Sistema de vigas de cadera: tecnología de construcción

La arquitectura de los edificios modernos ofrece una amplia variedad de estructuras de techo estéticas que son confiables y prácticas. Las posibilidades de elegir un techo, materiales de construcción y tecnología de instalación se están desarrollando activamente en la actualidad, pero todo vuelve al diseño probado durante siglos: este es un sistema de vigas de cuatro lados. Un techo clásico de esta forma tradicionalmente supera a otras opciones en términos de confiabilidad, especialmente en condiciones climáticas difíciles, donde los techos altos a dos aguas crean “viento”..

Tabla de contenido:

Características de diseño del techo a cuatro aguas clásico

Al elegir una configuración de techo, se debe proceder no solo de las preferencias estéticas, sino también de tener en cuenta las condiciones climáticas y la funcionalidad de la estructura. Como saben, un techo demasiado alto y empinado con diferentes compartimentos y buhardillas es una empresa bastante cara, aunque hermosa. Pero también encuentra mucha resistencia del aire desde el lado de sotavento..

Un techo inclinado es más económico, pero retiene mucha precipitación, y una capa pesada de nieve que ha estado durante muchos meses crea una presión adicional sobre toda la estructura con su masa. La mejor opción es un techo a cuatro aguas. Se trata de 2 pendientes trapezoidales en los lados anchos del perímetro de la casa y 2 triangulares en los extremos. En la parte superior, estos trapecios debajo de la cresta están cerrados por los bordes superiores, cerrando la estructura desde lados opuestos con bordes triangulares – ejemplos:

Un techo a cuatro aguas sobre un sistema de vigas con una pendiente suficiente para drenar la precipitación es la mejor opción para cualquier zona climática. No cabe duda de la estética de los edificios con acabado a cuatro caras, especialmente en un diseño moderno con una nueva generación de materiales para cubiertas..

En el corazón hay un marco de celosía clásico que sostiene de manera confiable tal estructura. Su durabilidad y funcionalidad dependen de la disposición correcta de la base y la estructura de soporte – sistema de vigas de techo a cuatro aguas: foto.

El techo a cuatro aguas es adecuado para:

• construcción típica de cabañas;
• construcción individual;
• una casa de campo independiente “en los siete vientos”.

La forma trapezoidal del techo a cuatro aguas lleva el nombre de la palabra alemana para “tienda”, aunque el techo a cuatro aguas es una variedad separada, pero de forma similar. Este diseño ha demostrado su confiabilidad en áreas donde las fuertes nevadas y lluvias son frecuentes y donde se forma hielo en el techo. También es aplicable en la zona de actividad sísmica, así como donde, además de las fuertes precipitaciones, son frecuentes las fuertes rachas de viento y los remolinos de tornados. En tales regiones, los techos altos a dos aguas se rompen bajo presión o se pliegan como un castillo de naipes..

Las principales ventajas de este diseño son:

• superficie mínima del techo con una pendiente óptima para la precipitación;
• distribución uniforme de la carga de la estructura en todo el perímetro de las paredes;
• excelente resistencia a la fuerza del viento y fenómenos meteorológicos anormales;
• mayor estabilidad del techo;
• flujo óptimo de agua en caso de fuertes lluvias y deslizamiento de la capa de nieve en caso de lluvia excesiva;
• proporcionando protección contra temperaturas extremas.

Hacemos dibujos y cálculos preliminares de las vigas del techo a cuatro aguas.

No puede comenzar a realizar una instalación tan compleja sin bocetos y cálculos preliminares. Si no hay experiencia, un arquitecto u otro especialista ayudará a calcular el sistema de vigas de un techo a cuatro aguas..

Esto no solo le permitirá planificar con mayor precisión los costos de la madera y los materiales para techos, sino que también evitará otros errores molestos..

Atención: ¡La instalación de un techo clásico de cuatro lados comienza con un boceto y dibujos! Deben indicar con precisión los ángulos de inclinación de cada pendiente, deben anotarse todos los matices, incluido el paso entre la madera..

Con un dibujo independiente, si tiene que hacer esto por primera vez, incluso puede construir una copia más pequeña del futuro techo a cuatro aguas con cartón para evaluar visualmente sus ventajas y desventajas..

En esta etapa, no es demasiado tarde para cambiar el ángulo de inclinación de las pendientes principales y laterales, aumentar o disminuir su altura y también optimizar los costos futuros. Además, todos los ajustes se realizan en el dibujo preliminar del sistema de vigas, se realiza una “copia limpia”, que se utiliza durante la instalación..

Consejo: Recuerda que cuanto mayor es la pendiente, más alto es el techo y mayor es el consumo de materiales de cubierta. Pero los bordes demasiado inclinados aguantarán mucha precipitación..

Atención: para una instalación de alta calidad de un techo a cuatro aguas, solo se utilizan troncos y troncos bien secos, lo cual es importante remojar previamente con un antiséptico especial.

Cómo calcular el ángulo de inclinación de un techo a cuatro aguas?

En la práctica moderna de la construcción de techos a cuatro aguas, el ángulo de inclinación de los bordes varía mucho, dependiendo de:

• condiciones climáticas de la zona;
• funcionalidad de la habitación del ático (ático);
• diseño general o proyecto arquitectónico;
• preferencia personal.

Cada localidad tiene su propia moda para la forma del techo. En los Cárpatos, por ejemplo, siempre han hecho techos altos y afilados que desprenden las capas de nieve, y en los Alpes los hago más planos, en Dinamarca hacen cortes rotos adicionales, etc. Pero, sea cual sea la elección, es importante recordar la proporcionalidad de la casa y la carga total de la estructura. Si la casa es vieja y baja, entonces un techo desproporcionadamente grande puede presionarlo visualmente contra el suelo y agregar masa a los cimientos..

La elección de la pendiente óptima está influenciada por:

• factores climáticos de la zona;
• selección de materiales para techos;
• solución de diseño;
• consumo de materiales de construcción.

En regiones con vientos fuertes, un techo grande crea un “viento”, por lo que la pendiente del sistema de vigas de cadera será mínima. Puede ser necesario fortalecer la estructura de soporte y la elección de materiales para techos puede ser limitada. Las fuertes nevadas y los inviernos prolongados “elevan” la pendiente de modo que la capa de nieve se desliza por el techo sin causar una tensión indebida en la casa. En una zona donde hace calor y sol la mayor parte del año, puede limitarse a un techo bastante inclinado o simétrico con un calentamiento mínimo de materiales..

Consejo: tiene sentido instalar paneles solares allí como fuente de energía de respaldo, pero este es un peso adicional, que necesariamente se tiene en cuenta en el proyecto del techo..

La elección del ángulo de inclinación según los materiales del techo:

• materiales de las piezas (baldosas, pizarra, pizarra): una pendiente de al menos 22 ° grados;
• enrollar materiales en el lado inclinado del techo – 5 °, y en el techo a dos aguas y a cuatro aguas – desde 15 °;
• cartón ondulado y baldosas metálicas – desde 15 °;
• ondulina y techo blando – desde 11 °;
• revestimientos de membranas de 2 a 5 °.

Los límites de pendiente óptimos oscilan entre 10 y 60 °, a veces hasta 75 °.

Hoy en día, se cree que la instalación de un sistema de vigas de cadera es la más laboriosa, en relación con otros tipos de techos. Pero, por otro lado, es más confiable y estéticamente más agradable que una simple forma de techo a dos aguas..

Consejo: en un techo inclinado a cuatro aguas de un área de techo grande, instale un desagüe de emergencia para una carga de agua pluvial excesiva.

Reglas básicas para la tecnología de instalación de un techo a cuatro aguas.

Al ensamblar un techo a cuatro aguas, se utilizan varios tipos de vigas: diagonales (oblicuas), intermedias (angulares y centrales): imagen.

En este caso, se selecciona una viga para vigas diagonales de igual longitud, respectivamente, al voladizo del techo. Si se está construyendo en un área con fuertes vientos frecuentes, entonces su longitud se puede aumentar a 1 m. Y entre los voladizos del techo, el intervalo debe ser de al menos 50-60 cm..

Es importante con especial cuidado acoplar las vigas centrales desde el lado del extremo, la viga cumbrera y las vigas diagonales. Solo después de instalar las vigas diagonales puede pasar al resto de los detalles de construcción.

Consejo: al calcular el intervalo entre las vigas, es importante tener en cuenta los parámetros del aislamiento, por ejemplo, colocar las placas para el aislamiento térmico, por lo que los expertos recomiendan un paso de aproximadamente 55-60 cm..

El techo de cuatro aguas del sistema de vigas sugiere un nombre para cada viga y viga, dependiendo de su ubicación en la estructura: se trata de una cama, vigas y puntales, barras transversales y vigas, elementos de niple, etc. Diagrama del sistema de vigas del techo a cuatro aguas:

Según el método de instalación, los elementos de la viga se dividen en bisagras y en capas. El marco está unido a aberturas de pared externas o internas. El tipo de sistema de armadura de techo a cuatro aguas en capas más económico, pero no siempre es posible. Finalidad de los elementos principales:

1. Lezhen: el soporte de todos los bastidores, y se coloca en la base del piso o en el lado interno de la pared perimetral, y toda la estructura del techo descansa sobre los soportes inferiores. No debe chocar con ellos, para no perder la fuerza de la estructura de la cadera. La cama también se fija con la colocación de revestimientos de madera en el plano horizontal de la estructura del piso, lo que simplifica la instalación de todos los soportes y correas. Sin embargo, puede prescindir de una cama, al instalar un sistema de vigas sin puntales, montar las correas inferiores de los bastidores, imagen:

2. Los montantes y puntales se utilizan para reducir las dimensiones lineales del sistema de truss, conectándose casi sin la ayuda de puntales. Todas las partes del marco se muestran debajo de la cresta y todos los elementos parecen apoyarse entre sí, pero a veces los espaciadores y las barras transversales son apropiados..

3. Los elementos oblicuos o diagonales se unen al marco de la cadera desde el soporte inferior de la estructura de celosía o a la viga, que es su continuación. El extremo opuesto de las vigas inclinadas está unido a otras bases, y las vigas también se apoyan allí..

4. Narozhniks: elementos laterales adyacentes a las vigas, que forman el bisel de la superficie trapezoidal del techo, y están solo en la estructura de la cadera. Estas son vigas acortadas que se fijan directamente a las vigas, y el otro extremo se monta en el soporte inferior..

5. Una viga se llama viga ubicada paralela a los soportes inferiores, lo que le da resistencia adicional a toda la estructura de la viga. Esta viga se coloca bajo un soporte adicional. Es aconsejable dejar un intervalo de no más de 4,5 m entre el soporte inferior y las vigas. La necesidad de correas en el esquema del marco está dictada por las características del techo a cuatro aguas. Le permiten sujetar de forma segura la correa a una viga adyacente..

6. Para un refuerzo adicional de la estructura del truss, se montan trusses, teniendo en cuenta el tramo del tramo..

7. Las vigas inclinadas son adecuadas para soportar la estructura cuando aumenta la carga. Están ubicados en diagonal a través de los racks, cerrándose a través del sprengel.

Lo siguiente depende del cálculo correcto del intervalo entre los troncos y la madera en el dispositivo del sistema de vigas del techo a cuatro aguas:

• facilidad de instalación;
• seguridad y confiabilidad de toda la estructura;
• aislamiento e impermeabilización efectivos del techo;
• durabilidad del marco del techo.

El marcado competente implica tener en cuenta el tamaño de todos los elementos del sistema de vigas y la distancia entre ellos. Las marcas se realizan con la mayor precisión posible, marcando los puntos de fijación de las vigas a las vigas del marco. Los puntos clave están marcados tanto en la parte superior como en la parte inferior de la estructura, a lo largo de los Mauerlats y a lo largo de la barra de la cumbrera, donde se colocarán las vigas principales..

Las estructuras de soporte adicionales permiten aumentar el tramo con la ayuda de vigas en capas, lo cual es importante al instalar techos con una pendiente de hasta 35-40 °. Se utiliza una viga con una sección de aproximadamente 50 mm para el sistema de vigas, y es capaz de soportar la carga de todos los elementos del sistema de vigas de la cadera del techo, así como cargas climáticas significativas..

Le sugerimos que se familiarice con el proceso de construcción paso a paso como una clase magistral: sistema de vigas de techo a cuatro aguas: video al final del artículo.

Haciendo un mauerlat

Antes de comenzar a organizar el sistema de vigas del techo de la cadera con sus propias manos, comienzan colocando las vigas de soporte en el Mauerlat. La base preparada debe soportar no solo el marco, sino también todos los demás elementos del techo..

1. Antes de instalar el Mauerlat, es necesario equipar un cinturón reforzado diseñado para fortalecer el conjunto de paredes y techos. Una estructura hecha de piedra, roca de concha o ladrillo implica un encofrado a lo largo de la parte superior, donde debe entrar el marco. Asume la salida de refuerzo para vertido de hormigón..

2. Los montantes galvanizados se unen a la jaula de refuerzo de modo que sus partes superiores salgan de la barra unos 5 cm hacia el Mauerlat..

3. Cuando el hormigón fragua, se trata con material para techos de betún para proteger el Mauerlat de la destrucción de la humedad. En este caso, es imperativo observar la horizontal general a lo largo del perímetro de la casa..

4. Las barras del marco se empujan sobre los postes preparados, donde debe haber orificios prefabricados, que se marcan y perforan con anticipación, y luego todo se fija con tuercas. Se planta una viga central en el Mauerlat terminado, la cresta se ubicará paralela y todas las vigas convergerán a ella..

Asesoramiento de expertos:

1. Mediante un recorte y tornillos autorroscantes, se fijan a la barra cumbrera y al Mauerlat; además, se utilizan barras transversales y flejes..

2. Mauerlat y vigas se atan con una viga acortada (nazozhniki). Se recomienda que la instalación de vigas y vigas se haga estrictamente en ángulos rectos, observando el paralelismo.

3. Evite sujetar vigas ordinarias a los puntos donde se fija el Mauerlat con alfileres..

4. Es importante para la fijación adicional del techo utilizar anclajes para aumentar la resistencia a los factores climáticos. La estructura general también se puede reforzar utilizando puntales debajo de las vigas o mediante la inserción adicional de los bastidores en las vigas. La resistencia general del techo también está garantizada por las correas en la parte inferior de las pendientes..

Atención: Con cualquier opción de instalación para el soporte inferior, es importante proporcionar impermeabilización y aislamiento a lo largo de las vigas en la etapa inicial de instalación..

Diseño adicional del techo a cuatro aguas.

Al instalarlo usted mismo, es importante que el techo sea estructuralmente confiable y estético, y esto depende de la proporcionalidad general. El sistema de vigas se puede basar en el perímetro de la estructura de diferentes maneras:

• en edificios de ladrillo y piedra, en las vigas de los soportes;
• en el marco – en las coronas superiores;
• en edificios con estructura, directamente sobre la tubería.

Una vez completada la instalación del sistema de vigas, proceden a colocar capas de impermeabilización y materiales para techos..