Calculadora de madeira para o telhado de uma casa. Características do cálculo do sistema de vigas





Todos os parâmetros devem ser especificados em milímetros

B- Comprimento do telhado.

S- Altura.

C— Distância do balanço.

X— Largura do telhado.

A2- Altura extra.

X2— Largura adicional.

Este programa irá ajudá-lo a realizar um cálculo preciso dos materiais de construção para coberturas: o número de vigas e placas de revestimento, sob material de cobertura(feltro, glassine), quantidades material em folha(telhas metálicas, ardósia, nulina ou ondulina).
Nossa calculadora online calculará outras dimensões úteis do telhado.

O programa apresentado realiza cálculos em duas versões: tipo 1 - telhados de duas águas simples, tipo 2 - telhados de duas águas com 2 empenas laterais.

Se a cobertura projetada tiver apenas uma empena lateral, neste caso realizamos cálculos de acordo com o tipo 1 e depois de acordo com o tipo 2. Com base nos resultados do cálculo, você poderá determinar o volume necessário de materiais: cobertura, chapa , vigas e placas de revestimento.

Caso contrário, você cometerá um erro no cálculo, pois o programa leva em consideração os recortes das frentes laterais no cálculo dos parâmetros da cobertura principal.

Com base nos resultados do cálculo, você obtém o volume e o tamanho do material para uma inclinação do telhado, e todo o volume e tamanho serão indicados entre parênteses.

Ao calcular o volume e as dimensões úteis de um telhado adicional, você recebe dois parâmetros entre parênteses: o volume e o tamanho de um ou dois telhados adicionais.

Importante! Vale considerar que o programa realiza cálculos em toda a área da cobertura na determinação da quantidade de folhas de material de cobertura.

Por exemplo, são necessárias 7,7 folhas por linha e apenas 2,8 linhas. Com base nos resultados do cálculo, você receberá 3 linhas reais de construção.

Se você deseja obter o número exato de telhas para o futuro telhado, é necessário reduzir sua altura até obter um número inteiro de fileiras.

Não se esqueça de definir o comprimento exato da sobreposição.

Importante! No modo tipo 2, no processo de cálculo do volume de material para vigas telhado principal, o programa não leva em consideração os recortes das empenas laterais. Este cálculo sistema de viga telhado de duas águas está associado ao design do próprio programa.

Você também pode usar o restante do material de construção das vigas para construir ou consertar uma casa, caso contrário, poderá fazer correções nos cálculos.

Cálculo exato custo aproximado telhado depende de medidas básicas corretas.

Importante! Não se esqueça de adquirir materiais de construção com reserva de 5 a 10% para resíduos.

Telhado de duas águas faça você mesmo

Em primeiro lugar, necessitamos de um diagrama (desenho ou desenho) de uma cobertura de duas águas, segundo o qual faremos todos os cálculos (indicados acima).

O procedimento de construção de uma cobertura é bastante simples, mas deve ser seguida a sequência de alguns passos.

Antes de instalar vigas ou transferências para o futuro piso, é necessário decidir se será construído um sótão ou apenas um sótão. Via de regra, para um sótão simples basta escolher uma tábua de 150x150 mm. Se você está planejando construir um sótão, o melhor é escolher uma viga do mesmo tamanho. Para aumentar a resistência da moldura, as vigas ou tábuas devem ser montadas exclusivamente nas paredes.

O processo de fixação das vigas é realizado levando em consideração a liberação da borda externa de aproximadamente 400 mm para evitar a entrada de precipitação ou vento sob a cobertura.

Utilizaremos uma tábua cortada em 50X150 mm na disposição da moldura do sótão, e a fixação é feita com pregos para telhados. Dar telhado de duas águas estabilidade, é necessário realizar todas as medições corretamente, tentando eliminar erros.

Agora vamos passar para a montagem estrutura de treliça, iniciando a instalação pelas empenas, utilizando o método já descrito acima. Ao mesmo tempo, cortamos as partes inferiores das tábuas, o que dará estabilidade adicional à nossa estrutura de caibro.

Quando a estrutura estiver totalmente montada para telhado de duas águas, começamos a cobrir com materiais de cobertura.

Vantagens de um telhado de duas águas:

  • Este projeto é bastante simples de construir, o que permite que você faça todo o trabalho sozinho, sem a dispendiosa ajuda de especialistas;
  • Os materiais de construção utilizados são acessíveis;
  • O grande ângulo de inclinação do telhado drena perfeitamente a água durante a precipitação;
  • A ausência de estruturas complexas e dobras facilita muito a construção e o revestimento da cobertura.

Para edifícios baixos, um telhado de treliça é ideal. Ele vai decorar a fachada da casa e, com inclinação suficiente, a neve não se acumulará nesse telhado, ao contrário de uma estrutura plana.

Uma das variedades telhado de vigaempena. Isto é suficiente sistema simples, que é formado por duas vertentes. A inclinação do telhado é todo o plano inclinado através do qual é feita a drenagem.

A estrutura assenta em duas paredes paralelas. Esta cobertura forma duas empenas laterais triangulares. O frontão é a conclusão da fachada do edifício.

Vantagens de um sistema de empena

  1. Facilidade de design.
    Cálculo da capacidade de carga e materiais necessários a instalação dessa cobertura é bastante simples, pois existem poucas opções de tipos e tamanhos de estruturas portantes;
  2. Fácil de instalar.
    Um telhado de duas águas não possui elementos estruturais complexos. Um pequeno número de tamanhos padrão permite instalar rapidamente todos os elementos do telhado;
  3. Fácil de usar.
    Quanto menos dobras diferentes um telhado tiver, mais confiável ele protegerá a casa. No próprio design simples O telhado de duas águas tem apenas uma ruptura - a cumeeira. Esse telhado é mais fácil de reparar em caso de defeitos;
  4. Espaço livre.
    Para a disposição do sótão, é preferível o telhado de duas águas, pois “consome” menos espaço. Para efeito de comparação, considere uma casa de 6x6 m com sótão. Nas paredes externas a altura do chão da sala ao telhado é de 1,5 m, na cumeeira - 3 m. telhado de duas águas nessas condições, o volume da sala será de 81 metros cúbicos, e para uma sala moderna com quatro inclinações, de 72 metros cúbicos. Para tamanhos grandes as perdas de volume de construção aumentarão.

Tipos de estruturas

Existem quatro tipos principais de telhados de duas águas:

  1. Simétrico.
    Confiável, estável, fácil de implementar, baseado em um triângulo isósceles;
  2. Assimétrico.
    A cumeeira não está localizada no centro, as inclinações do telhado têm inclinações diferentes;
  3. Simétrico quebrado.
    As encostas do telhado estão quebradas. Aumenta significativamente a altura da sala;
  4. Quebrado assimétrico.
    O sótão ou sótão acaba por ser menor do que no caso anterior. O telhado tem um aspecto muito incomum aparência.

A escolha do tipo de telhado de duas águas depende da finalidade do cômodo localizado logo abaixo dele e da aparência arquitetônica do edifício.

Princípios gerais para cálculo do sistema de vigas

As partes de suporte mais importantes do sistema de vigas do telhado de duas águas de um edifício são o Mauerlat, a barra transversal e as vigas. O Mauerlat funciona em compressão, portanto sua seção transversal pode ser medida condicionalmente.

A barra transversal e as pernas da viga sofrem um momento de flexão.

Tais estruturas são calculadas com base na resistência e rigidez. Para edifícios pequenos, você pode escolher sua seção transversal aproximadamente, mas para edifícios sérios, por uma questão de segurança e economia de material, o cálculo do sistema de caibro deve ser realizado por um profissional.

Carregar com o próprio peso do telhado

Para realizar o cálculo é necessário saber a carga por 1 metro quadrado. telhados.

Para fazer isso, você precisa somar massas de 1 metro quadrado. todos os materiais de cobertura:

  1. encadernador(se existir, na maioria das vezes é em gesso cartonado);
  2. pernas de viga. Para calcular o peso das vigas metro quadrado cobertura, você precisa encontrar a massa por metro linear perna de viga e divida esse número pela inclinação das vigas em metros. Para o cálculo, pode-se pegar a seção transversal aproximada das vigas; a área desta seção deve ser multiplicada pela densidade da madeira;
  3. isolamento (se houver). A densidade do isolamento deve ser indicada pelo fabricante, deve ser multiplicada pela espessura;
  4. revestimento. Para garantir uma reserva, pode-se levar em consideração um revestimento contínuo. Por exemplo, 1 m². o revestimento feito de tábuas de 32 mm de espessura pesará aproximadamente 25 quilos;
  5. material de cobertura. Peso 1 m². os revestimentos são geralmente especificados pelo fabricante.

Carga de neve

A carga de neve é ​​diferente para cada área e é igual ao peso da cobertura de neve num plano horizontal.

No território da Rússia pode receber valores de 80 a 560 quilogramas por metro quadrado. Na Internet você pode encontrar facilmente um mapa de distribuição de carga de neve e selecionar o número desejado com base na área de construção.

Ângulo do telhado

O ângulo de inclinação do telhado é bastante fácil de calcular se você conhece a geometria e tem em mãos uma calculadora de engenharia ou uma calculadora padrão em seu computador pessoal.

Se você dividir a altura do telhado pela distância da cumeeira ao beiral na planta, obtém a inclinação do telhado em frações ou a tangente do ângulo de inclinação. Para calcular o ângulo, basta encontrar o arco tangente.

Se for difícil usar uma calculadora de engenharia, o arco tangente pode ser encontrado usando uma calculadora online.

Cálculo do passo da viga

A inclinação das vigas do telhado do sótão deve ser escolhida de acordo com a conveniência de instalação do isolamento. Os tapetes costumam ter 60 centímetros de largura, portanto a inclinação das vigas deve ser escolhida de forma que a distância livre entre elas seja de 58 ou 118 centímetros. Dois centímetros permitirão instalar as placas de isolamento com muita firmeza, o que permitirá que fiquem entre as vigas e melhorem o isolamento térmico.

Comprimento da perna da viga

O comprimento da perna pode ser facilmente calculado usando a fórmula:
L/cosα,
aqui L é a distância da cumeeira até superfície interior parede externa na planta, e cosα é o cosseno do ângulo de inclinação do telhado. Para uma fixação rígida, é necessário aumentar o tamanho do entalhe.

Seção da perna da viga

A seção transversal da perna da viga deve ser selecionada como um múltiplo do tamanho das tábuas e vigas.

Exemplo cálculo simples seções das pernas da viga:

  1. encontre a carga em 1 metro linear vigas.
    q =(1,1*peso de 1 m2 de telhado*cosα + 1,4*carga normativa de neve*cosα2)* espaçamento entre vigas;
  2. nós achamos C.
    C= q*1,25*vôo de caibro/130;
  3. resolva a equação:
    C= b*h2/6.
    Nesta equação, b é a largura da seção transversal da perna da viga e h é a altura.

Para resolver, você precisa definir a largura e encontrar a altura resolvendo um problema simples Equação quadrática. A largura pode ser definida em 5 cm, 7,5 cm, 10 cm, 15 cm. Para vãos pequenos, uma largura de 15 cm não é prática.

Para calcular sistemas de vigas, existem todos os tipos de tabelas, programas, calculadoras on-line.

Elementos básicos do telhado

Os principais elementos de um telhado de duas águas, como qualquer outro telhado de viga, são:


Telhado de viga com sótão

Para aproveitar ao máximo o espaço sob o telhado, você pode projetar um sótão.

Piso do sótão- este é o chão sótão. A fachada do sótão é formada total ou parcialmente pelas superfícies da cobertura. De acordo com documentos regulatórios Para que um cômodo seja considerado sótão, a linha de intersecção do plano da cobertura com a parede externa não deve ser superior a 1,5 m do nível do piso. Caso este requisito não seja atendido, o espaço será considerado um piso regular.

A cobertura do sótão difere da cobertura do sótão pela presença de isolamento na sua concepção. Na maioria das vezes para isolamento telhado de mansarda são utilizadas placas de lã mineral.

A iluminação do sótão pode ser feita de três maneiras:

  1. aberturas de janelas em frontões;
  2. águas-furtadas;
  3. janelas do sótão.

Janela de águas-furtadas Esse projeto de janela, que possui uma moldura montada simultaneamente ao sistema de caibro. Esta moldura é feita de madeira. A mansarda tem seu próprio telhado pequeno, que pode ser de empena ou cilíndrico. A própria unidade de vidro é instalada verticalmente.

Janela de águas-furtadas- Esta é uma janela projetada especificamente para uso em telhados de vigas. É instalado no plano da encosta em posição inclinada. A janela do telhado deve suportar o design carga de neve. É preferível não utilizar este tipo de janela em telhados com ligeira inclinação.

Seleção de material de cobertura

Depois que a aparência do telhado for determinada, você poderá começar a selecionar o material. Existem vários tipos de revestimentos modernos. Na lista abaixo, as opções de materiais estão listadas em ordem decrescente do custo médio de mercado.

  1. Telhas de cerâmica.
    A cerâmica, como material de cobertura, tem longa historia. O telhado cerâmico é confiável e durável. As desvantagens deste material são o preço e o grande peso. Sob uma cobertura de telhas cerâmicas será necessário instalar sistema de caibro reforçado e revestimento;
  2. Telhas de cimento-areia.
    Possui quase todas as características da cerâmica, mas custa um pouco menos;
  3. Telhas betuminosas flexíveis.
    Possui boas características de isolamento acústico. Graças à superfície rugosa, as telhas conseguem evitar que a neve saia do telhado. Requer revestimento contínuo; geralmente é usada uma camada de compensado resistente à umidade. Não pode ser utilizado em telhados com grandes inclinações;
  4. Telhas metálicas.
    Em comparação com os revestimentos anteriores, é mais leve. Fácil de instalar. Menos cobertura metálicaé que quando chove pode ser muito barulhento.
  5. Cobertura com costura.
    A opção mais atrativa em termos de custo. Requer qualificações especiais durante a instalação, pois será difícil para um não profissional fazer conexões de alta qualidade. A instalação é mais trabalhosa do que a de metal e telhas flexíveis. O mesmo “barulhento” das telhas metálicas.

O material da cobertura depende totalmente dos desejos e capacidades do cliente. A exceção são as coberturas com inclinação muito grande ou muito pequena, pois todos os materiais apresentam limitações quanto ao ângulo de inclinação da encosta.

Tipos de sistemas de vigas

Os sistemas estruturais de treliça de telhado podem ser de três tipos:

  1. Vigas em camadas.
    As vigas repousam em dois lados. De baixo - no mauerlat, de cima - na barra transversal. Racks e escoras podem ser usados ​​como suportes intermediários. Mais frequentemente utilizado em edifícios com pequena distância entre as extremidades ou onde é possível colocar estantes ou parede a meio do sótão.
    Para grandes vãos de caibro (grandes distâncias entre paredes longitudinais), podem ser utilizados adicionalmente racks, escoras ou tirantes.
    As vigas em camadas são fáceis de calcular.
    Normalmente, o elemento mais poderoso de tal sistema é a barra transversal, que suporta metade da carga de toda a estrutura do telhado.
  2. Vigas penduradas.
    Caso não seja possível utilizar a barra transversal como suporte superior, é razoável utilizar este sistema de caibro.
    As vigas suspensas repousam apenas sobre o mauerlat e, no ponto superior, são conectadas entre si por meio de uma sobreposição.
    Este sistema de viga opera sob carga como uma treliça. A maior pressão ocorre nas paredes externas. Surge uma força horizontal - impulso, que pode levar ao deslocamento das paredes. No projeto de caibros suspensos, a força do espaçador é absorvida pelo aperto, que aperta as pernas do caibro e evita que se afastem.
    As vigas suspensas são classificadas de acordo com a localização da amarração:
    1) Arco triangular de três dobradiças.
    A gravata e as vigas formam um triângulo. O aperto está localizado no nível do teto;
    2) Arco triangular triarticulado com suspensão.
    Com um grande vão de vigas, o aperto pode não atender aos requisitos de deflexão. Para evitar que caia, a gravata é suspensa na cumeeira. Mas com tal sistema, assim como com o sistema de vigas em camadas, uma fileira de estantes é formada no meio do sótão;
    3) Arco triangular de três dobradiças com cordão elevado.
    O aperto geralmente está localizado no nível do teto sótão. Este esquema é menos benéfico do ponto de vista do funcionamento da estrutura. Quanto mais alto o aperto estiver localizado, mais impulso ele absorve.
    As vigas suspensas devem ser tratadas como uma treliça triangular, o que complica o cálculo.
  3. Vigas combinadas.
    O sistema combinado inclui vigas em camadas espaçadoras. Eles exigem instalação e aperto de parafusos. Ao contrário das opções anteriores, em que as vigas são articuladas ao mauerlat, aqui a perna da viga é fixada rigidamente, de modo que surge um impulso no sistema. Para tal sistema, o Mauerlat deve estar firmemente preso à parede, e a própria parede deve ser forte e espessa. Uma excelente opção seria construir uma cinta de concreto armado em torno do perímetro.

Instalação do sistema de viga

A instalação ocorre na seguinte ordem:

  1. colocando o Mauerlat;
  2. instalação de barra transversal (se houver);
  3. layout de viga;
  4. isolamento (se houver);
  5. revestimento;
  6. material de cobertura.

A fixação da perna da viga ao mauerlat pode ser rígida e articulada.

Fixação de dobradiça

Permite compensar a expansão da madeira sob a influência das mudanças de umidade e temperatura.

A fixação pode ser feita de várias maneiras:

  1. usando fixadores especiais, um “trenó” de metal;
  2. usando uma placa de montagem;
  3. Um corte é feito na perna da viga. A junção da perna da viga e do Mauerlat é fixada com pregos.

Fixação rígida

A viga é fixada ao mauerlat com um entalhe e fixada com segurança com pregos cravados em ângulo um em relação ao outro. Um prego é cravado verticalmente na superfície do Mauerlat. Esta conexão elimina o deslocamento em qualquer plano.

O sistema de vigas de empena tem vantagens inegáveis. Você pode projetá-lo e instalá-lo sozinho, basta encarar esse problema com responsabilidade e pensar em tudo nos mínimos detalhes.

Ao projetar uma casa particular, muitos parâmetros diferentes devem ser levados em consideração. Se forem calculados incorretamente, a resistência da estrutura ficará em grande dúvida. O mesmo se aplica ao telhado da casa. Aqui, antes mesmo do início da construção, é preciso saber a altura da cumeeira, a área da cobertura e muito mais, inclusive calculando o comprimento das vigas. E como fazer os cálculos finais será discutido neste artigo.

Que tipo de telhado

Como calcular o comprimento das vigas? Esta questão será do interesse de todos que constroem uma casa por conta própria. Mas para responder, você deve primeiro descobrir muitos outros parâmetros. Em primeiro lugar, deve-se decidir o tipo de telhado, pois disso dependerá o comprimento da encosta e das vigas. A opção mais comum é o desenho de empena. Mas aqui existem várias opções, a saber:

  1. Simétrico é o tipo mais comum de telhado de duas águas. Sua popularidade se deve à simplicidade de design e ao cálculo simples de todos os parâmetros necessários. Outra vantagem é a distribuição uniforme das cargas no sistema de vigas. Mas também existem desvantagens. Não é bom uso racionaláreas. Isto é especialmente importante se você estiver se preparando. Um grande número de cantos agudos criam muitas zonas “mortas”, que não podem ser usadas racionalmente.
  2. Assimétrico. Neste caso, as encostas estão localizadas em ângulos diferentes. Como resultado, a área racional aumenta. Mas mesmo aqui existem algumas desvantagens. Esse telhado de duas águas requer cálculos mais complexos. Se feito de maneira incorreta, a estrutura pode não suportar cargas que não sejam distribuídas de maneira uniforme.
  3. Uma polilinha é o design mais eficaz se você quiser fazer sótão. Neste caso, as pernas da viga irão “quebrar” a uma certa distância da cumeeira. Como resultado, haverá mais pessoas sob o teto espaço livre, e toda a área será utilizada de forma mais eficiente. Nesse caso, será ainda mais difícil calcular os parâmetros das vigas, inclusive seu comprimento.

  4. Você pode considerar ainda mais projetos complexos, por exemplo, multinível. Esses telhados ficarão muito atraentes. Mas fazer cálculos, e principalmente construir um sistema de caibros, neste caso, será quase impossível sem a ajuda de profissionais. Portanto, na maioria dos casos, estamos limitados às três opções de telhado de duas águas mencionadas acima.

    Tipo de sistema

    O cálculo do comprimento das vigas do telhado de duas águas também dependerá do sistema utilizado. Aqui, os especialistas distinguem os dois tipos principais a seguir:

    1. . Esta é a opção mais simples. Neste caso, as pernas da viga repousam apenas sobre o Mauerlat. Sua parte superior está simplesmente conectada entre si. Este sistema é utilizado se a largura da casa for pequena. Neste caso, o comprimento das vigas não deve ultrapassar seis metros. Não é aconselhável utilizar a opção suspensa com telhado de duas águas assimétrico.
    2. - Este é um sistema de vigas mais durável. É usado se houver uma linha axial passando pelo meio da casa. parede de rolamento. Neste caso são instalados apoios e uma cumeeira, sobre a qual parte do topo pernas de viga.

    Também pode ser usado opção combinada. É frequentemente utilizado na construção de casas com geometria complexa. Aqui será mais difícil calcular o comprimento das vigas e outros parâmetros do sistema. Se tiver esta opção, então é melhor confiar tudo a um especialista. Neste caso, haverá menos erros, o que significa que a cobertura durará mais e não causará problemas durante o funcionamento.

    O que mais considerar

    O tipo de telhado e o sistema utilizado não são todos os parâmetros que serão necessários para calcular o comprimento das vigas de um telhado de duas águas. Antes de calcular tudo, você precisa saber muito mais informações, a saber:


    Além disso, ao calcular o comprimento das vigas, você deve descobrir quais devem ser as saliências. Nem um único telhado pode prescindir deste elemento “adicional”. As saliências desempenham o papel de proteção, que protege as paredes da casa e seus alicerces de serem arrastados pela água que flui do telhado.

    Podem ser uma continuação das vigas ou constituídos como elementos independentes. Neste último caso, pranchas chamadas “potras” são fixadas na estrutura principal. Em sua essência, eles são uma extensão das vigas.

    A duração da escolha das saliências depende dos próprios proprietários. De acordo com os regulamentos de construção existentes, este parâmetro deve estar na faixa de 50 a 60 centímetros. Você não deve fazer menos, caso contrário as paredes e a fundação podem sofrer. Às vezes, as saliências são feitas com mais de um metro. Neste caso, obtém-se um pequeno dossel ao longo da parede, que pode ser utilizado para relaxar ou guardar coisas.

    Fazendo cálculos

    Como é calculado o comprimento das vigas? Se o telhado tiver uma forma simétrica, o cálculo deste parâmetro não será difícil. Para fazer isso, use a fórmula do teorema de Pitágoras, a saber: C é igual à raiz quadrada de A ao quadrado mais B ao quadrado, onde:

  • C é o comprimento necessário da viga;
  • A é a altura em que se encontra a cumeeira (a partir da base da cobertura);
  • B tem metade da largura da casa.

Além disso, usando esta fórmula você pode calcular o comprimento das vigas apenas até. O comprimento das saliências não é levado em consideração aqui. Se forem uma continuação das vigas, seu comprimento deve ser adicionado ao parâmetro calculado.

Como fazer um cálculo se a cobertura for assimétrica? Neste caso, as inclinações serão diferentes. Mas mesmo aqui você pode usar o teorema de Pitágoras. Você pode calcular as vigas do telhado usando a mesma fórmula, só que primeiro descubra o valor do parâmetro “B” (no primeiro caso é igual a metade da largura da casa). Se o telhado for assimétrico, na fase de projeto você calculará a que distância das paredes a cumeeira ficará localizada. É este valor que é tomado como parâmetro “B”. Como resultado do cálculo, você obterá o comprimento de cada uma das pernas da viga (na encosta esquerda e direita). Como você pode ver, também não há problemas com cálculos aqui.

Existe outra maneira de calcular as vigas. Neste caso, o ângulo de inclinação é utilizado. Esta fórmula é um pouco mais complicada que a anterior. O comprimento das vigas (para um telhado de duas águas simétrico) será igual à soma de 0,5 e a altura da base do telhado até a cumeeira dividida pelo cosseno do ângulo de inclinação.

Antes de começar a construir um telhado, é claro que é desejável que ele seja projetado para ser resistente. Imediatamente após a publicação do último artigo ““, comecei a receber pelo correio dúvidas sobre a escolha da seção transversal dos caibros e vigas do piso.

Sim, compreender esta questão na vastidão da nossa amada Internet é realmente bastante difícil. Há muita informação sobre este tema, mas como sempre é tão dispersa e por vezes até contraditória que uma pessoa inexperiente, que na sua vida pode nem ter encontrado um assunto como “Sopromat” (sortudo), pode facilmente obter confuso nesta selva.

Eu, por sua vez, tentarei agora compor algoritmo passo a passo, que o ajudará a calcular de forma independente o sistema de vigas do seu futuro telhado e, finalmente, a se livrar das dúvidas constantes - e se ele não aguentar ou se desmoronar. Direi desde já que não vou me aprofundar nos termos e nas diversas fórmulas. Bem por que? Existem tantas coisas úteis e interessantes no mundo com as quais você pode encher sua cabeça. Só precisamos construir um telhado e esquecê-lo.

Todo o cálculo será descrito usando o exemplo de telhado de duas águas, sobre o qual escrevi em

Então, Etapa 1:

Determine a carga de neve no telhado. Para fazer isso, precisamos de um mapa de cargas de neve na Federação Russa. Para ampliar a imagem, clique nela com o mouse. Abaixo irei fornecer um link onde você pode baixá-lo para o seu computador.

Utilizando este mapa, determinamos o número da região de neve em que estamos construindo uma casa e na tabela abaixo selecionamos a carga de neve correspondente a esta região (S, kg/m²):

Se sua cidade estiver localizada na divisa de regiões, escolha um valor de carga maior. Não há necessidade de ajustar o valor resultante em função do ângulo de inclinação das inclinações do nosso telhado. O programa que usaremos fará isso sozinho.

Digamos que em nosso exemplo estamos construindo uma casa na região de Moscou. Moscou está localizada na 3ª região de neve. A carga é de 180 kg/m².

Passo 2:

Determine a carga do vento no telhado. Para isso, precisamos de um mapa das cargas eólicas na Federação Russa. Também pode ser baixado no link abaixo.

Usando este mapa, também selecionamos o número da região correspondente e determinamos o valor da carga do vento para ela (os valores são mostrados no canto inferior esquerdo):

Aqui, a coluna A representa as costas abertas de mares, lagos e reservatórios, desertos, estepes, estepes florestais e tundra; Coluna B - áreas urbanas, florestas e outras áreas uniformemente cobertas por obstáculos. Deve-se levar em conta que em alguns casos o tipo de terreno pode diferir em direções diferentes(por exemplo, a casa está localizada na periferia de uma área povoada). Em seguida, selecione os valores da coluna “A”.

Voltemos ao nosso exemplo novamente. Moscou está localizada em I-ésimo vento região. A altura da nossa casa é de 6,5 metros. Vamos supor que ele esteja sendo construído localidade. Assim, aceitamos o valor do fator de correção k=0,65. Aqueles. carga de vento em nesse caso será igual a: 32x0,65=21 kg/m².

Etapa 3:

Você precisa baixar para o seu computador um programa de cálculo feito em forma de tabela Excel. Continuaremos trabalhando nisso. Aqui está o link de download: ". Também aqui estão mapas de cargas de neve e vento na Federação Russa.

Então, baixe e descompacte o arquivo. Abrimos o arquivo “Cálculo do sistema de vigas”, e entramos na primeira janela - “Cargas”:

Aqui precisamos alterar alguns valores nas células preenchidas em azul. Todos os cálculos são feitos automaticamente. Vamos continuar com nosso exemplo:

Na placa “Dados Iniciais” alteramos o ângulo de inclinação para 36° (seja qual for o ângulo que você tiver, escreva isso, bom, acho que isso está claro para todos);

Mudamos a inclinação das vigas para a que escolhemos. No nosso caso são 0,6 metros;

Carregar cobertura (carga do próprio peso do material de cobertura) - selecione este valor na tabela:

Para o nosso exemplo, escolhemos telhas metálicas com peso de 5 kg/m².

Neve. região - aqui inserimos a soma dos valores das cargas de neve e vento que recebemos anteriormente, ou seja, 180+21=201kg/m²;

Isolamento (mans.) - deixamos este valor inalterado se colocarmos isolamento entre as vigas. Se nós fizermos sótão frio sem isolamento - altere o valor para 0;

Na placa “Torneamento” inserimos as dimensões exigidas do revestimento. No nosso caso, para telhas metálicas, alteraremos o passo do revestimento em 0,35 m e a largura em 10 cm.

Todas as outras cargas (do peso próprio das vigas e do revestimento) são consideradas automaticamente pelo programa. Agora vamos ver o que temos:

Vemos a inscrição “A capacidade de carga do revestimento está garantida!” Não tocamos em mais nada nesta janela; nem precisamos entender quais são os números nas outras células. Se, por exemplo, escolhermos um passo de viga diferente (mais), pode acontecer que a capacidade de carga do revestimento não seja garantida. Depois será necessário selecionar outras dimensões do revestimento, por exemplo, aumentar sua largura, etc. Em geral, acho que você vai descobrir.

Passo 4:

Funda.1"e vá até a janela de cálculo de caibros com dois pontos de apoio. Aqui, todos os dados de entrada que inserimos anteriormente já foram inseridos automaticamente pelo programa (este será o caso em todas as outras janelas).

Em nosso exemplo do artigo “ Telhado de duas águas As vigas das casas “faça você mesmo” têm três pontos de apoio. Mas vamos imaginar que não existem postos intermediários e vamos fazer o cálculo:

No diagrama de viga, alteramos o comprimento de sua projeção horizontal (a célula é preenchida em azul). No nosso exemplo, são 4,4 metros.

Na placa “Cálculo de caibros” altere o valor da espessura do caibro B (especificado) ao que escolhemos. Definimos 5 cm. Este valor deve ser maior que o indicado na célula. Ter (estável);

Agora na linha " Aceitamos N"Precisamos inserir a largura da viga selecionada em centímetros. Deve ser maior que os valores indicados nas linhas " Ntr.,(forte)" E " Ntr., (deflexão)". Se esta condição for atendida, todas as inscrições na parte inferior do diagrama de vigas serão semelhantes a “Condição atendida”. Na linha " N, (por variedade)" indica o valor que o próprio programa nos oferece para escolher. Podemos pegar esse número ou pegar outro. Geralmente escolhemos seções disponíveis na loja.

Então, o que obtivemos é mostrado na figura:

No nosso exemplo, para atender a todas as condições de resistência, é necessário escolher caibros com seção de 5x20 cm, mas o diagrama do telhado que mostrei no último artigo possui caibros com três pontos de apoio. Portanto, para calculá-lo, passamos para a próxima etapa.

Etapa 5:

Clique na aba " Funda.2" ou " Funda. 3″. Isto abre uma janela para cálculo de vigas com 3 pontos de apoio. Selecionamos a aba necessária dependendo da localização do suporte intermediário (rack). Se estiver localizado à direita do meio da viga, ou seja, L/L1<2, то пользуемся вкладкой "Tilinga.2". Se o poste estiver localizado à esquerda do meio da viga, ou seja, L/L1>2, então use a guia "Tilinga.3". Se o suporte estiver exatamente no meio, você pode usar qualquer aba, os resultados serão os mesmos.

No diagrama de vigas, transferimos as dimensões em células preenchidas em azul (exceto Ru);

Usando o mesmo princípio descrito acima, selecionamos as dimensões da seção transversal das vigas. Para o nosso exemplo, peguei as dimensões 5x15 cm, embora 5x10 cm também fosse possível, estou acostumado a trabalhar com essas placas, e haverá uma margem de segurança maior.

Agora é importante: a partir do desenho obtido durante o cálculo, precisaremos anotar o valor da carga vertical atuante no poste (no nosso exemplo (ver figura acima) é igual a 343,40 kg) e o momento fletor atuante no poste (esfregão = 78,57 kghm). Precisaremos desses números mais tarde, ao calcular os racks e as vigas do piso.

A seguir, se você for para “ Arco“, será aberta uma janela para cálculo do sistema de caibros, que é um arco de cumeeira (duas vigas e uma amarração). Não vou considerar isso; não é adequado para o nosso telhado. Temos um vão muito grande entre os apoios e um pequeno ângulo de inclinação das encostas. Lá você obterá vigas com seção transversal de cerca de 10x25 cm, o que é obviamente inaceitável para nós. Para vãos menores tal esquema pode ser usado. Tenho certeza de que aqueles que entenderam o que escrevi acima entenderão esse cálculo. Se você ainda tiver dúvidas, escreva nos comentários. E passamos para a próxima etapa.

Etapa # 6:

Vá para a aba “Rack”. Bem, tudo é simples aqui.

Inserimos os valores previamente determinados da carga vertical no suporte e do momento fletor da figura nas células “N=” e “M=”, respectivamente. Registramos em quilogramas, inserimos em toneladas e os valores são arredondados automaticamente;

Também na figura alteramos a altura do rack (no nosso exemplo é 167 cm) e definimos as dimensões da seção que escolhemos. Escolhi uma placa de 5x15 cm. Na parte inferior, no centro, vemos a inscrição “Central protegida!” e “Fora do centro”. garantido." Então está tudo bem. Os fatores de segurança "Kz" são muito grandes, portanto você pode reduzir com segurança a seção transversal das estantes. Mas vamos deixar como está. O resultado do cálculo na figura:

Etapa # 7:

Vá para a guia "Feixe". As vigas do piso estão sujeitas a cargas distribuídas e concentradas. Precisamos levar ambos em consideração. No nosso exemplo, vigas da mesma seção se sobrepõem a vãos larguras diferentes. Claro, fazemos cálculos para um intervalo mais amplo:

— na placa “Carga distribuída” indicamos o passo e o vão das vigas (do exemplo tomamos 0,6 m e 4 m, respectivamente);

— tomamos os valores Carga (normal) = 350 kg/m² e Carga (calc.) = 450 kg/m². Os valores dessas cargas de acordo com o SNiP são calculados e obtidos com uma boa margem de segurança. Incluem a carga proveniente do peso próprio dos pisos e a carga operacional (móveis, pessoas, etc.);

- na linha " B, dado» insira a largura da seção das vigas que escolhemos (no nosso exemplo é de 10 cm);

Nas linhas " N, força" E " N, deflexão» serão indicadas as alturas transversais mínimas possíveis das vigas nas quais não romperá e sua deflexão será aceitável. Estamos interessados ​​no maior desses números. Tomamos a altura da seção da viga com base nela. Em nosso exemplo, uma viga com seção transversal de 10x20 cm é adequada:

Então, se não tivéssemos estantes apoiadas nas vigas do piso, o cálculo teria terminado aí. Mas no nosso exemplo existem racks. Eles criam uma carga concentrada, então continuamos preenchendo os “” e “ Distribuído + concentrado«:

Em ambas as placas inserimos as dimensões dos nossos vãos (aqui acho que está tudo claro);

Na placa “”, alteramos os valores de Carga (normal) e Carga (calculada) para o valor que recebemos acima no cálculo de caibros com três pontos de apoio - esta é a carga vertical no rack (no nosso exemplo , 343,40kg);

Em ambas as placas inserimos a largura aceita da seção da viga (10 cm);

A altura da seção da viga é determinada pelo sinal “ Distribuído + concentrado." . Novamente nos concentramos em um valor maior. Para o nosso telhado levamos 20 cm (ver figura acima).

Isso completa o cálculo do sistema de vigas.

Quase esqueci de dizer: o programa de cálculo que utilizamos é aplicável a sistemas de caibros de pinho (exceto Weymouth), abeto, lariço europeu e japonês. Toda a madeira utilizada é de 2ª classe. Se utilizar outra madeira, algumas alterações precisarão ser feitas no programa. Como outros tipos de madeira raramente são utilizados em nosso país, não vou descrever agora o que precisa ser mudado.

Especifique os parâmetros das vigas de madeira:

B– largura das vigas, um parâmetro importante que determina a confiabilidade do sistema de vigas. A seção de viga necessária (em particular a largura) depende de: cargas (constante - o peso do revestimento e torta de telhado, bem como temporário - neve, vento), o material utilizado (qualidade e tipo: tábua, madeira, madeira laminada), o comprimento da perna do caibro, a distância entre as vigas. Você pode determinar a seção transversal aproximada da viga para as vigas usando os dados da tabela (o valor da largura é o valor maior da coluna 3, por exemplo, com um comprimento de viga de até 3.000 mm e um passo de 1.200 mm, o o valor de largura desejado é 100 mm). Ao escolher a largura das vigas, certifique-se de levar em consideração as recomendações dadas na SP 64.13330.2011 “ Estruturas de madeira“e SP 20.13330.2011 “Cargas e impactos”.

Comprimento da viga, mm Passo da viga, mm Seção de viga, mm
Até 3.000 mm 1200 80x100
Até 3.000 mm 1800 90x100
Até 4.000 mm 1000 80x160
Até 4.000 mm 1400 80x180
Até 4.000 mm 1800 90x180
Até 6.000 mm 1000 80x200
Até 6.000 mm 1400 100x200

S– altura do telhado, distância da cumeeira ao piso do sótão. Afeta o ângulo de inclinação do telhado. Se pretende equipar um sótão não residencial, deve-se escolher uma altura pequena (será necessário menos material para caibros, impermeabilizações e coberturas), mas suficiente para inspeção e manutenção (pelo menos 1500 mm). Se for necessário equipar um espaço residencial sob o arco do telhado, para determinar sua altura, deve-se focar na altura do membro mais alto da família mais 400-500 mm (aproximadamente 1900-2500 mm). Em qualquer caso, você também deve levar em consideração os requisitos da SP 20.13330.2011 (edição atualizada do SNiP 2.01.07-85*). Deve-se lembrar que em uma cobertura com pequeno ângulo de inclinação (pequena altura) a precipitação pode ser retida, o que prejudica sua estanqueidade e durabilidade. No entanto, um telhado alto torna-se mais vulnerável a fortes rajadas de vento. Ângulo ideal a inclinação está entre 30-45 graus.

X– A largura do telhado (sem saliências) é determinada pela largura do perímetro externo da sua casa.

C– tamanho da saliência, importante elemento estrutural a cobertura que protege as paredes e alicerces das precipitações é determinada levando-se em consideração as condições climáticas da sua região (SP 20.13330.2011) e a ideia arquitetônica geral. Por um e casas de dois andares sem organizar o fluxo externo de água de pelo menos 600 mm. Se você organizar um sistema de drenagem, poderá reduzi-lo para 400 mm (SNB 3.02.04-03). De acordo com os requisitos do IRC-2012, parágrafo R802.7.1.1 (Código Internacional de Construção para edifícios residenciais individuais de 1-2 apartamentos), o comprimento máximo da saliência livre das vigas, que não requer a instalação de escoras de suporte adicionais, é 610 mm. O tamanho ideal do balanço é considerado 500 mm.

Z– esta é a distância da borda superior da viga até o corte. Tamanho Z relacionado à largura da viga relação simples- não mais que 2/3 da sua largura (negligenciar esta regra reduz significativamente a capacidade de carga das vigas). O corte é necessário para fixar as vigas ao mauerlat - suporte que retira a carga do telhado e a redistribui para as paredes estruturais.

Ao marcar a opção “Desenho em preto e branco”, você receberá um desenho que se aproxima dos requisitos GOST e poderá imprimi-lo sem desperdiçar tinta colorida ou toner.

Resultados do cálculo:

Comprimento até a saliência da viga– este tamanho deve ser usado para marcar o corte das vigas ao mauerlat.

Comprimento da saliência mostrará até que ponto é necessário estender a viga além do perímetro da casa para obter uma determinada saliência do telhado ( COM) protegendo do mau tempo.

Tendo calculado comprimento total vigas e beirais não é difícil descobrir quantidade necessária madeira com o comprimento necessário e estime quantos reagentes são necessários para tratar a madeira contra o apodrecimento.

Cálculo do ângulo e seção transversal das vigas: O ângulo de corte é o ângulo em que as extremidades das vigas devem ser cortadas para se conectarem umas às outras. O início do corte deve ser medido no mesmo ângulo da borda da viga. Para manter o mesmo ângulo de corte em todas as vigas, é aconselhável utilizar um gabarito.