Vigas suspensas: visão geral das estruturas + esquema de instalação de sistemas de vigas suspensas

Tanto os construtores como os proprietários de casas devem estar familiarizados com os fundamentos das estruturas de caibros quando se trata de coberturas. A eficiência e o atrativo estético das vigas suspensas distinguem-nas de outros tipos de sistemas de armação de telhados. Os caibros suspensos criam saliências que protegem o edifício e aumentam o seu encanto arquitetónico, em contraste com os sistemas de caibros tradicionais que assentam diretamente nas paredes.

Considere o alpendre convidativo de uma cabana rústica ou os beirais de uma casa de campo encantadora; estes pormenores são frequentemente mantidos por vigas suspensas. A principal caraterística das vigas suspensas é a sua capacidade de ultrapassar as paredes exteriores de um edifício, oferecendo proteção contra as intempéries e um elemento estético único. A água da chuva é desviada do edifício através deste design, que também permite a incorporação de componentes estéticos, como painéis de fachada e intradorsos.

É necessário um procedimento meticuloso aquando da instalação das vigas suspensas, a fim de garantir a integridade estrutural e a coerência estética. Normalmente, os construtores começam por planear o telhado e descobrir o comprimento e o ângulo adequados para cada viga. As madres horizontais ou os tirantes que suportam estas vigas e ajudam a distribuir o peso uniformemente pela estrutura do telhado são fixados à viga de cumeeira no topo do telhado.

Conhecer as vantagens das vigas suspensas pode ser instrutivo para os proprietários que estão a pensar em construir uma nova casa ou renovar o seu telhado. Para além de servirem como um meio prático de sombra e proteção contra as intempéries, as vigas suspensas melhoram muito a estética geral de uma casa. Estes caibros demonstram a habilidade e a atenção aos detalhes que podem transformar um telhado normal num elemento definidor de beleza arquitetónica, quer sejam utilizados para construir um alpendre confortável ou para estender os beirais sobre as janelas.

Características da conceção das vigas suspensas

Porque é que se chamam "suspensos"? caibros? Porque estão completamente dependentes das paredes exteriores e literalmente congelam no interior do interstício. Não existe suporte interno. No entanto, os sistemas suspensos podem bloquear vãos até 14-17 metros devido à sua conceção, que os impede de se dobrarem!

Naturalmente, as vigas suspensas não são utilizadas por si só; são apenas um componente do sistema de vigas. Apenas quando combinadas com componentes adicionais (avós, travessas, escoras, etc.).) as vigas criam quintas ou arcos.

No que diz respeito aos caibros suspensos, a quinta mais básica consiste em duas vigas de caibro unidas num ângulo (formando um triângulo) no ponto superior. Um puff, normalmente uma viga de madeira, é utilizado para fixar as vigas horizontais. No entanto, poderia ser feito de metal, como o perfil metálico. Um tal puff é então designado por pesado.

O aperto tem um objetivo essencial. As vigas robustas colocadas nas paredes e fixadas no patim esforçam-se por se estender para os lados. Adicionalmente, o aperto mantém-nas no lugar para que se possa manter a forma triangular do arco. Os esforços horizontais são anulados e o espaçador ascendente não é transmitido às paredes. Por conseguinte, quando se utilizam vigas suspensas, apenas os esforços verticais têm impacto nas paredes exteriores.

O aperto pode ocasionalmente deslocar-se para cima, mais perto do patim, em vez de estar sempre na base da quinta. O trabalho a efetuar depende do tipo de conceção do arco. No caso de o aperto ocorrer na base das traves, funciona também como uma viga de pavimento por baixo. Para arranjar um piso com uma altura de teto totalmente realizada, é conveniente colocar um aperto (barra transversal) por cima da base das pernas da viga ao instalar o sótão.

As avós servem de suspensões e de travessas para suportar os caibros suspensos quando a distância entre paredes é superior a 6 metros. No entanto, o puff é constituído por duas soluções em vez de ser sólido.

Com as vigas suspensas, existem inúmeras possibilidades de design. Pense em cada um deles individualmente.

Desenho #1. Arco articulado triangular

A quinta mais básica, com a forma de um triângulo. consiste na junção das duas vigas do patim. A viga horizontal suporta as fundações inferiores. O aperto é fixado na base do "triângulo". A altura da cumeeira na estrutura deve ser de pelo menos um sexto do vão da quinta para que o sistema funcione corretamente.

Este esquema pode ser chamado de clássico. As vigas tentam dobrar-se e fender-se para os lados, e o aperto mantém-nas no lugar enquanto se aplicam cargas de alongamento. Uma vez que o puff não é um elemento de carga, pode ser utilizada uma maca de laminagem metálica no seu lugar.

Para diminuir a quantidade de flexão nas vigas de caibro, é utilizado um nó de corte excêntrico. Como resultado, para além da curvatura prevista, o momento fletor de sentido oposto aparece quando exposto às vigas de cargas externas (fenómenos atmosféricos, o peso do telhado, o seu próprio peso, etc.). P.). Isto permite aplicar uma viga mais pequena para os caibros, para além de reduzir as deformações de flexão. Este facto contribui para a redução dos custos de construção.

De um modo geral, um sótão é construído com este tipo de viga suspensa. Neste caso, os puffers servem de vigas de sobreposição do sótão.

Conceção #2. Artesão de armaduras com uma avó

Quando mais de seis metros de vãos se sobrepõem, é necessário um plano mais complexo.

Um aperto prolongado num sistema deste tipo irá encontrar cargas pesadas e acabará por se dobrar sob o seu próprio peso. O aperto é suspenso ao patim para evitar a deflexão. Como é que? Acrescentar mais um componente: os avós. Um bloco de madeira actua como suspensão. A suspensão é considerada pesada se for composta por metal. Para este efeito, é frequentemente utilizada uma barra metálica normalizada, que é eficaz para esticar.

Assim, é possível manter um aperto longo e nivelar a sua deflexão com a ajuda de um saco de um saco. Simultaneamente, o próprio aperto é constituído por dois componentes – vigas que se encaixam uma na outra no centro da estrutura.

Embora a conceção da avó seja simples, são frequentemente cometidos erros de construção no dispositivo. A coisa mais importante a lembrar é que a avó só deve trabalhar no alongamento, nunca na compressão. Não deve ser confundido com o balcão que assenta sobre o nó da cornija e os collants dos collants. O elemento comprime-se nesta situação, em vez de se esticar.

Devido ao facto de o dispositivo da avó e o suporte serem tão semelhantes, podem surgir confusões como esta. Mas, tal como a ideia de trabalho, os seus objectivos são completamente diferentes. Ao contrário da estante, a avó não é fixada com um puff. Está suspenso no nó da cornija e o aperto é fixado à sua parte inferior com grampos.

As peças que a compõem são digitadas no comprimento necessário, unidas com um emaranhado oblíquo ou reto e fixadas com parafusos. O grampo junta-se ao puff quando este está suspenso.

O plano proposto é adequado para edifícios industriais e agrícolas de grande envergadura. No entanto, já não é utilizado e é considerado desatualizado na sua forma original. No entanto, os seus componentes individuais são utilizados com grande sucesso na prática da construção, na criação de outros tipos de arcos.

Desenho n.º 3. Arco de dobradiça com puff elevado

De acordo com este projeto, o sopro é posicionado mais alto e mais perto do patim do que na base do arco. Estica-se mais no local de instalação de aperto que é mais alto.

Os quartos do sótão são construídos utilizando a estrutura com o puff elevado. A forma como o aperto é altamente localizado afecta diretamente a altura do teto.

As vigas de caibro das estruturas não são apertadas; em vez disso, baseiam-se em Mauerlat. Além disso, a fixação é flexível e desliza de forma deslizante em vez de ser rígida. Permite ajustar as variações de temperatura e de humidade que provocam a alteração das dimensões das vigas (o seu avanço).

Em qualquer cenário, o sistema será estável se for aplicada uma carga uniforme nas encostas. O sistema de vigas desloca-se na direção da carga predominante se a carga for maior num dos lados. As vigas são instaladas com remoção em ambas as direcções, fora das paredes, para evitar isto e garantir a estabilidade do telhado.

Quando o sótão é arranjado, as cargas de estiramento e o batimento de estiramento actuam sobre o aperto deste arco, que não é um suporte.

O aperto nos quartos do sótão é tipicamente uma viga à qual está ligado o isolamento ou um teto suspenso. Instalar a suspensão para evitar a sua queda. A suspensão é pregada ao patim e à cruz com pequenas cargas supostas, fixando as ligações com duas tábuas de cada lado.

São utilizados vários pendentes, cada um fixado com pregos, se o aperto for bastante extenso. Devem ser utilizados grampos adicionais para grandes cargas.

Conceção #4. Arco de sárnico com rigel

Neste diagrama, que é semelhante ao anterior, é utilizado um suporte rígido semelhante em vez do suporte deslizante inferior no nó da cornija. As vigas com fixação fixa são cortadas num Mauerlat ou utilizam barras de suporte.

O tipo de tensões que se desenvolvem no arco são alteradas quando o suporte é substituído. O desenho passa a ser um espaçador, actuando sobre as paredes e o Mauerlat com esforços de rotura.

A parte superior do arco é onde o aperto é efectuado. Neste caso, o seu objetivo é evoluir. A sua ação é baseada na compressão; já não é capaz de se esticar. Rigel significa empurrar para comprimir.

O arco elevado de uma só viga destina-se a suportar uma carga ligeira do espaçador. Para além da barra transversal, é instalado um aperto quando se trata de cargas pesadas. As vigas suspensas são adquiridas; os seus nós e o seu desenho assemelham-se ao típico arco de três cabelos. Para eles, o Mauerlat já não é necessário.

Desenho n.º 5. Arco com pendente e escoras

Avó a adicionar aos arcos do esquema. É utilizado em situações em que o comprimento das vigas – até 14 metros – provoca um desvio notável do seu peso próprio. As escoras que suportam as vigas de caibros complementam o sistema para ajudar a nivelar as tensões de flexão.

As escoras apoiam-se normalmente nas paredes interiores. No entanto, como não estão nos sistemas de suspensão, a avó serve como único ponto de destaque para as escoras. O resultado é um design rigoroso que funciona com base no seguinte princípio: quando uma carga externa actua sobre as vigas, estas dobram-se e pressionam contra as escoras; a suspensão estica e puxa a viga de cumeeira; as partes superiores das vigas também puxam a viga de cumeeira; e, por fim, as vigas são embaladas com escoras.

Este esquema faz uso apropriado de um aperto longo porque utiliza vigas longas. Normalmente, é constituído por duas vigas unidas a meio do vão ou por um otruc direto; no entanto, também pode ser composto por um único elemento. A ligação de aperto com a avó é efectuada através de um grampo.

Na verdade, todos os arcos suspensos atualmente em uso são uma variante do típico arco de três vãos. Avós, barras transversais e escoras estão entre as outras adições que apenas tornam as vigas mais rígidas. Para além disso, a capacidade de carga mantém-se constante.

"Conhecer a importância estrutural das vigas suspensas e os procedimentos críticos para a sua instalação eficaz é essencial para a sua compreensão. Este artigo apresenta uma introdução completa às estruturas de vigas suspensas, descrevendo a sua função na estabilidade da cobertura e fornecendo um plano de instalação simples e compreensível. Tanto os profissionais como os proprietários de casas podem melhorar a sua compreensão e o método de incorporação de vigas suspensas em projectos de coberturas, decompondo estas ideias em passos fáceis de gerir."

Nós principais: tipos de compostos de elementos

Só quando todos os nós principais estão ligados de forma competente é que qualquer uma das estruturas acima referidas pode funcionar como pretendido. Só assim poderão desempenhar a sua função sem sofrerem deformações devido a influências externas.

As vigas de caibro são unidas num ângulo a partir de cima e sobrepõem-se ou são cortadas para se ligarem à água. Skate é o nome deste nó. O encaixe das vigas que foram cortadas nos cantos das extremidades é necessário para fixar o VSTS. As partes superiores do caibro são fixadas umas às outras quando a sobreposição é combinada e fixada com um parafuso apertado com uma porca ou estilete.

Da mesma forma, a ligação de um caibro e a ligação são semelhantes. No entanto, neste caso, os topos das vigas são aplicados uns aos outros depois de as escavações serem reduzidas para metade, resultando em metade da espessura da madeira. Depois disso, é efectuado um furo de passagem em cada uma das peças cortadas e estas são unidas e puxadas em conjunto.

A ligação entre a parte inferior das vigas e um aperto também está presente nas estruturas dos arcos (e.g., no típico arco de três formas). O corte em forma de cabeça com um dente simples ou duplo e a fixação com parafusos completam a ligação. Podem ser utilizadas tábuas curtas ou placas de metal para a fixação; podem ser colocadas na junta da viga, apertadas e fixadas com pregos.

Com a fixação do parafuso seguinte, o puff elevado é cortado nas vigas.

No plano que apresenta uma viga elevada, as vigas são fixadas ao Mauerlat. Neste caso, o apoio é rígido ou deslizante, consoante o tipo de deslizador. Com uma montagem deslizante, os caibros podem deslocar-se ligeiramente graças a suportes metálicos deslizantes. Com a montagem rígida, é utilizado um dente cortado e uma barra de suporte é uma opção.

Princípios gerais de cálculo das vigas suspensas

Como já confirmou com sucesso, o sistema de vigas suspensas diz respeito a estruturas complexas e necessita de um cálculo exato baseado em numerosas variáveis. A imprecisão dos parâmetros das extremidades fará com que o telhado se torne instável e possa ruir devido à sua incapacidade de suportar cargas.

Como tal, é melhor utilizar o projeto de casa concluído ou deixar o cálculo das vigas suspensas para os especialistas. Há um bom número de calculadoras em linha disponíveis na Internet para utilização em situações extremas.

O cálculo utiliza os seguintes dados:

• as dimensões da divisão sobreposta;
• a presença de um sótão;
• carga máxima estimada;
• o ângulo de inclinação dos declives;
• tipo de sistema de caibros;
• material de fabrico das paredes;
• Material de cobertura.

Após o cálculo, verificam:

• secção transversal das vigas;
• o tamanho do degrau das vigas;
• Forma de quinta.

Qualquer pessoa que trabalhe em projectos de coberturas tem de compreender a instalação e a estrutura das vigas suspensas. As vigas suspensas, por vezes designadas por vigas suspensas ou voadoras, são uma parte essencial da construção do telhado porque oferecem estabilidade e apoio. Ao contrário dos caibros convencionais, estes estendem-se para além das paredes exteriores de um edifício, formando saliências que melhoram o design arquitetónico e protegem as paredes inferiores dos elementos.

É necessário um planeamento e execução cuidadosos ao instalar vigas suspensas. Para garantir que os caibros são posicionados corretamente para suportar o peso do telhado e proporcionar uma saliência suficiente, o processo começa com medições e cálculos precisos. Normalmente, cada caibro é cortado à medida, instalado um de cada vez e fixado à estrutura do telhado. Para garantir a durabilidade e a integridade estrutural da cobertura a longo prazo, esta técnica de instalação exige precisão.

O diagrama esquemático de um sistema de caibros suspensos mostra as peças e o processo de instalação. Ilustra como cada caibro se projecta para além da placa de parede e é sustentado por extensões em consola ou madres, que são vigas horizontais. Em conjunto, estes componentes distribuem uniformemente o peso do telhado e dão ao beiral o apoio de que necessita. A ilustração fornece aos empreiteiros e aos técnicos de telhados um guia visual que descreve os procedimentos necessários para construir um sistema de vigas suspensas robusto e útil.

Em conclusão, a obtenção de um aspeto visual apelativo e de fiabilidade estrutural em projectos de coberturas requer um conhecimento profundo do conceito e da instalação de vigas suspensas. Os construtores podem melhorar a funcionalidade e o aspeto estético dos telhados, garantindo simultaneamente a resistência às intempéries e a durabilidade a longo prazo, conhecendo o seu papel e aderindo a um esquema de instalação claramente definido.

Vídeo sobre o tema

A destruição do telhado. Construtores fortes. Conceção do telhado.

Vigas suspensas. O telhado da casa de madeira.Tecnologia. Parte 2.

Sistema de vigas suspensas do telhado de duas águas do projeto de cartão canelado