Sistema de vigas do telhado partido: as nuances dos cálculos e do design + exemplos de construção

Bem-vindo ao "Tudo sobre o telhado" a nossa discussão aprofundada sobre as nuances dos sistemas de cobertura. Hoje, analisamos o sistema de caibros do telhado partido – um componente vital do design do telhado que combina praticidade e atração visual.

Para manter a estabilidade e distribuir uniformemente o peso da estrutura do telhado pelas paredes, o sistema de vigas é essencial. A conceção de um telhado partido é mais complicada, uma vez que tem ângulos e intersecções que exigem uma matemática exacta e um planeamento cuidadoso.

Para calcular o sistema de caibros, é necessário compreender uma série de variáveis, incluindo o vão do telhado, a carga que este deve suportar – incluindo cargas de neve e vento – e o tipo de material de cobertura a utilizar. Estas estimativas garantem que o telhado continuará a ser estruturalmente sólido durante muitos anos, para além de ter um aspeto agradável.

Ao projetar um sistema de caibros de telhado partido, os ângulos e as juntas devem ser cuidadosamente tidos em conta. Cada caibro tem de ser cortado exatamente no sítio certo e colocado de forma a encaixar nos outros caibros e na geometria geral do telhado. A obtenção do estilo arquitetónico pretendido e a manutenção da integridade estrutural dependem desta precisão.

Vejamos alguns exemplos reais de sistemas de caibros de telhado com mau funcionamento na indústria da construção. Cada exemplo demonstra como as várias configurações podem melhorar a funcionalidade e o aspeto estético de um telhado, desde simples desenhos de anca e vale até telhados de duas águas tradicionais mais complexos.

Cálculo de um sistema de caibros castanhos

Uma estrutura pentagonal com uma variação distinta nos cantos das inclinações é o exemplo mais vivo e expressivo da classe dos telhados partidos. É possível perceber que está organizado em dois níveis que se apoiam um no outro, mesmo sem entrar nos pormenores técnicos da sua construção. O sótão que deu origem ao segundo nome, telhados partidos, está localizado na camada sólida inferior. A forma da estrutura na zona de skate é determinada por um tier-top menos volumoso que coroa a parte inferior.

Brevemente sobre as especificidades do desenho da viga

A estrutura de caibros para ambas as partes do telhado do sótão é construída de acordo com as regras ditadas pela tecnologia habitual para a construção de telhados inclinados. A parte inferior da estrutura do telhado partido é construída através da instalação de pernas de viga em camadas. No dispositivo superior, podem ser usadas vigas em camadas e suspensas. A parte inferior da viga em camadas tem o direito de se apoiar no Mauerlat ou nas vigas do teto. O suporte para a parte superior é, na maioria das vezes, uma estrutura de madeira, desempenhando ao mesmo tempo o papel de estrutura de uma das paredes do sótão. O dispositivo da camada superior tem como principal objetivo a facilidade de trabalho do empreiteiro.

Segundo a tradição, o ângulo de inclinação das vertentes da parte inferior do telhado partido é muito mais fresco do que o da parte superior. Criam uma rutura – um indicador visual da utilização de tecnologia quebrada na construção do telhado. No entanto, a inclinação das partes superior e inferior das encostas pode ser igual, razão pela qual a estrutura quebrada parecerá uma empena comum. Mas são padrão para telhados quebrados pelo método, porque a estrutura do nível inferior é obrigada a garantir a possibilidade de organizar o espaço operado. T.e. O sistema de caibros deve ter os elementos necessários com uma determinada capacidade de suporte para organizar paredes e teto isolado ou sótão frio.

Tipos de cargas e sua totalidade

Não o levaremos para o cálculo do sistema de vigas do telhado danificado pelos projectistas das empresas de construção. Sem nós, os construtores conhecem-nas. Este tipo de detalhes básicos são completamente desnecessários para quem optou por adicionar um ou dois telhados a uma área suburbana. Estão disponíveis inúmeros programas que efectuam cálculos matemáticos complexos para determinar a secção de vigas, apoios e caibros numa questão de segundos. Examinamos mais detalhadamente os dados que terão de ser introduzidos no programa, os tipos de cargas que estarão presentes na sobreposição e as vigas dos níveis superior e inferior que têm de ser consideradas.

Descarregue o programa clicando nesta ligação (funciona apenas com o Excel). Depois disso, forneceremos amostras do nosso trabalho feito especialmente para ela.

Porque é que os limites são necessários

Diferentes tipos de cargas actuam em cada componente do sistema de vigas partidas da cobertura. O peso das cargas não deve causar distorções e danos que tenham de ser reparados. São considerados dois valores-limite no cálculo das construções portantes, de acordo com as regras. Estas são:

• A força máxima é um estado cujo excesso leva à destruição da estrutura de construção, à perda de resistência ou estabilidade.
• A deformação máxima é um estado, cujo excesso leva a deflexões inaceitáveis, como resultado do qual a geometria da estrutura não só muda, mas as juntas nodais são violadas.

Os projectistas são calculados para os dois tipos de condições marginais especificadas. Um telhador independente não é muito inteligente. As fórmulas já estão incorporadas e são tidas em consideração na Internet. São incorporados no algoritmo de cálculo como valores de sinal do tipo seguinte:

• N_{tr. força} – a dimensão do elemento do sistema de vigas, cuja redução conduzirá ao estado de perda de resistência.
• N _{tr. deflexão} – o tamanho do elemento, cuja diminuição implicará uma deformação ameaçadora.

Ao utilizar o apoio informático automatizado, é importante estar atento a estes números. Uma vez que este é o limite mínimo, os valores reais de projeto devem ser mais elevados.

O peso da precipitação invernal, a força do vento, a massa própria, o peso dos móveis e as pessoas que utilizam o sótão são algumas das cargas que pressionam o telhado. As cargas podem atuar em simultâneo, alternadamente ou em qualquer combinação, como neve + pessoa + mobiliário ou neve + vento + t.D. Na tentativa de fornecer a probabilidade da carga máxima, os cálculos são realizados da maneira mais completa possível.

Como determinar o peso do manto de neve

O peso do manto de neve pode ser calculado sem necessidade de conhecimentos especializados. É conseguido através da indicação de que o local de construção faz parte de uma determinada "região de neve." Olhámos para a placa para ver quanta neve seria pressionada na superfície horizontal depois de encontrar a área no mapa com o número que lhe foi atribuído.

Para as vigas dos níveis superior e inferior do telhado partido, os indicadores do peso da neve serão diferentes. Os ângulos de inclinação dos telhados partidos não são, na maioria dos casos, desiguais. A precipitação sólida tem mais oportunidade de se prolongar e de se depositar num telhado colocado perto das encostas íngremes da parte inferior. Deve ter-se em conta que, em encostas com inclinação até 30º, o peso da neve é considerado igual à unidade do valor médio adotado na região com base em observações de longo prazo dos serviços meteorológicos. Acredita-se que em encostas com uma inclinação de 60º ou mais a neve não se atrasa de todo, t.e. igual a zero. O peso do peso da neve no intervalo entre as inclinações indicadas é encontrado por interpolação. Por exemplo, se o ângulo de inclinação for de 45º, então o indicador tabular deve ser multiplicado por um coeficiente de 0.5, para 50º por 0.33 e t.D.

Como encontrar uma carga de vento

A carga do vento é necessária para determinar a estabilidade do sistema de caibros. Mais uma vez, usamos o mapa de regionalização, que já foi criado com base nos valores de pressão do vento, para o determinar. Devido ao potencial de arrancamento e transporte por rajadas de vento e capotamento banal íngreme, este indicador é necessário para as pernas da viga de ambos os níveis do telhado. O coeficiente criado para os vários tipos de terreno é multiplicado pela informação sobre a potência eólica para o corrigir.

Em áreas onde há muito vento, a fixação das pernas das vigas às paredes é feita mais frequentemente por torção do arame do que por passagem. A quantidade de tirantes de vento – escoras, suportes, tábuas ou carris fixados a três ou mais caibros – aumenta para a sustentabilidade. Ao determinar o peso total da estrutura da cobertura, é necessário ter em conta o seu peso.

Telhado

O peso do telhado é um atributo pré-fabricado com definições personalizáveis. Na verdade, sob o revestimento de uma caixa sólida ou rarefeita, esta é uma massa de bolo de cobertura especificamente concebida para uma estrutura isolada ou fria específica com um tipo particular de revestimento. É calculado utilizando uma área de cobertura de um metro.

É possível determinar os valores médios do peso do revestimento com base na placa. Deve-se lembrar que o peso da cobertura de neve precisa ser aumentado em 10% ao usar materiais de cobertura em relevo. É importante ter em conta que a cobertura de neve nas fendas da ardósia ou do cartão ondulado, por exemplo, pode acumular-se e permanecer durante um longo período de tempo.

O tipo de revestimento afecta o peso do caixote. O dispositivo de cobertura macia necessita de folhas de contraplacado resistente à humidade, placas OSP ou pavimentos contínuos de cartão. As telhas de ardósia, de barro e de estanho perfilado são colocadas em cima de barras que são colocadas segundo um procedimento específico. Quando são instaladas braçadeiras de vento diagonais em áreas com cargas de vento elevadas, o peso da caixa aumenta. São efectuados cálculos separados para a massa de isolamento e para o sistema de caibros, que inclui escoras, suportes, passagens e outros componentes.

Estão disponíveis indicadores médios indicativos para cálculos rápidos:

• peso de uma caixa de madeira de 10 a 12 kg/m²;
• o peso das pernas da viga em camadas com uma corrida de 5 a 10 kg/m²;
• O peso das pernas suspensas do caibro é de 10 a 15 kg/m².

As leituras calculadas pelo programa não se devem desviar significativamente dos valores fornecidos. Ao carregar um sótão isolado, o peso do revestimento deve ser adicionado à lista de carga. É aceitável ignorar a massa do isolamento ao utilizá-lo porque o seu coeficiente de condutividade térmica – que não é muito diferente de 0,04 W/m × ° C – é utilizado.

Demonstrámos onde procurar e como obter valores para introduzir nos sistemas de cálculo. De acordo com os dados de dimensionamento, é introduzida toda a informação adicional para o cálculo matemático da secção transversal das pernas da viga, das vigas e dos apoios. As dimensões dos elementos devem ser aumentadas se o sistema de cálculo alertar o utilizador com um aviso de que "a condição não é cumprida" ou que a capacidade de carga não é garantida.

Para compreender o sistema de vigas de um telhado danificado, é necessário aprofundar as complexidades dos cálculos e do projeto, para além de exemplos de construção do mundo real. Este artigo fornece informações sobre cálculos críticos para calcular as capacidades de carga e os reforços necessários, bem como a forma de avaliar a integridade estrutural do sistema de caibros de uma cobertura após danos. Demonstramos técnicas práticas de conceção e seleção de materiais que garantem durabilidade e segurança, analisando situações reais de construção. O conhecimento destes princípios básicos permitir-lhe-á tomar decisões sensatas e produzir resultados duradouros, quer esteja a construir um novo edifício ou a reparar um telhado danificado.

Construção de um sistema de vigas partidas

Antes de avançar com o dispositivo do sistema de vigas para o eventual telhado partido, é necessário criar um projeto e efetuar cálculos dos elementos estruturais. Presume-se que já tenha passado a fase de projeto.

Examine uma ilustração comum de uma disposição de sótão com dois níveis de vigas empilhadas, elevadas acima de uma caixa de tijolo. O sistema de caibros será fixado ao Mauerlat utilizando uma estrutura de madeira feita de uma viga de 150 x 200 mm que é cortada ao nível do perímetro da parede interior. Ao longo do exterior da caixa existe uma fila de tijolos que esconde o Mauerlat e alivia alguma da carga do espaçador. O plano superior do Mauerlat deve ser dois a três centímetros mais alto do que a cintagem do tijolo.

Instalação de vigas de tectos

A instalação das vigas extremas estabelece a estrutura do teto; a sua remoção determina a largura da saliência da cornija. Em seguida, instalamos elementos intermédios com um passo igual à distância entre as vigas ao longo das vigas extremas que se estendem entre as vigas extremas. Aconselha-se que os degraus das coberturas isoladas sejam feitos de modo a corresponder à largura da laje de isolamento térmico, a fim de garantir que o isolamento denso seja posicionado no espaço intersoperiano que lhe é destinado. No caso de estruturas instáveis, o passo é calculado para garantir que cada viga seja posicionada com o mesmo espaçamento entre elas.

O tamanho da forma de construção do pavimento é de 100 x 200 mm. Se o alinhamento estrito do horizonte com as vigas não resultar, alinhamos o seu plano superior. O revestimento da lasca ou a tinta Mauerlat sob a viga serve como ferramenta de alinhamento. Para criar um plano para as saliências das cornijas de extremidade, fixamos uma viga curta na extremidade de cada viga depois de fixar as vigas ao Mauerlat. Não importa a distância entre as vigas curtas; pode ser tão pouco quanto um metro.

A construção das paredes do sótão

Colocamos marcadores na linha onde vários suportes para as vigas da camada inferior estão dispostos para se sobrepor. Além de seu papel de apoio, eles também servem como estrutura de parede do sótão.

Comportamo-nos da seguinte forma:

• Instalar os suportes de canto, para o fabrico dos quais utilizamos uma viga de 100 × 150mm com um comprimento de 10 cm mais do que a altura final do teto do sótão. Verificamos a verticalidade dos suportes com um fio de prumo, só o fixamos depois de nos certificarmos da impecabilidade da instalação. Para estabilidade, fixamos a sua posição com inclinações temporárias. Por analogia, montamos os suportes no meio das paredes da linha da frente.
• Conectamos os suportes de canto com o laço para indicar o local de instalação dos racks intermediários. Para o fabrico de suportes intermédios, é adequado um material de 50 × 150 mm com uma altura de suporte angular igual.
• Em cima de duas filas de suportes, colocamos tábuas de 50 × 150 mm. Os espaçadores temporários não serão mais necessários, as paredes construídas do futuro sótão são estáveis e sem eles.
• Instalamos a placa nos corredores pela borda, ela formará uma sobreposição de teto do sótão.
• Em cima do teto do sótão em construção, colocar uma placa de 25 × 150 mm. Não precisa de ser instalado ao longo do eixo da estrutura. É melhor colocar em paralelo, recuando do eixo 20-30cm.

A estrutura completa do sótão e os suportes necessários para instalar a camada superior das pernas da viga são os produtos finais do trabalho.

Instalação da viga da camada inferior

O método convencional de traços é utilizado para construir e instalar as vigas na camada inferior do telhado danificado:

• A placa é de 25 × 150 mm do comprimento necessário, aplicamos ao final da construção da estrutura e, com um lápis, marcamos as linhas da espinha dorsal superior e inferior. Este é um modelo que pode ser utilizado para o fabrico de todas as vigas do nível inferior, se não houver desvios na geometria do sistema de vigas.
• Se houver dúvidas sobre a impecabilidade do trabalho anterior, defina apenas as pernas extremas e puxe o laço entre elas. De acordo com o modelo no resto das vigas, fazemos apenas a espinha dorsal superior. Vamos celebrar a linha inferior de facto, combinando o plano superior da peça de trabalho com o marco do cordão.
• Instalar as pernas da viga. Fixamo-las às vigas da sobreposição com suportes ou cantos metálicos e, no topo, com dois ou três pregos.

Uma tábua é muitas vezes insuficiente para sobrepor completamente a vertente inferior ao longo do seu comprimento. Nestes casos, as vigas são montadas a partir de duas tábuas curtas que são cosidas entre si com uma guarnição de material com uma secção transversal comparável e um comprimento mínimo de um metro. É verdade que, para evitar afrouxar a estrutura com áreas costuradas, é preferível solicitar madeira com o comprimento necessário.

Instalação das pernas da viga das encostas superiores

O eixo central deve ser identificado antes do fabrico e da instalação das vigas superiores. Isto pode ser conseguido batendo estritamente verticalmente a guarnição de polegada para a placa de teto mais alta do sótão. Quando uma das nervuras da poda se alinha exatamente com o telhado danificado marcado no plano do eixo central do sistema de caibros, como se segue:

• Tentamos uma polegada até o final do modelo até o final e marcamos nele as linhas da espinha dorsal, cuja parte superior é realizada diretamente ao longo do corte designado do eixo.
• Fazemos um par de pernas de viga das encostas superiores de acordo com o modelo. Se não tivermos dúvidas quanto à geometria da estrutura construída, fazemos várias peças em bruto de uma só vez. Caso contrário, fazemos o mesmo que com os irmãos mais baixos.
• Instalamos o primeiro par de caibros, pedindo a ajuda de dois pares de trabalhadores. Sozinhos não suportam a instalação, porque não têm o suporte superior. Para que a fazenda de vigas recém içada não caia, nós a apoiamos com uma cinta.
• Montamos o resto das vigas da camada superior. Assiná-los com suportes após 3-4 peças. O ângulo de inclinação das escoras deve ser superior a 45º. A direção da sua inclinação deve ser alternada.

Nota: Cada viga superior deve ter um sistema de suspensão de tábuas, com cerca de 25 x 150 mm, para evitar que as tábuas do teto do sótão se dobrem e se desviem.

A seleção de fotos irá familiarizar-se com os detalhes das juntas nodais do sistema de vigas de um tipo quebrado:

Transporte de frontões e construção do caixote

Independentemente do tipo pretendido e da etapa de instalação, o caibro é feito de forma contínua ao longo das linhas de fratura do patim e da inclinação. Duas tábuas são pregadas na direção das pernas da viga, com um espaço de dois a três milímetros entre elas. Se existirem yendov, estes são concebidos com um pavimento contínuo semelhante à volta das janelas do sótão e das passagens dos tubos da chaminé. Quando se utilizam revestimentos de cobertura mais suaves, o caixote é colocado continuamente ao longo da superfície da inclinação.

A instalação da barra remota permite que a captura seja colocada à frente da caixa nos casos em que a espessura do isolamento é maior ou igual à largura das vigas. Deve ser criado um espaço entre o material de cobertura e a impermeabilização. Ligar a barra remota exterior do sistema às nervuras das vigas. Não é necessário se a espessura das placas de isolamento térmico permitir deixar um espaço de ventilação sem utilizar truques de distância. Para além disso, não é necessário para a construção de um telhado não carenado.

As cornijas e as paredes do frontão – conhecidas como casas de madeira construídas em tongos – são revestidas quando a instalação do sistema de caibros estiver concluída. O momento da cobertura é então quando as pequenas saliências junto às paredes de frontão estão equipadas.

Qualquer pessoa que trabalhe num projeto de construção ou remodelação precisa de compreender o sistema de vigas de um telhado danificado. Serve como sistema de suporte estrutural do telhado, suportando o peso da cobertura na sua totalidade e garantindo a sua estabilidade ao longo do tempo. Os construtores podem conceber e construir telhados que sejam não só duradouros e esteticamente bonitos, mas também funcionais, compreendendo as subtilezas dos cálculos e do design das vigas.

O cálculo do sistema de caibros é mais do que uma simples matemática. As dimensões e o espaçamento dos caibros são determinados, em grande parte, pelos códigos de construção locais, pelo vão, pelas cargas de neve e pela inclinação do telhado, entre outros factores. Estes factores devem ser cuidadosamente tidos em conta na conceção de um sistema de caibros robusto para garantir que o telhado resiste às condições climatéricas e às normas de segurança.

As vigas, por exemplo, podem precisar de ser posicionadas mais próximas umas das outras em áreas com queda de neve significativa, de modo a suportar o peso da neve acumulada. Por outro lado, o projeto pode concentrar-se na formação de um perfil aerodinâmico para reduzir a resistência ao vento em regiões propensas a ventos fortes. Estes exemplos mostram como o design das vigas pode ser flexível quando se trata de satisfazer exigências ambientais específicas e especificações estruturais.

Exemplos de construções realçam ainda mais a versatilidade dos sistemas de vigas. Os construtores têm à sua disposição uma variedade de materiais e técnicas, desde os métodos convencionais de construção em madeira até aos produtos contemporâneos de madeira projectada. Cada método oferece vantagens distintas em termos de acessibilidade, respeito pelo ambiente e simplicidade de implementação, permitindo liberdade criativa na arquitetura sem comprometer a solidez estrutural.

Vídeo sobre o tema

O sótão h.1 – esquema calculado, carga, RSU