Tipos de sistemas de vigas: análisis de las versiones básicas con el análisis de las características tecnológicas

Para cualquier tejado, es esencial seleccionar el sistema de vigas adecuado, ya que afecta a la resistencia, la longevidad e incluso el aspecto del tejado. Los constructores y propietarios de viviendas pueden tomar decisiones con conocimiento de causa si tienen una comprensión básica de los sistemas de vigas. Cada sistema tiene un conjunto único de ventajas y características que se adaptan a diversos patrones climáticos y estilos arquitectónicos.

Los sistemas de cabrios clásicos, como la cercha común o de postes, han perdurado gracias a su fiabilidad y sencillez. Estos sistemas están formados por vigas horizontales o postes que soportan cabrios inclinados que se unen en la cúspide. Son fáciles de construir y perfectos para diseños de tejado sencillos.

La solución versátil que ofrecen las cerchas es adecuada para estructuras de cubierta más complejas. Estas estructuras prefabricadas se fabrican teniendo muy en cuenta la distribución del peso mediante sofisticados cálculos. Son perfectos para interiores de concepto abierto o diseños que requieren grandes secciones de cubierta, ya que pueden abarcar mayores distancias sin necesidad de soportes intermedios.

Elegir un sistema de vigas adecuado es aún más importante en regiones vulnerables a condiciones meteorológicas extremas, como fuertes vientos o grandes cantidades de nieve. Los sistemas con mayor resistencia y capacidad de carga son la cercha de cordones paralelos y la cercha de tijera. Al distribuir el peso uniformemente, su diseño reduce la posibilidad de daños estructurales y garantiza la estabilidad a largo plazo.

En este artículo se describen las configuraciones básicas de los distintos tipos de sistemas de vigas utilizados en cubiertas y se analizan las características tecnológicas que los diferencian. Los propietarios de viviendas y los constructores pueden garantizar tanto la longevidad como la eficiencia en el diseño de cubiertas conociendo estos sistemas y eligiendo el que mejor se adapte a sus requisitos estructurales."

Tareas y funciones de los sistemas de cabrios

Las funciones asociadas a un tejado van más allá de la protección frente a factores externos. Aunque no cabe duda de que hacer frente a los fenómenos meteorológicos en una zona específica presenta una impresionante lista de tareas.

Como último elemento arquitectónico, el tejado priva completamente al edificio de su aspecto o le da una orientación estilística. Como componente fundamental de la estructura del tejado, el sistema de vigas debe satisfacer todas las especificaciones estéticas y técnicas directamente relacionadas con el tejado.

Los factores de la elección de la "columna vertebral" de la cubierta

Indudablemente, el sistema de cabrios es un componente de los tejados inclinados, que

• establecen la configuración y la inclinación;
• Sujeta el revestimiento de acabado y los componentes de la tarta del tejado;
• crea las condiciones para un funcionamiento impecable de los elementos del sistema de cubierta.

En consecuencia, la elección del tejado se reduce a la determinación de la mejor versión del sistema de vigas, en la que influyen factores favorables como éstos, además de las preferencias del propietario de la vivienda.

• El número de precipitaciones invernales y estivales, características de la zona en la que se proyecta la construcción.
• Fuerza y dirección con la velocidad de los vientos predominantes en la región.
• El deseo del propietario de utilizar el espacio bajo el tejado para organizar locales domésticos o residenciales.
• Tipo de acabado de la cubierta.
• La capacidad financiera del propietario.

El dispositivo del sistema de vigas y la elección del tejado están muy influidos por los datos climáticos. Los edificios con una pequeña inclinación que ayuda a la acumulación de depósitos de nieve no son prácticos en zonas donde las nevadas son copiosas. Por otra parte, las formas aerodinámicas y de poca inclinación son preferibles en zonas ventosas, ya que será difícil arrancarlas y llevarse un fenómeno meteorológico fuerte.

Es obvio que un edificio delicado no está diseñado para albergar las habitaciones útiles que contiene. Existen sistemas de vigas diseñados para construir en zonas con diferentes cargas de viento para las personas que desean equipar un espacio bajo el tejado.

El tejado de configuración compleja o sencilla puede construirse sin el ático si no es necesario. Existen numerosas opciones, como diversas combinaciones de las versiones básicas, familiarizarse con las cuales le ayudará a comprender los fundamentos de la construcción de cualquier tipo de sistema de vigas.

Basta con observar los edificios bajos cercanos para evitar especular sobre la forma y la inclinación más sensatas del tejado a dos aguas.

Como punto de partida seguro, la configuración probada puede modificarse y finalizarse para satisfacer las necesidades del futuro propietario y las especificaciones técnicas de la cubierta. Si no quiere acabar como sus vecinos, debería informarse sobre los detalles funcionales y estructurales de los distintos sistemas de cabrios.

Opciones básicas para los sistemas de cabrios

Los planos sobre los que "rueda" el agua atmosférica pueden considerarse como las vertientes simples del tejado inclinado. Los componentes primarios del sistema de cabios, los nervios de las patas de los cabios, crean pendientes. El número y la disposición de las pendientes determinan la clasificación de las cubiertas inclinadas y los sistemas de cabrios asociados. De acuerdo con los indicadores homologados dentro de sus rangos, éstos consisten en:

• De una sola vertiente. Los tejados con una vertiente se disponen principalmente sobre objetos domésticos, ampliaciones, verandas. Los cabios del sistema de una sola vertiente descansan sobre dos paredes o dos filas de cabios. Una de las paredes o una fila de soportes debe ser más alta que la otra para que el agua pueda fluir sin obstáculos hasta el plano formado por los cabrios.
• Hastial. Los tejados con dos vertientes rectangulares se encuentran con más frecuencia en espacios domésticos. Los cabios de los sistemas a dos aguas se basan en dos paredes de la caja rectangular de la casa. En la ejecución clásica, la superficie de ambas rayas es igual, así como la altura de las paredes de apoyo. Es cierto que las soluciones de diseño con pendientes diferentes en el área y diferentes en alturas de las paredes de soporte se hicieron frecuentes.
• Helmes. También llamado de cuatro vertientes, basado en el número de planos inclinados. Los cabios del sistema de cabañas forman un par de vertientes trapezoidales y un par de vertientes triangulares. Las vigas de los componentes trapezoidales se basan en las paredes largas de la caja, y las homólogas triangulares – en el extremo corto. En planta, el tejado de acebo es como un sobre de correo. Su aspecto es espectacular, se utiliza en todas partes. La categoría de cuatro vertientes incluye cubiertas con vertientes triangulares acortadas, recomendadas insistentemente para la construcción en zonas con una elevada carga de viento.
• Agudo. Tejado que consta de vertientes triangulares que convergen en una parte superior. El número mínimo de vertientes es 4, el límite superior no está limitado. Las vigas del sistema de carpas se basan en la igualdad en altura de las paredes o soporte. Las estructuras de carpa prefieren elevarse sobre las verandas y pérgolas. Las variaciones con un tejado de carpa inclinado les permiten disponerlas en regiones con cualquier carga de viento.
• Roto. También se llaman abuhardilladas, porque es la tecnología quebrada que permite crear las habitaciones más espaciosas bajo el tejado. Los cabios de las estructuras quebradas se instalan por analogía con los sistemas a dos aguas, pero se construyen en dos niveles. Los cabrios inferiores se apoyan en las paredes de la caja equipada, los superiores en los soportes del nivel inferior del entramado de cabrios.

El tema inclinado tiene muchas variaciones entre los tipos de tejado y estructuras de cabrios especificados. Por ejemplo, un tejado a dos aguas puede realzarse con una estructura de una sola vertiente por encima del porche en el centro de la vertiente principal, o puede tener un rulo en un lado y un frontispicio estándar en el otro.

Un tejado complejo con cuatro pinzas de madera o frontones de piedra forma una combinación en cruz de dos sistemas de hastiales. Con frecuencia se utilizan simultáneamente muchos tipos de sistemas de cabrios cuando se disponen las cajas en una configuración en forma de T o de M. La tecnología del acebo puede utilizarse para construir el nivel superior del tejado a dos aguas.

Cualquier complejidad de la estructura de las vigas puede expresarse como una colección de formas básicas. Es preferible dividir condicionalmente el objeto en bloques distintos para facilitar la comprensión de los matices constructivos. Le indicarán cómo ensamblar todos los componentes y unir los tipos fundamentales de estructuras de cabrios mencionados anteriormente.

Vista general de las estructuras de cabrios inclinados

Examinaremos las principales categorías de sistemas de cabrios y los esquemas asociados para comprender la amplia gama de diseños y las posibles disposiciones de los mismos.

Tipo 1 – Estructura de un solo cabrio inclinado

La mayoría de los tejados de una sola vertiente se clasifican como descarga de lo insustituible porque, a pesar de su inclinación, el volumen de espacio que crean bajo el tejado es insuficiente. Para crear un techo puramente horizontal, todavía se construye un solapamiento, dividiendo el ático de las habitaciones principales, si se desea.

El plano de un sistema de cabrios de una sola vertiente viene determinado por el tamaño del vano, que la vertiente única está destinada a bloquear:

• Si la distancia entre el soporte superior e inferior del cabrio es inferior o igual a 4.5m, no se utilizan puntales ni cremalleras adicionales.
• Si la luz está comprendida entre 4.5m a 6m, se coloca un agua cerca del muro alto. Sobre ella se apoya una subcajonera – una pata socavada que proporciona la rigidez del cabrio más cercana a la parte superior de la luz.
• Si hay un voladizo de una luz de 6m a 9m, los linianes se colocan a ambos lados y las patas socavadas se apoyan en ambos lechos.

Se divide en sectores con las distancias mencionadas en caso de que sea necesario bloquear un vuelo más importante. Los bastidores se colocan debajo de las carreras en los límites de los sectores vecinos, y los soportes y los puntales se colocan dentro del sector de acuerdo con las directrices proporcionadas. Se añaden anclajes diagonales contra el viento en el interior de las estructuras de viga inclinada simple para la construcción en zonas con gran actividad de viento.

La disposición de un dintel de una sola ranura se asemeja en planta a varias vigas paralelas apiladas. El techo de una sola ranura es bastante práctico pero no especialmente atractivo. Se acepta una inclinación de entre 4 y 12 grados, con una inclinación mayor.

Si bien la impermeabilización y el cajón continuo no son necesarios para los tejados inclinados, se recomienda para las zonas de poca pendiente. Es preferible utilizar perfilería o cubierta metálica para disponer estructuras en zona hinchada, y tipos de cubierta blanda para estructuras bajas como revestimiento de acabado.

Tipo nº 2 – sistemas de vigas de tejados a dos aguas

Los entramados de vigas a dos aguas se construyen normalmente con altillos y de acuerdo con los carriles y las vigas de madera. Hay una tonelada de modificaciones bajas y altas, aisladas y frías disponibles para el tipo más popular de tejados.

Los cabrios utilizados en el dispositivo de cubiertas a dos aguas se clasifican en las siguientes categorías en función de las condiciones arquitectónicas y técnicas del objeto:

• Namber. Son cabrios que tienen un fuerte soporte bajo el talón superior e inferior. Se fabrican e instalan como los cabios de los tejados lisos. Construir sistemas de cabrios estratificados sobre cajas con un muro portante interno. Se necesitan como estructura de soporte para la pista de patinaje. Una serie de estanterías o columnas de soporte pueden desempeñar el papel de la pared. En el esquema estratificado más sencillo, con una luz de hasta 5 m, el cabrio se basa en una carrera, que se apoya en la colocación a través de los bastidores de soporte. La rigidez proporciona puntales. Los esquemas para vanos más sólidos están equipados con contracciones, abuelas y correderas adicionales.
• Colgante. Los cabios del tipo colgante sólo tienen el soporte inferior, se apoyan unos sobre otros. Los elementos de un cabrio colgante se fabrican inmediatamente en forma de triángulo, de modo que se puede abandonar el Mauerlat. En tales casos, la función Mauerlat se confía a la base del triángulo – un soplo utilizado para compensar la expansión en el techo por el peso de la nieve, el techo y el propio sistema. La tecnología colgante se utiliza en la disposición de cajas pequeñas que no disponen de un soporte interno para la cumbrera. En caso necesario, superposición de estructuras de grandes luces, el circuito colgante se equipa con colgantes, puntales, soleras, etc.

La inclinación de 10º a 60º sugiere dos vertientes. Para el acabado se puede utilizar cualquier tipo conocido de revestimiento de rollos, hojas grandes y piezas.

La disposición de los cajones es maciza o escasa, en función de las características técnicas del tejado. Las alfombras impermeables se instalan en su totalidad en pendientes bajas de hasta 12º, y sólo en zonas altas en las que pueden producirse fugas, como alrededor de tuberías y otros pasillos de la cubierta, manzanas, patines y cornisas.

Tipo #3 – sistema de encinas y semiarcos

Los cascos son tejados con "envoltura" que se diferencian de las estructuras a dos aguas en que tienen vertientes inclinadas triangulares-ejes en lugar de pinzas verticales de fraude. Se colocan junto al ángulo del sistema estándar de vigas a dos aguas que ocupa la parte central del tejado.

Los cambios en las proporciones son los que dan diversidad a la familia de las estructuras de carena. Se puede crear un diseño que satisfaga cualquier gusto o requisito arquitectónico ajustando la longitud del patín en relación con la longitud de la base y la altura de la pendiente.

Los siguientes materiales se utilizan para construir los cabios de los tejados de acebo:

• Parcelas de cabrios navales o colgantes con elementos constructivos apropiados: cabezas, cumbreras, sopladuras, etc.D.
• Rieles diagonales que conectan los picos de los cabios extremos con las esquinas de la caja.
• Cabrios acortados que forman las vertientes inclinadas del Walm y la parte de las vertientes principales adyacentes a las válvulas.

Las estructuras con casco son poco profundas y abuhardilladas. No son los mejores para organizar las habitaciones bajo el tejado, tengo que admitirlo. La superficie está muy limitada por cuatro pendientes pronunciadas. No obstante, existe una variante danesa con un nombre más corto para los aficionados a las casas abuhardilladas. Los partidarios de la arquitectura atípica probablemente disfrutarán con el estilo holandés, que, junto con la versión danesa, entra en la categoría de "tejados a dos aguas."

Los sistemas de vigas del tejado de las variedades encina y semiencina se construyen con una inclinación que oscila entre 10 y 12 grados y 60 grados. Proporciones clásicas en la prioridad incondicional con una inclinación de 25-30.

Todas las esquinas convexas y cóncavas de la estructura fellar requieren una mayor impermeabilización, además de rifles, patines y voladizos de cornisa. El uso de materiales componentes en la decoración final viene dictado por una difícil configuración de la pendiente. Se producen demasiados residuos al cortar el metal y la chapa perfilada.

Vista nº 4 – Techo Constantin

Un tejado a cuatro aguas sin cumbrera es una estructura de tienda básica que se inclina cuatro veces. Su disposición es cuadrada, con diagonales que van de esquina a esquina. El tejado se asemeja a una tienda de campaña porque las tres vertientes triangulares están unidas en la parte superior. Construya techos de carpa sobre las cajas que tienen forma clara de rectángulos o polígonos.

En la construcción de los sistemas de cabrios de las tiendas se aplican principios estándar, alonables y colgantes:

• Por encima de la caja con un soporte central o un muro de carga, se construye una estructura de cabrios de una variedad de capas.
• Sobre el objeto sin pared interior ni soporte, se construye un armazón en principio colgante.

Las preferencias del futuro propietario determinarán la inclinación y el número de pendientes. La cubierta de material en piezas es la mejor opción para decorar las pendientes triangulares, ya que el corte de grandes planchas deja una gran cantidad de residuos. Las estructuras de las tiendas prefieren estar equipadas con un cajón continuo y una alfombra impermeabilizante, independientemente de su inclinación.

Vista #5 – sistema de cabrios rotos

Bastidores de cabrios para los dañados, i.e. Los tejados abuhardillados están diseñados específicamente para ampliar el espacio del ático de modo que puedan crearse en él espacios residenciales o domésticos.

La tecnología Blomed se utiliza principalmente en la construcción de tejados abuhardillados, que están aislados en las viviendas permanentes y pueden ser fríos en las casas de verano.

El tejado quebrado tradicional puede dividirse condicionalmente en dos vertientes rectangulares, cada una de las cuales forma un ángulo exterior con la otra vertiente. Ajustando el tamaño de las secciones individuales de las pendientes, los ángulos entre ellas y el ángulo en la zona de la cumbrera, se puede conseguir la forma deseada.

Uno de los sistemas de cabrios más intrincados es el tipo ático, que introduce la estructura desafiante a través de los planos y dibujos de la estructura quebrada. Hay dos niveles de extinguido en la parte superior de uno al otro:

• El nivel inferior de los cabios se basa en el Mauerlat de las vigas de un forjado de madera, la chapa del ferrocarril o la viga del techo de una casa de madera. Riftin establece las ruinas para la inclinación de la parte superior, que también sirven de apoyo para la parte inferior de la viga de la grada superior. Los cabrios de la parte inferior del tejado roto sólo pueden ser.
• La grada superior de Rhapilin con los talones inferiores se basa en los recorridos de la grada situada bajo ella. Las carreras son la base para colocar las vigas del techo del ático. En la construcción de la parte superior, se puede utilizar tanto una técnica estratificada como colgante. La tarea del vértice es sólo la formación de la parte del patín, porque las tareas de la distribución de la tarta del tejado se asignan a la parte inferior del tejado del ático.

El propietario determina la inclinación de las vertientes superior e inferior según su gusto personal. Si los cinco ángulos del tejado del ático forman un círculo imaginario, esa forma se considera ideal. No hay limitaciones en el tipo de cubierta que determinen la disposición de un cajón macizo o ralo.

Es preferible instalar un cajón resistente e impermeabilizar la parte superior más blanda. En las pendientes inferiores más pronunciadas, la precipitación no se retrasa, pero los vientos fluidos suponen una amenaza para ella.

En las regiones donde son frecuentes los vientos fuertes, cada cabrio se sujeta a la pared mediante un ligamento de alambre en lugar de a través de uno, como es típico en los tejados a dos aguas. Así se evita que el tejado se rompa.

Sistema tradicional de cabrios	Una disposición común de los cabrios en la que éstos se unen en una viga de cumbrera central, proporcionando un apoyo directo a las estructuras del tejado.
Sistema de vigas de celosía	Un sistema de ingeniería que utiliza cerchas prefabricadas como soporte, lo que permite mayores luces y espacios de techo más abiertos.

Por supuesto! Para su artículo "Tipos de sistemas de vigas: análisis de las versiones básicas con el análisis de las características tecnológicas" conclusión sucinta:

Conocer los diferentes tipos de sistemas de cabrios es evidente por la importancia que tienen en la construcción de tejados. Cada diseño -desde las modernas cerchas fink hasta las clásicas cerchas king post- ofrece un conjunto único de ventajas en función de los requisitos estructurales y los gustos arquitectónicos.

El examen de estos sistemas revela sus cualidades y usos especiales. Por ejemplo, la eficacia de una viga de celosía se adapta a cubiertas más grandes que requieren mayores luces sin comprometer la resistencia, mientras que la sencillez de una viga de celosía de postes la hace ideal para estructuras más pequeñas.

Los avances tecnológicos, como la introducción del acero y el uso del diseño asistido por ordenador (CAD), siguen mejorando los diseños de los sistemas de vigas. Estos avances garantizan que las cubiertas se construyan para resistir diversas condiciones ambientales, al tiempo que mejoran la integridad estructural y agilizan el proceso de construcción.

Las preferencias estéticas y las consideraciones prácticas deben equilibrarse a la hora de elegir un sistema de vigas. Cada elección que haga, ya sea en relación con el estilo arquitectónico, la rentabilidad o la sencillez de la instalación, afecta a la longevidad y el rendimiento general del tejado.

Mediante un examen exhaustivo de los aspectos tecnológicos y los atributos estructurales de los distintos sistemas de vigas, los constructores, arquitectos y propietarios de viviendas pueden tomar decisiones bien informadas que mejoren la seguridad, la longevidad y el atractivo estético de las estructuras de cubierta.

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