Las vigas de madera proporcionan algo más que resistencia diseño horizontal. La finalidad del techo es dotar de rigidez a todo el edificio. Es por esta razón que la elección elementos portantes y se debe prestar especial atención a su instalación.
Pros y contras de los suelos de madera.
Para instalar el techo usted mismo, debe prepararse. El suelo de la casa debe descansar sobre una estructura fuerte y rígida. Antes de comenzar a trabajar, será necesario estudiar los requisitos de los elementos, las características de su cálculo y los tipos de secciones.
Se pueden destacar las siguientes ventajas de los suelos de madera:
- atractivo apariencia, la oportunidad de hacer piso de madera sin actividades adicionales;
- peso ligero, carga reducida en paredes y cimientos, ahorro en construcción;
- posibilidad de realizar reparaciones durante la operación;
- Velocidad de instalación, ejecución del trabajo sin máquinas ni mecanismos adicionales.
Pero también cabe destacar las desventajas:
- inflamabilidad de la madera, necesidad de impregnación especial retardantes de llama;
- más pequeño en comparación con el hormigón armado o elementos metalicos fortaleza;
- contracción y deformación debido a cambios de temperatura y humedad;
- susceptibilidad a la pudrición, el moho y el moho cuando alta humedad, es necesario realizar un tratamiento con antisépticos en la etapa de construcción y periódicamente durante la vida útil.
Requisitos para suelos de madera.
Las vigas de piso de madera deben cumplir los siguientes requisitos:
- correspondencia de las dimensiones de la sección con la carga, la luz y el paso, esto requiere el cálculo de las vigas;
- buena resistencia y rigidez;
- seguridad contra incendios;
- ausencia de defectos y daños graves en la madera.
Para trabajar necesitas prepararte. materiales de calidad También existen ciertos requisitos para el material del que están hechas las vigas. Se recomienda elegir madera. especies de coníferas. Contiene mucha resina, por lo que es mejor resistente a diversos microorganismos. el mejor material Se consideran aquellos árboles que crecieron en duras condiciones. La densidad de su tronco es mayor. Por este motivo, merece la pena adquirir pinos o abetos que crecieron en las regiones del norte del país.
También hay que prestar atención al tiempo de preparación. Se considera que la mejor época es al final del invierno. En este momento, el árbol está en estado latente, contiene menos savia y, por lo tanto, el contenido de humedad del material será menor.
¿Qué tipos de suelos de madera existen?
Se utilizan vigas de madera en casi todos los niveles de la casa. El marco de vigas debe estar previsto para los siguientes tipos de construcción:
- planta sótano o sótano (primer piso);
- revestimiento entre pisos;
- piso del ático.
El espesor de la viga de soporte para el ático es de 10 a 20 cm. La carga útil normalizada, que se tiene en cuenta al calcular las vigas de superposición de madera, depende del tipo.. También habrá una diferencia en el espesor del aislamiento y su necesidad.
Entre las vigas sobre el sótano suele haber de 5 a 15 cm. lana mineral, espuma de poliestireno o espuma de poliestireno extruido. En estructuras entre pisos, será suficiente prever un par de centímetros para el aislamiento acústico. Un ático frío requiere la mayor cantidad de material. Aquí el espesor puede ser de 10 a 20 cm. Valores exactos Dependen de la región climática de construcción.
Se coloca lana mineral entre las vigas del sótano. A veces prefieren hacer el piso del sótano no de madera, sino de metal y hormigón armado. En este caso, como vigas portantes Se utiliza una viga en I o un canal y el hormigón se vierte en un encofrado hecho de láminas onduladas. Esta opción será más fiable si existe riesgo de inundación. También resistirá mejor la humedad del sótano.
¿Qué tipos de vigas existen?
Existen varios criterios por los que se clasifican las vigas de suelo de madera: por tamaño, material, tipo de sección. La longitud de las vigas del piso depende de la distancia entre las paredes. A este valor hay que sumarle un margen de apoyo en ambos lados. De manera óptima, es necesario proporcionar 200-250 mm.
Según el material, los elementos se dividen en los siguientes tipos:
- de madera maciza o tableros;
- de madera laminada.
Hecho de madera laminada vigas dobladas Estos últimos son mucho más caros. Pero dicho material es adecuado para cubrir grandes luces. Una viga normal puede funcionar a distancias de 4 a 6 m, mientras que una viga laminada se adapta bien a distancias de 6 a 9 m. La madera laminada encolada prácticamente no encoge, es ignífuga y resistente a la humedad. Es posible producir no sólo elementos lineales, sino también curvados.. Una desventaja importante de dicho material será la presencia de componentes no naturales (pegamento).
La sección transversal de vigas puede ser de los siguientes tipos:
- cuadrado;
- rectangular;
- haz yo
Este último tiene elementos ensanchados arriba y abajo. En el medio de la sección se reduce al máximo tamaño posible. Esta opción permite utilizar racionalmente la madera y reducir su consumo. Pero crear un elemento así no es fácil. Por esta razón, las vigas en I no se utilizan con frecuencia en la construcción.
La madera más utilizada es la de forma rectangular. la mejor opcion se convertirá en un rectángulo. En este caso, el lado largo está ubicado verticalmente y el lado corto, horizontal. Esto se debe al hecho de que aumentar la altura tiene un mejor efecto sobre la resistencia que aumentar el ancho. Instalar una viga desde un tablero plano es prácticamente inútil.
El más desfavorable de los presentados puede considerarse una sección cuadrada. Se ajusta menos al diagrama de fuerzas en el elemento.
También puedes utilizar troncos para techar. Pero esta opción no ganó popularidad. La sección del tablero es mucho más rentable y más fácil de instalar, por lo que se usa con mucha más frecuencia.
Cálculos
El cálculo de la sección transversal no permitirá tener dudas sobre la resistencia y rigidez de la estructura. En este caso se determina la longitud máxima permitida para cualquier tramo. Para realizar el cálculo, necesita los siguientes datos:
- la longitud de la viga del piso de madera (más precisamente, la distancia entre muros de carga);
- la distancia entre las vigas (su paso);
Para calcular, necesita conocer la distancia entre las vigas, el ancho del tramo y la carga sobre la estructura. La carga consta de dos valores: permanente y temporal. Lo permanente incluye la masa de las vigas (preliminarmente por ahora), el aislamiento, el revestimiento del techo, el piso en bruto y terminado. La carga temporal es la masa de personas y muebles. Por documentos reglamentarios para locales residenciales se toma igual a 150 kg/m2. Para el ático puedes llevar menos, pero se recomienda utilizar el mismo. Esto no sólo proporcionará un cierto margen de seguridad, sino que también permitirá en el futuro convertir su ático en un ático sin reconstruir los elementos de carga.
El marco de la viga debe calcularse utilizando las siguientes fórmulas:
- Mmáx = (q*l2)/8;
- Wreq = Mmáx/130.
En estas fórmulas, q es la carga por metro cuadrado. m de pavimento, que incluye la masa de estructuras y 150 kg de valor útil. En este caso, estos valores deben multiplicarse por la distancia entre las vigas. Esto se debe al hecho de que los cálculos requieren una carga en metro lineal, e inicialmente se calculó que el valor era cuadrado. l2 - la distancia entre los muros de carga sobre los que descansa la correa, tomada en un cuadrado.
Conociendo los requisitos, puede seleccionar la sección del piso. W = b*h2/6. Conociendo W, puedes crear fácilmente una ecuación con una incógnita. Aquí basta con establecer una característica geométrica b (ancho de la sección) o h (su altura).
Más a menudo viga de madera ya tiene un ancho conocido. Es más conveniente hacerlo a partir de una tabla con un ancho de 50 o 100 mm. También puedes considerar la opción con una sección compuesta. Está formado por varias tablas de 50 mm de espesor.
Mediante cálculo en este caso se encuentra la altura requerida del elemento. Pero hay casos en los que es necesario encajar una determinada pieza de techo en el techo para no reducir la altura de la habitación. En este caso, la altura de la sección se suma a la ecuación como una cantidad conocida y se encuentra el ancho. Pero cuanto menor sea la altura, más antieconómico resultará el marco del suelo.
Para unir dos o tres tablas, es conveniente utilizar pasadores de metal. En este caso, al apretar las tuercas, asegúrese de utilizar arandelas más anchas. Evitan que el metal se presione más madera blanda. Es imperativo proporcionar aislamiento entre los sujetadores de madera y acero. Para ello se puede utilizar un material como el EPP de la marca TECHNOELAST.
bloques de madera debe impermeabilizarse antes de la instalación Antes de usar elementos de madera se tratan con una composición antiséptica. Esto es necesario para prevenir el moho y la pudrición. También se recomienda tratar con retardantes de fuego, lo que aumentará seguridad contra incendios. Al apoyar las correas en una pared de ladrillo u hormigón, sus extremos se envuelven con tecnoelast, linócromo, impermeabilizante o fieltro para tejados.
Las vigas de una casa suelen pertenecer a sistema de vigas o superponerse, y para obtener diseño confiable, cuya operación se puede realizar sin ningún temor, debe utilizarse calculadora de haz.
¿En qué se basa la calculadora de vigas?
Cuando las paredes ya se han colocado debajo del segundo piso o debajo del techo, es necesario hacerlo, en el segundo caso, convirtiéndose suavemente en patas de viga. En este caso, los materiales deben seleccionarse de modo que la carga sobre el ladrillo o paredes de troncos no superó el límite permitido y la resistencia de la estructura estaba en el nivel adecuado. Por lo tanto, si va a utilizar madera, debe elegir las vigas adecuadas y hacer cálculos para averiguarlo. espesor requerido Y de longitud suficiente.
El hundimiento o destrucción parcial del techo puede deberse a varias razones, por ejemplo, un paso demasiado grande entre las vigas, deflexión de los travesaños, área de sección transversal demasiado pequeña o defectos en la estructura. Para eliminar posibles excesos, conviene averiguar la carga esperada sobre el suelo, ya sea sótano o entrepiso, y luego utilizar una calculadora de vigas, teniendo en cuenta su propio peso. Este último puede variar en dinteles de hormigón, cuyo peso depende de la densidad del refuerzo; para madera y metal, con una determinada geometría el peso es constante; La excepción es la madera húmeda, que no se utiliza en trabajo de construcción sin presecado.
Sobre sistemas de vigas en pisos y estructuras de vigas La carga es ejercida por fuerzas que actúan sobre la flexión, torsión y deflexión de la sección a lo largo de su longitud. Para las vigas, también es necesario prever las cargas de nieve y viento, que también crean ciertas fuerzas aplicadas a las vigas. También es necesario determinar con precisión paso necesario entre los saltadores, porque es demasiado gran número Las barras transversales provocarán un exceso de peso en el piso (o techo), y muy pocas, como se mencionó anteriormente, debilitarán la estructura.
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Cómo calcular la carga sobre una viga de piso.
La distancia entre las paredes se llama tramo, y hay dos en la habitación, y un tramo será necesariamente más pequeño que el otro si la forma de la habitación no es cuadrada. Dinteles entre pisos o piso del ático debe colocarse en un tramo más corto, longitud óptima que es de 3 a 4 metros. Un espaciamiento mayor puede requerir vigas de tamaño no estándar, lo que resultará en cierta inestabilidad de la plataforma. La mejor solución en este caso sería utilizar travesaños metálicos.
En cuanto a la sección viga de madera, existe una determinada norma que exige que los lados de la viga estén en una proporción de 7:5, es decir, la altura se divide en 7 partes, y 5 de ellas deben conformar el ancho del perfil. En este caso, se excluye la deformación de la sección, pero si se desvía de los indicadores anteriores, si el ancho excede la altura, obtendrá una desviación o, si ocurre la discrepancia opuesta, una curva hacia un lado. Para evitar que esto suceda debido a la longitud excesiva de la viga, es necesario saber cómo calcular la carga sobre la viga. En particular, la deflexión permitida se calcula a partir de la relación con la longitud del dintel como 1:200, es decir, debe ser de 2 centímetros por 4 metros.
Para evitar que la viga se hunda bajo el peso de los troncos y el piso, así como de los elementos del interior, puede pulirla desde abajo unos centímetros, dándole la forma de un arco, en este caso su altura debe tener un margen adecuado;
Ahora pasemos a las fórmulas. La misma deflexión mencionada anteriormente se calcula de la siguiente manera: f nor = L/200, donde l es la longitud del claro y 200 es la distancia permitida en centímetros para cada unidad de hundimiento de la viga. Para viga de hormigón armado, carga distribuida q que normalmente se equipara a 400 kg/m 2, el cálculo del momento flector máximo se realiza mediante la fórmula M max = (q · L 2)/8. En este caso, la cantidad de armadura y su peso se determina según la siguiente tabla:
Áreas de sección transversal y masa de barras de refuerzo.
Diámetro, mm | Área de la sección transversal, cm 2, con el número de varillas. | Peso 1 metro lineal, kg | Diámetro, mm |
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Refuerzo de alambre y varilla |
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Cables de siete alambres clase K-7 |
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La carga sobre cualquier viga hecha de un material suficientemente homogéneo se calcula mediante varias fórmulas. Para empezar, se calcula el momento de resistencia W ≥ M/R. Aquí METRO es el momento flector máximo de la carga aplicada, y R– resistencia calculada, que se toma de libros de referencia según el material utilizado. Dado que las vigas suelen tener forma rectangular, el momento de resistencia se puede calcular de otra manera: W z = b h 2 /6, donde b es el ancho de la viga, y h- altura.
¿Qué más debes saber sobre las cargas en las vigas?
El techo, por regla general, es al mismo tiempo el piso del siguiente piso y el techo del anterior. Esto significa que debe realizarse de tal manera que no haya riesgo de combinar las habitaciones superiores e inferiores simplemente sobrecargando los muebles. Esta probabilidad surge especialmente cuando el paso entre las vigas es demasiado grande y se abandonan los troncos (los pisos de tablones se colocan directamente sobre la madera colocada en los vanos). En este caso, la distancia entre las barras transversales depende directamente del grosor de las tablas, por ejemplo, si es de 28 milímetros, entonces la longitud de las tablas no debe ser más de 50 centímetros. Si hay rezagos, el espacio mínimo entre las vigas puede alcanzar 1 metro.
También es necesario tener en cuenta la masa utilizada para el suelo. Por ejemplo, si se colocan esteras de lana mineral, entonces metro cuadrado piso del sótano pesará de 90 a 120 kilogramos, dependiendo del espesor del aislamiento térmico. El aserrín de hormigón duplicará la masa de la misma superficie. El uso de arcilla expandida hará que el piso sea aún más pesado, ya que la carga por metro cuadrado será 3 veces mayor que cuando se coloca lana mineral. A continuación, no debemos olvidarnos de la carga útil, que por techos entre pisos es de 150 kilogramos por metro cuadrado mínimo. En el ático basta con llevar. carga permitida 75 kilogramos por cuadrado.