Cálculo de vigas: como é feito?

Nenhuma casa pode ser construída sem telhado, e nenhum telhado pode ser construído sem uma estrutura de suporte. Qualquer construção começa com projeto e cálculos. Considere como o cálculo das vigas é realizado.

Esses cálculos são extremamente importantes. É inaceitável construir sistemas de treliças "a olho" ou "aproximadamente". É necessário levar em consideração todas as cargas que afetarão o telhado. Eles são divididos em:

• Permanente. Este é o peso próprio do revestimento, impermeabilização, sarrafos e outros componentes da "torta". Se for planejada a instalação de algum equipamento no telhado, seu peso também deve ser levado em consideração.
• Variáveis. Este tipo de carga inclui a massa de precipitação que cai no telhado e outras influências que não afetam constantemente o telhado.
• Especial.Em áreas sismicamente perigosas ou em áreas onde ventos de furacões ocorrem regularmente, é necessário estabelecer uma margem adicional de segurança.

Como calcular o peso de uma torta de cobertura?

Primeiro de tudo, você precisa calcular quanto ele vai pesar telhado da casa.

Este é um cálculo necessário - as vigas devem suportar essa carga constante por muito tempo.

Não é difícil fazer um cálculo, você precisa calcular a massa de um metro quadrado de cada uma das camadas da "torta" do telhado. Em seguida, o peso de cada camada é somado e o resultado é multiplicado por um fator de correção de 1,1.

Exemplo de cálculo. Tomemos, por exemplo, um telhado coberto com ondulina. O telhado é composto pelas seguintes camadas:

• torneamento do telhado, montado a partir de tábuas de 2,5 cm de espessura, o peso de um metro quadrado dessa camada é de 15 kg.
• Isolamento (lã mineral) 10 cm de espessura, peso por metro quadrado de isolamento 10 kg.
• Impermeabilização - material polímero-betume. O peso da camada de impermeabilização é de 5 kg.
• ondulina. O peso por metro quadrado deste material de cobertura é de 3 kg.

Somamos os valores obtidos - 15 + 10 + 5 + 3 \u003d 33 kg.

Multiplicamos pelo fator de correção 33 × 1,1 \u003d 34,1 kg. Este valor é o peso da torta de cobertura.

Na maioria dos casos, durante a construção de edifícios residenciais, a carga não chega a 50 kg por metro quadrado.

Conselho! Construtores experientes recomendam confiar neste valor, embora seja claramente caro para a maioria das coberturas.Mas, por outro lado, se em algumas décadas os donos da casa quiserem trocar o telhado, não precisarão trocar todas as vigas - o cálculo foi feito com uma margem sólida.

Assim, a carga do peso da "torta" da cobertura é de 50 × 1,1 = 55 kg / m2. metro

Como calcular cargas de neve?

A carga de neve é ​​um impacto bastante sério nas estruturas do telhado, pois muita neve pode se acumular no telhado.

Para calcular esse parâmetro, você pode usar a fórmula:

S=Sgxµ.

Nesta fórmula:

• S é a carga de neve,
• Sg é o peso da cobertura de neve que cobre um metro quadrado de superfície horizontal. Este valor varia consoante a localização da casa. Você pode encontrar esse coeficiente em sistemas snip - truss.
• µ é um fator de correção, cujo valor depende do ângulo do telhado. Portanto, para telhados planos com ângulo de inclinação de 25 graus ou menos, o valor do coeficiente é 1,0. Para telhados com ângulo de inclinação superior a 25 e inferior a 60 graus, o coeficiente é de 0,7. Para um telhado com declives acentuados, as cargas de neve podem ser ignoradas.

Exemplo de cálculo. Por exemplo, é necessário calcular a carga de neve para o telhado de uma casa em construção na região de Moscou e o ângulo de inclinação é de 30 graus.

A região de Moscou está localizada na região de neve III, para a qual o valor calculado da massa de neve por metro quadrado de superfície horizontal é de 180 kgf/sq. m.

180 x 0,7 = 126 kgf/sq. m.

Esta é a carga de neve estimada no telhado.

Como calcular cargas de vento?

Para calcular a carga nas vigas, a fórmula é usada:

W = W x k

• Wo é um indicador normativo, que é determinado de acordo com as tabelas, dependendo da região do país.
• k é um fator de correção que permitirá determinar a variação da carga de vento em função do tipo de terreno e da altura do edifício.

A - são áreas abertas: estepes, costa do mar ou lago;

B - áreas cobertas uniformemente por obstáculos, por exemplo, desenvolvimento urbano ou área florestal.

Exemplo de cálculo. Calcule a carga de vento para uma casa com 5 metros de altura, localizada em uma área arborizada na região de Moscou.

A região de Moscou está localizada na região do vento I, o valor padrão da carga de vento nesta região é de 23 kgf/sq. m.

O fator de correção em nosso exemplo será 0,5

23 x 0,5 = 11,5 kgf/sq. m.

Este é o valor da carga de vento.

Como calcular as seções das vigas e outros elementos do telhado?

Para calcular o comprimento das vigas, você precisa saber qual material de cobertura está planejado para ser usado, bem como de que é feito o piso do sótão (vigas de madeira ou lajes de concreto armado).

As vigas padrão colocadas à venda têm comprimento de 4,5 e 6 metros. Mas, se necessário, o comprimento das vigas pode ser alterado.

A seção transversal da viga, que vai para a fabricação das vigas, depende dos seguintes fatores:

• Comprimento da viga;
• Etapa de instalação da viga;
• Valores de carga estimados.

Os dados na tabela apresentada são consultivos, eles não podem ser chamados de substitutos completos para os cálculos. Portanto, o cálculo da treliça é uma necessidade para determinar a capacidade de carga do telhado. .

Essas tabelas são fornecidas de acordo com as cargas atmosféricas típicas da região de Moscou.

O passo com o qual estabelecido viga (cm)	Comprimento da viga (metros)
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100 x 150	100 x 175	100x200	100x200	100 x 250	100 x 250	—
175	75x150	75 x 200	75 x 200	100x200	100x200	100x200	100 x 250
140	75x125	75x175	75 x 200	75 x 200	75 x 200	100x200	100x200
110	75x150	75x150	75x175	75x175	75 x 200	75 x 200	100x200
90	50x150	50x175	50x200	75x175	75x175	75x250	75 x 200
60	40x150	40x175	50x150	50x150	50x175	50x200	50x200

Seções de barras para a fabricação de outros elementos de cobertura:

• Mauerlat - 100x100, 100x150, 150x150;
• Para vales e fabricação de pernas diagonais - 100x200;
• Executa - 100x100, 100x150, 100x200;
• Puffs - 50x150;
• Barras transversais - 100x150, 100x200;
• Suportes - 100x100, 150x150;
• Placas de bainha - 25x100.

Tendo decidido a seção transversal e o comprimento, bem como o espaçamento das vigas, é fácil calcular o número de vigas, com foco no comprimento das paredes da casa.

Ao projetar, além do cálculo de resistência, o projetista deve realizar um cálculo de deflexão.

Ou seja, você precisa não apenas garantir que as vigas não quebrem sob a carga, mas também descobrir o quanto as vigas podem ceder.

Por exemplo, o cálculo de uma treliça de madeira para a construção de um telhado de mansarda deve ser feito de forma que a flecha não ultrapasse 1/250 do comprimento da seção em que a pressão é aplicada.

Assim, se forem utilizadas vigas com comprimento de 5 metros, a deflexão máxima permitida pode chegar a 20 mm. Este valor parece bastante insignificante, no entanto, se for excedido, a deformação do telhado será visualmente perceptível.

requisitos de qualidade de materiais

Se vigas de madeira forem calculadas, além de parâmetros como comprimento e seção transversal, a qualidade do material de construção também deve ser levada em consideração.

Vigas de telhado faça você mesmo feito de madeira dura e madeira de coníferas.

Os principais requisitos para o material são definidos em GOST 2695-83 e GOST 8486-86. Entre eles:

• Permite a presença de nós na quantidade não superior a três por metro de seção, o tamanho dos nós não deve exceder 30 mm.
• É permitida a presença de fissuras não transversais que não excedam ½ do comprimento;
• O teor de umidade da madeira não deve exceder 18% quando medido com um medidor de umidade.

Ao adquirir o material a partir do qual se pretende montar os sistemas de treliças, o snip prescreve a verificação do documento de qualidade, que indica:

• Informações do fabricante;
• Número padrão e nome do produto;
• Tamanho do produto, umidade e tipo de madeira utilizada;
• O número de itens individuais no pacote;
• Data de lançamento deste lote.

Sendo a madeira um material natural, requer uma preparação prévia à instalação. Essa preparação é planejada na fase de projeto do sistema de treliças - o recorte prevê medidas de proteção e construção.

As medidas de proteção incluem:

• Tratamento da madeira com anti-sépticos para prevenir o apodrecimento prematuro;
• Tratamento da madeira com impregnações ignífugas para protecção contra o fogo;
• Tratamento com compostos bioprotetores para proteger contra pragas de insetos

As atividades construtivas incluem:

• Instalação de mantas impermeabilizantes no ponto de contato entre estruturas de tijolo e madeira;
• Criação de uma camada de impermeabilização sob o material de cobertura e barreira de vapor - do lado das instalações em frente à camada de isolamento;
• Equipamento de ventilação do espaço do telhado.

Se todos os requisitos da tecnologia forem atendidos, o sistema de treliças de uma casa de madeira adquirirá qualidades de maior resistência e a estrutura do telhado durará muito tempo sem exigir reparos.

Programas para o dimensionamento e cálculo de sistemas treliçados

Como pode ser visto acima, para calcular sistemas de construção de telhado bem difícil. Você precisa ter um suprimento suficiente de conhecimento teórico, para ter as habilidades de desenho e desenho. Naturalmente, nem toda pessoa tem essas habilidades profissionais.

Felizmente, hoje a tarefa de projetar é muito facilitada, pois existem programas de computador muito convenientes que permitem desenvolver projetos para vários elementos de construção.

Claro, alguns programas são projetados para profissionais (por exemplo, AutoCAD, 3D Max, etc.). É muito difícil para uma pessoa inexperiente lidar com este software.

Mas também existem opções mais simples. Por exemplo, no programa Arkon, é muito fácil criar uma variedade de projetos de rascunho para ver visualmente como será este ou aquele telhado.

Há também uma calculadora útil para calcular as vigas, que permite fazer cálculos com eficiência e rapidez. O programa Arkon é ótimo para profissionais, mas também pode ser usado por usuários particulares.

Na rede, você também pode encontrar uma calculadora de cálculo de vigas que funciona online. No entanto, os cálculos feitos nele são apenas valores consultivos e não podem substituir o desenvolvimento de um projeto completo.

conclusões

Realizar cálculos durante o projeto é uma etapa importante na criação de um telhado. A sua implementação deve ser confiada a profissionais. Mas os cálculos preliminares podem ser realizados de forma independente, o que ajudará a entender melhor o projeto finalizado.

O artigo te ajudou?