Como calcular os caibros para o telhado: determinação do comprimento, secção transversal e carga nos caibros

Determinar as vigas é um passo importante na construção do telhado. A estrutura do telhado é suportada por vigas de caibros, que são vigas angulares que transferem o peso para as paredes. Para que o telhado seja estável e duradouro, é necessário determinar o comprimento, a secção transversal e a carga adequados nas vigas.

A inclinação do telhado e a distância entre as paredes de suporte são as duas principais variáveis que determinam o comprimento dos caibros. O ângulo de inclinação do telhado, ou inclinação, determina o grau de inclinação das vigas. Para uma inclinação mais acentuada, são necessários caibros mais compridos para alcançar os beirais, ou as extremidades, a partir da cumeeira, ou topo do telhado. A distância horizontal necessária para os caibros é determinada pelo espaçamento entre as paredes. Os profissionais da construção podem cortar com precisão as vigas com o comprimento necessário para um encaixe perfeito, medindo com exatidão estas dimensões.

O termo "secção transversal" descreve as dimensões e a forma actuais da viga. A maioria dos caibros tem uma secção transversal triangular, sendo o vértice a parte mais estreita e a lâmina, a base mais grossa. As condições ambientais, os códigos de construção locais e o peso do revestimento do telhado (telhas) afectam a resistência e a dimensão da secção transversal. Os materiais de construção, tais como o aço, a madeira ou a madeira de engenharia, são utilizados para selecionar uma secção transversal que não se dobre ou descaia sob as cargas previstas.

O peso da estrutura do telhado, incluindo o revestimento, o isolamento e quaisquer cargas adicionais como a neve ou o vento, deve ser tido em conta ao calcular a carga sobre as vigas. Este cálculo garante que, ao longo do tempo, os caibros podem suportar todos estes pesos de forma segura. A carga total que os caibros devem suportar depende de vários factores, incluindo a localização (regiões diferentes têm requisitos diferentes para cargas de neve), a forma do telhado e a orientação do telhado (que influencia a carga do vento).

Saber calcular os caibros aquando da construção de um telhado é crucial para garantir a integridade estrutural e a segurança. Isto implica calcular o comprimento e a secção transversal adequados das vigas, bem como estimar o peso que irão suportar. A aquisição de competências nestes cálculos permite aos construtores criar eficazmente telhados que satisfaçam os requisitos únicos da estrutura, seja ela residencial, comercial ou industrial, ao mesmo tempo que resistem a influências exteriores."

Os pormenores do cálculo da estrutura do caibro

O telhado inclinado, que serve vários objectivos importantes, é configurado e tem características de resistência que são determinadas pelo sistema de caibros. Trata-se de uma parte essencial do conjunto arquitetónico e de um projeto de fecho responsável. Como resultado, os cálculos e o design das pernas da viga devem se esforçar para eliminar erros e falhas.

Normalmente, o desenvolvimento do projeto tem em conta várias opções e escolhe a melhor. Para selecionar a melhor opção, não é necessário criar um determinado número de projectos, efetuar cálculos precisos para cada um deles e depois escolher o único.

A seleção meticulosa da forma de design e do tamanho do material para a sua construção é o próprio processo de determinação do comprimento, da inclinação de montagem e da secção transversal da viga.

Por exemplo, os parâmetros da secção transversal do material mais adequado, tendo em conta o preço do material, são introduzidos em primeiro lugar na fórmula para determinar a capacidade de suporte da perna da viga. Além disso, o tamanho da madeira é ajustado até atingir o nível mais elevado de conformidade, caso o resultado não cumpra os requisitos técnicos.

Método de pesquisa do ângulo de inclinação

Há factores técnicos e arquitectónicos a considerar para determinar o ângulo de inclinação da estrutura inclinada. Para além de um arranjo bem proporcionado que se alinhe com o estilo do edifício, uma solução ideal deve considerar:

• Indicadores de carga de neve. Em zonas com precipitação abundante, os telhados são construídos com uma inclinação de 45º ou mais. Os depósitos de neve não são atrasados nas encostas de tal inclinação, devido à qual a carga total no telhado, stopwood e a construção em geral são significativamente reduzidas.
• As características da carga de vento. Em zonas com ventos fortes e impulsivos, regiões costeiras, estepes e montanhosas, constroem-se estruturas de baixa dispersão de forma aerodinâmica. A inclinação dos declives não ultrapassa geralmente os 30º. Além disso, o vento impede a formação de depósitos de neve nos telhados.
• A massa e o tipo de cobertura. Quanto maior for o peso e os elementos do telhado, mais frio é necessário para construir uma estrutura de caibros. Assim, é necessário reduzir a probabilidade de fugas através das juntas e reduzir a gravidade específica do revestimento, que é por unidade da projeção horizontal do telhado.

Todas as especificações acima mencionadas devem ser consideradas para determinar o ângulo de inclinação ideal da viga. A inclinação do futuro telhado deve respeitar tanto as especificações técnicas da cobertura como o clima da cobertura selecionada para a construção da área.

É verdade que os proprietários de imóveis em regiões serenas do norte devem ter em conta que a quantidade de materiais consumidos aumenta à medida que o ângulo de inclinação das pernas da viga aumenta. O custo de construção e arranjo de um telhado com uma inclinação superior a 60 a 65 graus será de cerca de 1.5 vezes superior ao da construção de uma estrutura num ângulo de 45 graus.

Não é uma boa ideia baixar drasticamente a inclinação em locais onde os ventos são fortes e frequentes para poupar dinheiro. As coberturas demasiado suaves são pouco atraentes do ponto de vista arquitetónico e nem sempre resultam em custos mais baixos. Nestas situações, a necessidade de camadas de isolamento é geralmente necessária, o que aumenta os custos de construção contra as expectativas da economia.

A inclinação do caibro pode ser representada em graus, percentagens ou unidades adimensionais que indicam a altura da instalação da cumeeira dividida por meio metro de voo. É evidente que a inclinação da inclinação e a linha do teto formam um ângulo que é definido em graus. Como o interesse é tão complexo de perceber, raramente é utilizado.

As unidades adimensionais são o método mais utilizado pelos projectistas e construtores de edifícios baixos para indicar o ângulo de inclinação das pernas da viga. Expressam a relação entre a altura do telhado e o comprimento do vão sobreposto. Localizar o centro da futura parede do frontão da instalação e instalar uma calha vertical com um marcador de altura de skate é uma tarefa mais simples do que cortar os cantos da borda da rampa.

Cálculo do comprimento da perna da viga

Depois de decidir o ângulo de inclinação do sistema, calcula-se o comprimento dos caibros. Não é possível associar nenhum destes valores à quantidade de valores exactos, t.Para. A inclinação e o comprimento da perna da viga podem variar ligeiramente durante o processo de cálculo da carga.

Os principais factores que influenciam o cálculo do comprimento das vigas são o tipo de saliência da cornija do telhado, que indica qual o tipo de saliência que a estrutura deve ter

1. O bordo exterior das pernas da viga é cortado ao nível da superfície exterior da parede. Os caibros nesta situação não formam uma saliência de cornija que protege a estrutura da precipitação. Para proteger as paredes, é instalado um dreno, montado nos coelhos pregados na borda final com uma placa de cornija.
2. O corte com uma parede das vigas é feito com um filete para a formação de uma saliência de cornija. As éguas são fixadas às vigas com pregos após a construção da estrutura da viga.
3. As vigas cortam inicialmente o comprimento da saliência da cornija. No segmento inferior das pernas da viga, os cortes são seleccionados sob a forma de um canto. Para a formação dos rolos, as vigas recuam do bordo inferior até à largura da cornija. São necessários cortes para aumentar a área de apoio das pernas da viga e para a instalação de nós de apoio.

Ao determinar o comprimento das pernas da viga, é importante considerar as opções para fixar a estrutura do telhado na coroa superior da casa de madeira, na passagem ou no Mauerlat. O cálculo é efectuado ao longo do comprimento da nervura superior dos caibros, tendo em consideração o tamanho do dente, se for utilizado para formar a unidade de ligação inferior, se a instalação do caibro for pensada ao nível do contorno exterior da casa.

O comprimento é determinado na nervura superior das vigas mais a saliência se as pernas da viga forem cortadas tendo em conta a remoção da cornija. Tenha em atenção que, embora a utilização de trincos triangulares acelere muito a construção da estrutura de caibros, também degrada os componentes do sistema. Por conseguinte, o coeficiente de 0.8 é aplicado para determinar a capacidade de carga das vigas com os ângulos seleccionados.

O padrão de 55 cm foi a largura média da remoção da cornija. No entanto, a dispersão pode variar de 10 a 70 ou mais. A projeção da remoção da cornija no plano horizontal é utilizada nos cálculos.

Os valores máximos recomendados pelo fabricante dependem das características de resistência do material. Por exemplo, para evitar que a massa de neve que se acumula ao longo da saliência do telhado danifique a borda da cornija, os fabricantes de deslocadores não recomendam colocar o telhado atrás das paredes das paredes a uma distância superior a 10 cm.

Ter grandes saliências em telhados íngremes não é típico; seja qual for o material, as cornijas não tornam o telhado 35 a 45 centímetros mais largo. No entanto, os edifícios com uma inclinação de até trinta graus podem funcionar bem com uma cornija larga, que actuará como uma espécie de cobertura em locais com muita luz solar. Se o desenho do telhado tiver setenta ou mais espaços de cornija, essas áreas são reforçadas com suportes extra.

Como calcular a capacidade de carga

As armações das vigas são construídas com pilomateriais à base de madeira de coníferas. Uma viga ou placa preparada não pode ser de qualidade inferior à segunda.

Os sistemas de caibros de coberturas inclinadas funcionam com base em elementos comprimidos, curvos e dobrados por compressão. No que diz respeito à resistência à flexão e à compressão, a madeira de segunda categoria tem um desempenho admirável. A primeira variedade só é necessária se a estrutura da estrutura permitir o alongamento.

Os sistemas raros centram-se nas dimensões padrão do fluxo gerado pela renovação da madeira e são construídos a partir de tábuas ou madeira escolhida com uma margem de resistência.

Os dois estados que são utilizados para calcular a capacidade de carga dos pés de caibro são os seguintes

• Calculado. Uma condição em que, como resultado da carga aplicada, a estrutura é destruída. Os cálculos são efectuados para a carga total, que inclui o peso da torta do telhado, a carga do vento, tendo em conta o número de pisos, a massa de neve, tendo em conta a inclinação do telhado.
• Normativo. Uma condição em que o sistema de caibros está a dobrar, mas não ocorre a destruição do sistema. Normalmente, é impossível utilizar o telhado neste estado, mas depois de o reparar, é bastante adequado para utilização posterior.

Num cálculo simplificado, o segundo pré-requisito equivale a 70% do valor inicial. T.e. Os valores calculados devem ser multiplicados por um coeficiente de 0.7 de modo a obter indicadores regulamentares.

As cartas anexadas ao SP 20.13330.2011 determinar as cargas com base nos dados climáticos da região de construção. A localização da sua cidade, da aldeia rural mais próxima ou de outra povoação é o primeiro passo para encontrar os valores regulamentares nos cartões. A partir daí, é possível efetuar leituras dos valores calculados e normativos da carta.

Os dados médios relativos à carga de vento e à neve devem ser modificados de acordo com as características arquitectónicas da casa. Por exemplo, o valor extraído do cartão deve ser dividido em inclinações que correspondam às estimativas de elevação do vento na região. O serviço meteorológico local tem à sua disposição impressos que podem ser obtidos.

Uma vez que haverá menos neve do lado do vento do edifício, o indicador calculado é multiplicado por 0.75. Os depósitos de neve multiplicam-se aqui por 1.25 porque se acumulam a sotavento. A parte a sotavento da estrutura é normalmente construída com tábuas emparelhadas e a parte a barlavento é disposta com vigas de uma única tábua, num esforço para unificar o material utilizado para a construção do telhado.

É preferível multiplicar por 1.25 se não for claro qual a inclinação a sotavento e qual a inclinação a barlavento. Se o preço da madeira não aumentar significativamente, não há mal nenhum em tomar um pouco mais de precaução.

O peso da neve calculado pela carta está ainda sujeito a alterações em função da inclinação do telhado. Quando a neve é colocada num ângulo de 60º, desliza pelas encostas instantaneamente e sem qualquer hesitação. O fator de correção não é aplicado nos cálculos para telhados tão íngremes. Uma vez que a neve já pode permanecer com uma inclinação inferior, um aditivo sob a forma de um coeficiente de 0.33 é utilizado para inclinações de 50º e 0.66 é utilizado para inclinações de 40º.

O mapa correspondente determina a carga de vento da mesma forma. Modificar o valor de acordo com o clima único da região e a altura da casa.

A determinação da carga máxima nos componentes primários do sistema de vigas planeado requer a adição de valores temporários e constantes para determinar a capacidade de suporte desses componentes. Ninguém fortifica o telhado antes da queda de neve, embora seja preferível instalar espaçadores verticais de segurança no sótão da casa de campo.

O peso de cada componente do bolo do telhado, incluindo o isolamento, a bainha interna, o próprio telhado e o caixote colocado sobre as vigas, é necessário para além da massa de neve e da força de pressão dos ventos nos cálculos. É prática comum não ter em conta o peso do vapor e das películas de impermeabilização que contêm membranas.

O fabricante fornece informações sobre o peso do material nos passaportes técnicos. Aquando da aproximação, é recolhida informação sobre a massa da barra e das tábuas. Enquanto a massa da caixa permitida por um metro de projeção pode ser calculada utilizando o peso médio de 500-550 kg/m 3 para um metro cúbico de madeira serrada e 600-650 kg 3 para um volume semelhante de OSP ou contraplacado.

Os valores de carga expressos em kg/m 2 são os fornecidos no SNiPs. A viga, por outro lado, apenas detecta e suporta a carga que aplica pressão direta a este elemento linear. A soma dos valores tabulares naturais das cargas e da massa da torta do telhado é multiplicada pelo passo de instalação das pernas da viga, a fim de calcular com precisão a carga sobre as vigas.

O degrau, ou o espaço entre os caibros, pode ser alterado para aumentar ou diminuir o valor da carga fornecida aos parâmetros lineares. Atingir os valores ideais para a área de recolha de carga, de modo a prolongar a vida útil da estrutura da cobertura inclinada.

Determinação da secção transversal dos caibros

A função das pernas de trapeira em coberturas com diferentes graus de inclinação não é clara. Uma força de compressão é adicionada aos análogos de sistemas íngremes, que actua principalmente como um momento de flexão nas vigas de estruturas suaves. Consequentemente, a inclinação dos taludes deve ser considerada no cálculo da secção das vigas.

Cálculos para estruturas com uma inclinação até 30º

Apenas a tensão de flexão actua sobre os pés de caibro das coberturas com a inclinação indicada. São calculados com todos os tipos de carga possíveis aplicados no momento máximo de flexão. Além disso, os cálculos para indicadores máximos utilizam cargas transitórias ou climáticas.

O centro da perna da viga é onde ocorre a flexão máxima nas vigas, que só têm apoios em ambos os bordos. O meio de ambos os vãos receberá os momentos de flexão máxima se a viga for composta por duas vigas simples e estiver apoiada em três pontos.

A curvatura máxima das vigas com três apoios ocorrerá perto do apoio central, mas não exatamente aí. Existe um suporte por baixo da zona de flexão; ao contrário dos casos anteriores, este apontará para cima.

Para que os pés da viga do sistema funcionem corretamente, devem ser cumpridos dois requisitos:

• A tensão interna que se forma nas vigas durante a curvatura, devido à carga que lhe está associada, deve ser inferior ao valor calculado da resistência da madeira à curvatura.
• A deformação da perna da viga deve ser inferior ao valor da deformação normalizada, que é determinada pelo rácio L/200, t.e. a flexão do elemento só é permitida para uma fração de dois centésimos do seu comprimento real.

Estes requisitos serão cumpridos por cálculos adicionais na seleção sequencial do tamanho da perna da viga. A secção pode ser calculada utilizando uma de duas fórmulas. Um deles é utilizado para calcular a altura da tábua ou da madeira com base numa especificação de espessura arbitrária. A espessura a qualquer altura pode ser determinada utilizando a segunda fórmula.

É suficiente utilizar apenas uma das fórmulas nos cálculos; ambas não são necessárias. Após os cálculos, o primeiro e o segundo estados limites verificam o resultado. Um indicador arbitrário adicionado à fórmula pode ser diminuído se o valor calculado mostrar uma margem de resistência impressionante, de modo a evitar o pagamento excessivo do material.

Um valor arbitrário é aumentado se o valor calculado da flexão da curva for superior a L/200. A seleção é feita com base nos tamanhos comuns de madeira serrada que são oferecidos para venda. Assim, escolha a secção transversal até encontrar a escolha ideal e o momento é calculado.

Vamos examinar um exemplo de cálculo básico utilizando a fórmula b = 6wh². Assumir que W é o rácio de m/rHut e que h = 15 cm. Utilizando a fórmula G × L 2 /8, determina-se o valor de M. Aqui, G representa a carga total aplicada verticalmente à perna da viga e L é o comprimento do vão, que é de 4 m.

RHut De acordo com as normas técnicas, a madeira de coníferas é de 130 kg/cm 2. Digamos que calculámos previamente a carga total e que esta é de 345 kg/m. Então:

M × 16m 2/8 = 690 kg/m= 345 kg/m

Dividimos o resultado por 100 para o converter em kg/cm, e o resultado é 0.690 kg/cm.

0.00531 cm é igual a W = 0.690 kg/cm / 130 kg/cm 2.

B = 7.16 cm= 6 × 0.00531 cm× 15 2 cm

Arredondamos o resultado como deve ser estofado e descobrimos que é necessária uma viga de 150 × 75 mm para a instalação de caibros, considerando a carga no exemplo de carga.

Verificamos o resultado das duas condições e estabelecemos a adequação do material com a secção transversal calculada atualmente. F = 1.39; σ = 0.0036

Para sistemas de caibros com uma inclinação superior a 30º

As vigas de cobertura com inclinação superior a trinta graus devem suportar forças de compressão que actuam sobre elas ao longo do seu próprio eixo, para além da flexão. Neste caso, as vigas devem ser calculadas com base na tensão interna, para além da verificação da resistência acima mencionada e da flexão da curva.

Procede-se de forma semelhante para as acções T.E. acções, mas é necessário um pouco mais de trabalho de verificação. Do mesmo modo, estabelece-se uma altura arbitrária ou uma espessura arbitrária de madeira e, com a sua ajuda, calcula-se o segundo parâmetro de secção. De seguida, verifica-se o cumprimento das três condições técnicas acima mencionadas, incluindo a resistência à compressão.

Se necessário, os valores arbitrários adicionados às fórmulas aumentam para aumentar a capacidade de suporte da viga. É necessário recalcular a altura ou a espessura do material se a deflexão normativa ultrapassar largamente o valor calculado e se a margem de resistência for relativamente grande.

Uma tabela ajudará a selecionar as informações de base necessárias para produzir cálculos que reduzam os tamanhos padrão da madeira serrada que produzimos. Será útil selecionar o comprimento e a secção transversal das pernas da viga para os cálculos preliminares.

Para calcular as vigas do telhado, é necessário determinar primeiro o seu comprimento, secção transversal e capacidade de carga máxima. Para começar, calcule o comprimento das vigas necessárias medindo a largura do telhado de parede a parede. Uma vez que determina as dimensões gerais da estrutura do telhado, esta medida é muito importante.

Em seguida, pense na secção transversal das vigas, que é determinada por factores como o peso que têm de suportar e a inclinação do telhado. A madeira, o aço e as treliças de engenharia são materiais comuns para as vigas; cada um tem uma capacidade de suporte de carga e requisitos estruturais distintos. A resistência e a longevidade do seu telhado são diretamente influenciadas pelo material e pela secção transversal que escolher.

É fundamental compreender a carga sobre os caibros para garantir a solidez estrutural do seu telhado. A carga total que os caibros devem suportar depende de vários factores, incluindo a resistência ao vento, a carga de neve e o tipo de material de cobertura. Para garantir a conformidade e a segurança, os cálculos da capacidade de carga devem ter sempre em conta os códigos de construção locais.

Em suma, o cálculo do caibro implica medições exactas do comprimento, uma seleção cuidadosa da secção transversal com base no material e nos requisitos de carga, e o cumprimento das normas de segurança. Pode conceber e construir um telhado que seja não só prático, mas também resistente às alterações climáticas, tendo em consideração estes factores.

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