 m por la longitud de un elemento, establece que para el dispositivo del tejado tendrás que comprar 7 perfiles en J.
3. Calculamos el número de tablones frontales (instalados en el extremo de los voladizos) y de acabado (montados en combinación con los frontales). Como la longitud de ambos elementos es de 3 m, y el perímetro de los voladizos es de 20 m, llegamos a la conclusión de que es necesario comprar 7 listones frontales y de acabado.

Los cálculos preliminares sobre las necesidades de su tejado son esenciales para cualquier proyecto de construcción. Implica evaluar las dimensiones, la forma y los requisitos estructurales del tejado para asegurarse de que ofrece suficiente durabilidad y protección. Puedes calcular con precisión la cantidad de tejas, tablillas o planchas metálicas necesarias, así como la cantidad de estructura de soporte.

La planificación y el presupuesto también se ven favorecidos por un cálculo preciso de la cubierta. Unas cantidades exactas le ayudarán a calcular los costes con mayor precisión y evitar costes imprevistos más adelante en el proyecto. Tanto si se trata de sustituir un tejado viejo como de construir uno nuevo, este paso es crucial para mantener el presupuesto y el calendario del proyecto.

Además, los cálculos del tejado tienen en cuenta el clima local y los códigos de construcción. Estos factores influyen en la elección del tipo de materiales y la disposición de la cubierta. Para garantizar la longevidad y la resistencia a la intemperie, un tejado bien calculado tiene en cuenta estos factores ambientales.

En definitiva, la primera fase del cálculo del tejado sienta las bases del éxito de un proyecto de construcción. Garantiza el cumplimiento de las normas de construcción, ayuda en la planificación financiera y aclara los requisitos materiales. Puede tener un tejado que no sólo satisfaga sus necesidades funcionales, sino que también mejore el aspecto general y el valor de mercado de su vivienda si se toma el tiempo necesario para realizar cálculos precisos.