Las vigas de acero con sección transversal en I están diseñadas para un uso universal en la ingeniería mecánica y la construcción. Al estudiar la naturaleza de las tensiones que surgen en productos cargados que tienen una sección transversal sólida, se reveló la desigualdad de su distribución.

Se identificaron secciones de la sección transversal de piezas con los valores de tensión más altos. A raíz de esto surgió la idea de crear un producto con forma de sección transversal donde la masa de metal se concentra en las zonas más cargadas. Así apareció la sección I.

Debido a su capacidad para soportar cargas pesadas de flexión en diferentes planos, corte y torsión, las vigas en I de acero forman la base de las estructuras portantes de edificios y techos prefabricados.

Los mecanismos de elevación en el taller (grúas de vigas y puentes grúa) se mueven a lo largo de guías hechas de vigas en I.

La producción de vigas en I se realiza de dos formas:

• Método de laminación de piezas fundidas sólidas. Estas vigas en I se denominan laminadas en caliente;
• soldadura por arco eléctrico de láminas en bruto precortadas, lo que da como resultado una viga en I prefabricada soldada.

Las vigas en I laminadas en caliente se producen en laminadores de empresas metalúrgicas. Esta tecnología permite obtener un producto de una sola pieza, sin costuras y de gran durabilidad.

El montaje y soldadura de vigas en I se realiza en líneas automáticas. Una viga de este tipo es ligeramente inferior a una viga laminada maciza en términos de resistencia, pero se puede fabricar bajo pedido especial, teniendo en cuenta los requisitos de un proyecto específico.

La producción de vigas en I laminadas en caliente se lleva a cabo de acuerdo con GOST 26020-83, los fabricantes producen vigas en I soldadas de acuerdo con sus propias condiciones técnicas (TU).

Producción tecnológica

En la versión típica, una viga en I está hecha de tres láminas en bruto: una pared y dos bridas, soldadas a sus extremos en ángulo recto. La fabricación se lleva a cabo en líneas de montaje especializadas configuradas para producir vigas de un determinado tamaño.

Las piezas de trabajo se mueven sobre rodillos especiales y se fijan previamente en la posición deseada mediante dispositivos de sujeción equipados con accionamiento hidráulico o neumático.

En la sección de la viga ensamblada fijada por el dispositivo de sujeción, se hacen tachuelas soldando a lo largo de la costura de la cintura. Después de esto, la viga se mueve a lo largo de los rodillos, se fija nuevamente y su siguiente sección se une mediante soldadura.

La costura de la cintura finalmente se suelda después de fijar previamente toda la estructura con tachuelas soldadas.

La soldadura de las juntas en T entre la pared y las bridas se realiza automáticamente bajo una capa de fundente. El proceso de soldadura automática se puede realizar con diferentes dispositivos. Estos pueden ser manipuladores de soldadura, cuyas antorchas sueldan, moviéndose a lo largo de trayectorias determinadas a través de juntas articuladas con varios grados de libertad.

También se pueden utilizar dispositivos más sencillos, como tractores de soldadura autopropulsados, que son mucho más adecuados para crear conexiones rectas.

Otra clase de dispositivos capaces de soldar automáticamente las costuras de la cintura de vigas en I son las instalaciones en voladizo o de portal. Además de los propios equipos de soldadura, incluyen equipos de seguimiento y control de calidad de la soldadura, así como dispositivos para el suministro de fundente y posterior limpieza de la costura de sus residuos.

Dichas instalaciones realizan soldadura en un ángulo óptimo de 45 °, lo que garantiza la ubicación más favorable del baño de soldadura y, en consecuencia, una alta calidad de la soldadura.

El intenso calentamiento de las piezas durante el proceso de soldadura provoca la deformación de los estantes. Por este motivo, el proceso de montaje de vigas en I incluye un procedimiento de nivelación de las mismas, realizado en máquinas especiales para corregir la forma de hongo.

En la etapa final de fabricación, se fresan los extremos del producto.

Reemplazo con canales

En la práctica, al construir estructuras de edificios, a veces se utilizan canales soldados entre sí para obtener una sección en I. Si se utilizan canales en lugar de vigas en I previstas en el diseño, dicho reemplazo debe ser aprobado.

El acuerdo sobre el uso de material alternativo se refleja en los cambios realizados en las secciones relevantes del diseño detallado. La posibilidad de reemplazo se determina en función de los resultados de los cálculos de verificación de resistencia realizados por los diseñadores.

El método utilizado para soldar los canales también se determina mediante cálculo. Esto puede ser soldar con una costura continua o intermitente, o usar almohadillas de conexión.

Al soldar canales con una costura continua, como resultado de las deformaciones térmicas del metal, puede producirse una torsión del perfil. Este fenómeno se puede evitar utilizando abrazaderas especiales, así como aplicando cordones de soldadura en pequeñas secciones, alternando los lados de los perfiles a conectar.

Si es necesario alargar dicha estructura, los canales se sueldan a tope. Las ubicaciones de las soldaduras a tope de los canales que forman la viga en I no deben coincidir entre sí. Para fortalecer la estructura, la soldadura se puede reforzar con una almohadilla.

Métodos para conectar vigas en I.

Al instalar estructuras de vigas, las uniones soldadas de elementos se realizan en varias combinaciones. Entre ellos se encuentran los métodos típicos para conectar vigas en I.

trasero-trasero

Para unir mediante el método "a tope", los fragmentos soldados se unen con extremos pretratados. El procesamiento consiste en realizar biseles angulares en los cortes finales para una soldadura más profunda de la junta.

Teniendo en cuenta las funciones de carga de las vigas en I, su conexión no se limita a realizar costuras finales. Para fortalecer el área de unión, generalmente se usan cuatro superposiciones: una en cada uno de los estantes y otra en cada lado de la pared.

Las superposiciones son rectángulos hechos de chapa. Se colocan sobre la costura de conexión y luego se sueldan alrededor del perímetro. Los revestimientos para estantes se fabrican para todo el ancho del estante de viga en I, los revestimientos para paredes se fabrican para toda la altura de la pared.

Ángulo recto

Esta conexión se realiza entre las vigas en I portantes principales y secundarias de la estructura del marco, ubicadas en el mismo nivel. En este sentido, la viga principal sirve como soporte secundario.

El trabajo de soldadura se realiza en la siguiente secuencia. En el ala superior de la viga principal en I, se hace un corte en forma de triángulo isósceles con un ángulo cercano al ángulo recto.

El ala superior de la viga en I secundaria se corta para insertarla en el corte triangular de la viga en I principal, y su ala inferior se corta a la mitad del ancho.

El resultado debería ser el siguiente. Alineación ajustada de los cortes de las alas superiores de las vigas en I, la unión del extremo de la pared de la viga en I secundaria con la superficie lateral de la pared de la viga en I principal y el ajuste del corte de la brida inferior de la viga I secundaria a la brida de la viga I principal.

La unión a ras de unión de dos vigas en I perpendiculares así obtenida se refuerza mediante una placa de chapa soldada desde abajo.

Soldar una viga en I con un canal en ángulo recto.

Esta conexión se realiza si la viga en I secundaria es un canal. Si las paredes de la viga I y el canal tienen la misma altura, puede proceder de la siguiente manera.

El ala superior del canal se corta en un ángulo de 45° y se hace un corte de forma similar en el ala superior de la viga en I. El ala inferior del canal se corta de tal manera que al unir, el corte quede alineado con el ala inferior de la viga en I y la pared del canal descanse contra la pared de la viga en I. Al igual que en el caso anterior, la conexión se refuerza con una superposición desde abajo.

El pensamiento de ingeniería no se detiene. Además de las tecnologías de soldadura descritas, se pueden utilizar otras de nueva creación, los equipos de soldadura obsoletos se reemplazan por otros actualizados, modernizados o fundamentalmente nuevos. Es posible que la soldadura tradicional algún día dé paso a otra tecnología de conexiones permanentes.

Cuando la construcción principal de las casas, la construcción de las paredes principales, está casi terminada, es necesario pensar en la organización de los pisos, así como en la decoración interior y exterior de una casa privada. A menudo, en este momento los principales recursos materiales de los propietarios de la tierra ya se han agotado o están llegando a su fin. Y a veces sucede que queda mucho material de construcción que sería bueno utilizar en la construcción. Entonces, empalmar las vigas del suelo puede convertirse en una verdadera salvación.

Las vigas suelen ser vigas de madera de sección rectangular.

Esto significa que para obtener una viga completa, es necesario conectar varias piezas de la misma sección. Por supuesto, esta conexión debe ser fuerte para que el elemento resultante pueda utilizarse para la realización de suelos para casas particulares. Por supuesto, construir una casa es un trabajo complejo y de larga duración. Algunos propietarios que no pueden permitirse el lujo de construir muros permanentes utilizan opciones de construcción de muros con marco. ¿Qué significa? Las paredes de estructura se construyen a partir de gruesas vigas de carga, tanto de madera como de metal. Se colocan a lo largo de los bordes, así como en los lugares donde se montarán los techos. Las paredes con marco definitivamente necesitan relleno. Para ello, por regla general, se utilizan materiales a granel o lana mineral.

¿Qué son realmente las superposiciones?

Existen varios tipos de techos; por ejemplo, según su ubicación se dividen en:

Antes de instalar una viga de madera, se debe tratar con una solución antiséptica.

• sótano: generalmente están ubicados entre el primer piso y el sótano de una casa privada;
• entre pisos: este tipo de pisos se encuentran entre pisos;
• áticos: separan los pisos residenciales del ático.

Además, los suelos se pueden dividir según el tipo de material de construcción con el que están fabricados: vigas o losas. Cualquier suelo, independientemente de qué sea y de qué materiales esté fabricado, debe proporcionar aislamiento térmico, acústico e impermeabilizante. Pueden y deben tener mayor resistencia, rigidez y seguridad contra incendios. Además, si los suelos son de madera, hay que protegerlos para que no se pudran ni se enmohezcan. Es necesario decidir el tipo de pisos que se harán en una casa de armazón mucho antes de la construcción, ya que los diseños de los pisos con vigas o losas son completamente diferentes entre sí.

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Requisitos básicos para suelos.

1. Por supuesto, la fuerza es lo primero.

Los suelos no sólo deben soportar su propio peso, sino que también deben soportar determinadas cargas. Y si los soportes para los pisos son paredes de marco, esto es de gran importancia.

Entonces, según todas las reglas, cualquier estructura organizada en edificios residenciales debe soportar una carga total pero uniforme en toda el área de aproximadamente 200 kg/m²; en la práctica, generalmente se construyen pisos preparados para cargas más altas. . Pero menos duradero. Reforzar los pisos o no depende de qué habrá exactamente en la habitación: un piano, un armario, equipo de ejercicio, etc.

Al instalar el piso, se debe proporcionar un grado suficiente de aislamiento acústico, cuya cantidad está establecida por normas o recomendaciones especiales para el diseño de edificios para un propósito particular.

2.Rigidez. Además del hecho de que el techo debe soportar cargas, no debe hundirse debajo de ellas. Si los pisos se hunden, tarde o temprano pueden sufrir deformaciones, lo que conducirá a su destrucción.
3.Aislamiento térmico y acústico. Los techos instalados también deben proteger la habitación de la penetración del ruido aéreo y de impacto de las habitaciones de abajo. Para ello, a la hora de organizar el techo se utiliza un aislamiento mineral especial o cualquier otro aislamiento que garantice la supresión de ruidos de cualquier tipo y además retenga el calor en la habitación. El tamaño estándar de la capa aislante es de 150 mm. Al construir tales estructuras, se utilizan varias herramientas. Este:

• motosierra;
• cuadrado;
• hacha;
• martillo;
• taladro eléctrico;
• cuchillo de construcción;
• cincel.

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Suelos de vigas. Peculiaridades

El suelo de madera está hecho de vigas de madera de coníferas y madera dura.

Las vigas de suelo utilizadas pueden ser de diversos materiales: madera, metal, hormigón armado. El diseño cuando se utiliza cualquiera de los materiales de construcción anteriores es el mismo. en la mayoría de los casos, se fabrican utilizando vigas de carga, el propio piso, el relleno obligatorio entre vigas y la capa de acabado necesaria del techo. El aislamiento acústico y térmico se puede proporcionar mediante suelos, los llamados enrollables. La superposición se asemeja a una especie de "sándwich", donde todas las capas deben estar presentes en el tamaño requerido para obtener el resultado deseado. Básicamente, los pisos con vigas, tanto entre pisos como en el sótano y en el ático, son muy similares entre sí. Separan las zonas residenciales de la casa de las no residenciales. Incluso su instalación se realiza de la misma forma, salvo algunos matices.

Deben montarse de forma ligeramente diferente, ya que a ambos lados tienen espacios, no espacio para servicios públicos. Los de madera deben colocarse, por regla general, paralelos entre sí a lo largo del lado corto del tramo. Si las vigas no están ubicadas cerca una de la otra, la distancia entre ellas debe ser la misma. Al instalar pisos entre pisos con vigas, primero debe asegurar las vigas. Dependiendo del tipo de paredes que se utilicen durante la construcción de las casas (de estructura o macizas), se dejan espacios especiales para asegurar las vigas.

Tabla de relación entre el ancho de luz y el ancho de las vigas.

1. Si las paredes de las casas son sólidas y están hechas de madera, entonces no es necesario preparar "enchufes" para las vigas con anticipación; será suficiente cortar los espacios adecuados para colocar los pisos al instalar los pisos de las vigas. Sin embargo, las paredes de marco requieren "nidos" especialmente preparados.
2. Si se utilizan vigas de madera para los pisos, es necesario un tratamiento previo de los extremos de las vigas para evitar que se pudran o se destruyan prematuramente.
3. Para el ancho del tramo, es necesario tomar la sección correspondiente de las vigas: cuanto mayor es el ancho, más gruesa es la viga (ver Tabla 21). Si el ancho del tramo es lo suficientemente grande y no hay madera del tamaño adecuado, entonces las vigas existentes se pueden fusionar para lograr el espesor requerido. Esto, por supuesto, puede conducir a una inestabilidad estructural general.
4. Para garantizar la rigidez, la viga compuesta resultante debe fijarse de forma segura en las juntas. Es aconsejable utilizar dichos elementos de construcción al azar, es decir, para que las juntas de estas vigas no queden opuestas entre sí. De esta forma, se minimiza la presión en los lugares de empalme de las vigas y gracias a esto se consigue una resistencia adicional.

Para evitar que las vigas se doblen bajo el peso del piso, es necesario colocarlas a cierta distancia.

Además, al organizar los pisos, no solo se pueden utilizar vigas de madera. Para esto también son adecuados los troncos del diámetro requerido. Por supuesto, es necesario recortarlos por todos lados. Sin duda, esto será más barato; después de todo, la madera aserrada en el mercado de la construcción cuesta mucho más que la madera en rollo. Sin embargo, no puede utilizar registros "nuevos". Para utilizarlos, es necesario mantener la madera en rollo durante al menos seis meses a un año en un lugar seco, de lo contrario el techo se "conducirá" y esto provocará la deformación de toda la casa.

Después de colocar vigas de madera o troncos cortados, es necesario hacer un piso rodante. Para hacer esto, se unen a las vigas barras craneales especiales con una sección transversal de 5x5 cm mediante clavos y sobre ellas se colocan las tablas moleteadas seleccionadas; Los artesanos a menudo se aseguran de que la parte inferior de la viga utilizada para el techo esté al nivel del rollo. Esto contribuye a un acabado del techo sin problemas.

Al colocar la rampa, no es necesario utilizar tablas de madera completas; una "losa" funcionará perfectamente. Después del enrollado viene el aislamiento térmico. Puede ser completamente diferente, desde lana mineral hasta aserrín. Al igual que con las vigas, el rollo debe secarse. Además, antes de colocar el aislamiento, es necesario colocar un rollo de papel. Si se decide utilizar aserrín u otros materiales a granel, su cantidad no debe exceder las tres cuartas partes de la altura de la viga.

Después de colocar el aislamiento, se coloca material para techos o fieltro para techos encima de las vigas, y solo luego los troncos. Sin embargo, en la mayoría de los casos, las vigas no se colocan si las vigas del piso están ubicadas una al lado de la otra. Si las vigas están ubicadas lejos unas de otras, entonces se necesitan troncos para crear un piso continuo. Al instalar pisos de sótanos y áticos, no se pueden utilizar elementos como aislamiento y tejas. Para rellenar, lo lógico sería rellenarlo con grava y cubrirlo con fieltro para techos.

Ya sea que esté utilizando vigas de madera en el interior de una casa, haciendo un techo o quizás construyendo una terraza, necesitará información sobre cómo conectar las vigas de madera.

Si antes las conexiones se hacían mediante púas, entonces este método anticuado se está convirtiendo gradualmente en una cosa del pasado; tal vez los profesionales todavía lo usen, pero lo más probable es que en un futuro próximo comiencen a utilizar enfoques más modernos.

De hecho, hoy en día, los conectores metálicos permiten conectar vigas de madera de forma rápida y fiable. Esto contrasta con el atornillado, que además sólo es adecuado para determinados tipos de uniones, como por ejemplo los tirantes diagonales. Hoy en día, los conectores para vigas de madera están disponibles para casi cualquier opción de conexión.

Los conectores son de chapa de acero y están pretaladrados. Los orificios más pequeños de 3,5 mm o 4,5 mm funcionan muy bien para clavos en V galvanizados o en forma de peine. Algunos herrajes también tienen orificios más grandes, con un diámetro de 11 o 13,5 mm. Se utilizan para tornillos de cabeza hexagonal.

A continuación explicaremos qué herrajes son adecuados para conectar vigas de madera y dónde.

1. Uniones en T para vigas de madera

Si desea conectar una viga con una viga transversal o, por el contrario, conectar una viga vertical con una horizontal, puede realizar dicha conexión de varias maneras:

Los conectores rectos varían de 96 mm a 180 mm de longitud (en la foto de la izquierda) y se fijan con clavos o tornillos.
También existen conectores rectos de gran tamaño con longitudes de hasta 400 mm o incluso de hasta 1250 mm, lo que permite la fijación a la viga a largas distancias.

Los conectores en T, también llamados conectores transversales, son adecuados para uniones en T de 3 vigas (se colocan 2 vigas transversales una al lado de la otra en el mismo poste). Normalmente, este tipo de conexiones se utilizan en la construcción de cobertizos o terrazas.

Estas fijaciones se utilizan principalmente cuando es necesario estabilizar aún más las uniones de vigas rectangulares. Se instalan en un ángulo de 135°; para el montaje en otros ángulos se utiliza un conector de ángulo ajustable.

Como alternativa, puede utilizar conectores universales (conectores multifunción) con extremos ranurados en los muslos. Estos conectores tienen un punto de curvatura predeterminado para que puedan adaptarse a cualquier ángulo requerido. Por tanto, estos conectores de vigas se pueden utilizar de diversas formas.

Las uniones de vigas se utilizan principalmente para estructuras de techos. Aquí se necesitan uniones de vigas especialmente fuertes, ya que a menudo están expuestas a fuertes vientos.

Estas fuertes conexiones se logran mediante conectores de vigas, que están disponibles en seis tamaños estándar. Estos productos se fabrican en dos tipos, derecho e izquierdo, para que la viga se pueda fijar por ambos lados.

Las zapatas para vigas se utilizan al conectar una viga a una te principal. Estas conexiones son, en particular, las más habituales a la hora de organizar el interior de una habitación mediante vigas.

Se trata de una conexión especialmente fuerte, que se utiliza no sólo para unir viga con viga, sino también entre viga y hormigón, ladrillo o metal.

Dichos conectores están disponibles en varios diseños: para fijación externa - tipo A, para fijación interna - tipo B. El segundo tipo le permite realizar una conexión más invisible, pero tiene menos rigidez torsional que el primer tipo.

Una conexión entre vigas que no cumpla con las dimensiones estándar se puede realizar utilizando un conector de dos piezas - Vario (tipo C).

5. Conectores de esquina para vigas de madera.

Los conectores de esquina o las láminas de esquina son adecuados principalmente para juntas de madera rectangulares que no estén sujetas a cargas pesadas. Por ello, se suelen utilizar en la fabricación de muebles y decoración de interiores.

Los conectores de esquina están disponibles en diferentes tamaños y diseños, por ejemplo como esquina con placa perforada o con orificios longitudinales. Por lo que pueden ser muy versátiles.

Para garantizar una mayor estabilidad, se deben utilizar conectores especiales de alta resistencia.

Los conectores transversales se utilizan, por ejemplo, en la construcción de pérgolas. Para asegurar este tipo de conexión de vigas, hay conectores disponibles en varias opciones.

Para uniones de vigas perpendiculares, los conectores del primer tipo son muy adecuados (ver figura). Para conexiones transversales inclinadas se pueden utilizar conectores macho. Una opción un poco más compleja, pero también posible, es el uso de conectores con dos esquinas (punto 5) para cargas pesadas.

En los edificios individuales, el más popular es el sistema de vigas de madera: la base portante de la gran mayoría de los tejados del sector privado es de madera.

Cada techo tiene dimensiones y configuración individuales y, a menudo, es necesario utilizar vigas de soporte con parámetros no estándar.

Las vigas son:

• de madera;
• del tablero.

Factores que influyen en los parámetros de la madera.

La madera para el sistema de vigas se elige bien seca, con una pequeña cantidad de nudos y otros defectos. Como regla general, se utilizan especies de coníferas que son fáciles de procesar y, además, están impregnadas de antisépticos y retardadores de fuego.

Para cada elemento del sistema (puntal, bastidor o viga), se calculan la sección transversal y la longitud.

Los parámetros de las vigas de soporte están influenciados por el ángulo de inclinación del techo, la geometría de la pendiente, la distancia entre la cumbrera y el mauerlat, la distancia entre las patas de la viga y la carga calculada sobre las vigas, que incluye el peso. del tejado, el peso del revestimiento, las cargas de viento y nieve.

Un cálculo competente debe necesariamente tener en cuenta todos estos indicadores.

Métodos de conexión para extender la longitud.

Las vigas, cuya longitud es mayor que los seis metros habituales, se fabrican por encargo mediante un método de producción.

Sin embargo, en este caso, junto con la longitud, también aumenta el grosor de la viga, lo que no siempre está justificado: después de todo, la aparición de exceso de peso en la estructura del techo es indeseable y el precio de dichas vigas será el doble. alto.

Por lo tanto, la mayoría de las veces los constructores recurren a empalmar vigas.

Unir las vigas no proporciona suficiente rigidez a la flexión y, por lo tanto, la unión de los dos elementos debe ubicarse lo más cerca posible del soporte, a una distancia que no exceda el 15 por ciento de la longitud de todo el tramo principal.

El alargamiento de las patas de la viga de madera se realiza de tres formas principales.

Los extremos de las vigas unidas deben cortarse estrictamente en un ángulo de 90 grados para evitar deflexiones en la unión.

En ambos lados, el lugar de unión se fija con superposiciones de madera. Los revestimientos, a su vez, se fijan con clavos.

También está muy extendida la conexión mediante placa dentada de acero.

Cuando se utilizan elementos metálicos, no se debe olvidar el revestimiento anticorrosión, para evitar que la madera se pudra y no reducir la confiabilidad de todo el sistema de vigas.

Conexión mediante el método de corte oblicuo.

Los extremos de los elementos que se unirán se cortan de forma especial, en un ángulo de 45 grados.

Las vigas de unión deben quedar bien ajustadas, es necesario conseguir las superficies más uniformes a unir lijándolas con papel de lija.

En el medio de la conexión se hace un orificio pasante para un perno de 12 o 14 mm, que asegura la conexión.

Este es el método más sencillo de implementar, la conexión es rígida y confiable. Una viga de viga se superpone a otra de modo que la superposición sea al menos
100cm.

No importa cómo se corten los bordes de las vigas.

La conexión se fija mediante dos métodos:

• usando clavos. Para no dividir las vigas, se introducen clavos alternativamente, en forma de tablero de ajedrez;
• usando alfileres. Los pernos se insertan en orificios preparados previamente y se fijan con arandelas y tuercas. Esta opción se considera más confiable.

Tableros compuestos y emparejados, refuerzo de vigas.

Si planea enfriar el ático, es más recomendable utilizar un sistema de vigas hecho de tablas.

Sus ventajas son la ligereza en comparación con las vigas y un precio más económico sin menos resistencia.

Para obtener una viga compuesta, se instalan dos tablas idénticas en un borde y se coloca una tercera entre ellas.

Todos los elementos de madera deben tener el mismo ancho, la longitud de la tercera tabla varía según el tamaño de viga requerido.

El espacio resultante se rellena con restos y toda la estructura se fija con clavos, clavándolos en un patrón de tablero de ajedrez.

Las vigas conectadas de esta manera no se deben utilizar como vigas diagonales.

Las vigas emparejadas son más confiables: las tablas están conectadas de un extremo a otro y superpuestas.

Para aumentar el ancho y fortalecer las vigas, se utilizan tablas adicionales, logrando la relación óptima de largo y ancho de acuerdo con la carga de diseño.

El alero del tejado protege las paredes de la lluvia y la nieve y drena el agua del tejado. Su tamaño estándar es de 40 cm.

Si la pata de la viga no sobresale de la pared del edificio en la longitud requerida, se extiende clavando una tabla, la llamada "potra".
La “potra” puede ser más liviana y estrecha que la viga principal.

Sujetadores y vigas prefabricadas.

Además, cada conexión se refuerza con placas, soportes o esquinas de metal.

Los agujeros para las fijaciones se realizan siguiendo esta regla: el diámetro del taladro debe ser 1 mm menor que el diámetro del perno.

Las placas de agujas de metal pueden facilitar significativamente la construcción de un techo; se montan fácilmente y fijan de forma segura los elementos del sistema de vigas.

Recientemente, se han producido en fábrica vigas prefabricadas preparadas para la instalación. Transportar estos artículos es muy conveniente.

Ya en el sitio de construcción, con la ayuda de placas de agujas, se obtienen patas de viga de los parámetros requeridos a partir de varias partes.

Los elementos prefabricados pueden estar hechos no solo de madera, sino también de metal.

Todo el trabajo en la construcción del sistema de vigas, la formación de nodos y la extensión de las vigas debe realizarse con cuidado, ya que la reparación y reemplazo de las vigas es un proceso complejo que requiere importantes costos laborales e inversiones en materiales.

Si se adhiere estrictamente a la tecnología, todas las reglas y recomendaciones, el techo será confiable y duradero.

Todas las fotos del artículo.

En este artículo vamos a descubrir cómo calcular vigas de suelo de madera. Además, nos familiarizaremos con los principios generales de la construcción de suelos aislados y aprenderemos cómo se calcula su aislamiento.

Los suelos de madera son una solución típica para una casa privada.

como funciona todo

La madera de coníferas es el material más popular para la construcción de pisos entre pisos y áticos en una casa privada. La razón principal es obvia: el bajo precio en comparación con el hormigón armado monolítico o las losas prefabricadas.

Además: un suelo sobre vigas de madera, a diferencia de un suelo de losa, se puede instalar sin los servicios de equipos de carga, lo que también supone importantes ahorros.
Se diferencia favorablemente del monolítico en que no requiere la construcción de encofrados.

Si necesario:

1. Asegurar su suficiente capacidad de carga bajo las cargas calculadas a largo plazo;
2. Realizar un aislamiento acústico eficaz entre pisos;
3. Si hablamos del techo sobre un sótano sin calefacción o debajo de un ático no utilizado, organice un aislamiento térmico suficientemente eficaz que cumpla con los requisitos de la zona climática en la que vive.

El primer problema se resuelve seleccionando la sección y el paso óptimos de las vigas. La longitud máxima de una viga de piso de madera suele estar limitada a 6 metros: la longitud de la madera secada en horno suministrada por los fabricantes; para luces mayores se construyen muros de carga intermedios o columnas de soporte.

Para resolver el segundo y tercer problema, el espacio entre las vigas se llena con aislamiento: lana de vidrio o mineral, poliestireno expandido, lana ecológica y otros materiales. Su elección es un tema para un estudio aparte; No centraremos nuestra atención en ello.

Un diseño típico de un suelo aislado es el siguiente:

• En las superficies laterales de las vigas en su parte inferior se empaquetan barras craneales con una sección transversal de 40x40 mm..

• Sobre ellos se colocan tablas sin sujetar. espesor desde 25 mm.
• Se extiende una película de barrera de vapor sobre el suelo.. Abarca tanto tarimas como vigas.
• El aislamiento se coloca entre las vigas..
• La parte superior está cubierta con impermeabilización.(La mayoría de las veces, este papel lo desempeña el polietileno común con costuras selladas entre las láminas).
• El contrapiso se coloca sobre impermeabilización.- directamente a lo largo de las vigas (si la tabla del suelo es lo suficientemente gruesa) o a lo largo de las vigas perpendiculares a ellas. En el primer caso, se coloca una contrarejilla entre las vigas y el piso, un listón de 20 mm de espesor, que deja un espacio debajo del piso para la ventilación.

Cálculo de la capacidad de carga

información general

Ya hemos mencionado la luz máxima: está limitada por la longitud de la madera suministrada. Sin embargo, se considera que la luz óptima para estructuras portantes de madera es de 2,5 a 4 metros. Entre otras cosas, una luz más pequeña permite utilizar madera de sección más pequeña, lo que reduce el coste de la estructura del piso.

Es óptimo utilizar madera con una sección transversal rectangular como vigas. Su altura debe estar en una proporción de 1,4:1 con respecto a su ancho. En este caso, obtenemos la máxima capacidad de carga con, nuevamente, costos mínimos.

Sin embargo: los reales nos obligan a desviarnos un poco de la proporción óptima de tallas.

La viga debe apoyarse en la pared a una longitud mínima de 12 centímetros desde el borde.

El borde que apoya en la pared está impermeabilizado por todos sus lados excepto el final. Al sellar los extremos con material impermeable a la humedad, tarde o temprano los extremos se pudrirán debido a la falta de secado natural.

Al calcular las losas entre pisos, generalmente se utiliza el valor calculado de la carga total (peso propio de la losa y carga operativa) de 400 kgf/m2. Sin embargo, para los áticos no utilizados, este valor se puede reducir.

Tablas de secciones

Comencemos seleccionando la sección transversal de una viga rectangular para una carga de 400 kgf/m2 con diferentes valores de luz y paso entre las vigas.

Al construir un piso de ático debajo de un ático no utilizado, la carga de diseño puede estar en el rango de 150 a 350 kgf/m2. Con un paso entre vigas de un metro, sus secciones en centímetros deberán quedar de la siguiente manera:

Otra tabla contiene los diámetros mínimos de vigas redondas (troncos redondeados) con una carga de 400 kgf/m2 y un paso de 1 metro.

Empalme y fortalecimiento

¿Cómo extender una viga de piso de madera si la viga que compró es más corta que el tramo requerido?

En primer lugar: con cualquier método de unión, la viga resultante tendrá mucha menos resistencia que una viga de madera maciza. La solución ideal sería construir un muro de carga adicional de luz reducida. Como opción, se instalan columnas de retención debajo de las áreas de empalme.

¿Cómo alargar una viga de piso de madera si la carga sobre ella es insignificante (por ejemplo, en el piso de arriba hay un ático sin usar)?

La forma más fiable es conectar dos vigas sin reducir el espesor de cada una de ellas. Los elementos se conectan simplemente con pasadores de acero con arandelas anchas superpuestas; Puede fortalecer aún más la conexión pegándola con caseína, cola de albúmina o PVA normal.

Importante: lugares de fusión cuando o
En ausencia de muros de contención o columnas, se ubican al tresbolillo, con un desplazamiento de viga a viga. En este caso, la capacidad de carga del suelo será máxima.

Otra buena solución es la construcción de vigas prefabricadas a partir de tres tableros anchos de pequeño espesor (25 - 50 mm). Y en este caso, las juntas a tope de los tableros dentro de cada viga y entre vigas adyacentes están espaciadas; las tablas se pegan a lo largo y además se aprietan con alfileres.

¿Cómo fortalecer las vigas de piso de madera con mayores exigencias en su capacidad de carga (por ejemplo, al convertir un ático frío en un ático)?

No hay muchas maneras:

1. Construcción de columnas o muros de contención de luz reducida;
2. Doblar cada viga con una tabla o madera adicional en toda su longitud, de pared a pared.

En este último caso, conviene conocer un detalle:

• El dobladillo de madera de la misma sección en el lateral duplica la capacidad de carga de la viga.
• Aumentar la altura de la viga 2 veces (archivando la misma viga desde abajo o desde arriba) aumentará la capacidad de carga cuatro veces.

Entonces, ¿cómo fortalecer las vigas del piso de madera agregándoles tablas o vigas adicionales?

1. Colocamos soportes de madera temporales en el medio del tramo debajo de cada segunda viga, eliminando la deflexión del piso.
2. Reforzamos vigas libres de columnas con superposiciones de madera o tableros. La ubicación y el grosor del revestimiento se seleccionan teniendo en cuenta las cargas de diseño y la altura de la habitación; método de fijación: costura adhesiva con fijación adicional con montantes con arandelas anchas o placas galvanizadas.
3. Reorganizamos las columnas de soporte y repetimos la operación con las vigas restantes.

Es curioso que la rigidez de las vigas se pueda aumentar significativamente utilizando madera contrachapada ordinaria con un espesor de 18 a 22 milímetros. Se corta en tiras de un ancho igual a la altura de las vigas, y luego de eliminar la deflexión del piso con columnas de contención, se pega a cada viga por ambos lados, se fija con clavos o tornillos autorroscantes en incrementos de 15. - 25 centímetros.

Por supuesto, aquí también se requiere la separación de las costuras transversales, tanto en cada viga individual como entre vigas adyacentes.

Aislamiento

Ya hemos dado instrucciones para construir un suelo aislado; sin embargo, el cálculo de la capa aislante en función del material utilizado y de las condiciones climáticas requiere comentarios.

La principal propiedad de cualquier aislamiento es su conductividad térmica. Cuanto más bajo sea, mejor aislamiento proporcionará una capa de espesor fijo.

Para cada región del país, dependiendo de las temperaturas invernales, el SNiP ruso 23/02/2003 propone sus propios estándares para la resistencia térmica de las estructuras de cerramiento.

La resistencia térmica consiste en la resistencia de cada capa de la pared o techo; sin embargo, específicamente para los pisos, se pueden descuidar las propiedades del piso, el vapor y la impermeabilización, ya que sus cualidades de aislamiento térmico son muy inferiores a las de cualquier aislamiento moderno.

El espesor de la capa aislante se calcula mediante la fórmula más simple: es igual al producto de la resistencia térmica calculada por el coeficiente de conductividad térmica del material aislante térmico seleccionado.

Punto importante: todos los valores se dan en unidades SI; En consecuencia, obtendremos el resultado en metros.
Para calcular la capa aislante en centímetros, simplemente multiplíquela por 100.

Evidentemente, para el cálculo sólo faltan datos de referencia. Para evitar que el lector los busque, presentamos estos valores aquí.

Ciudad	Resistencia térmica normalizada del techo, (m2*C)/W
Arkhangelsk	4,6
Kaliningrado	3,58
Moscú, Penza, Sarátov	4,15
Krasnodar	2,6
Astracán	3,6
Oremburgo	4,49
Pérmico	5,08
Tiumén	4,6
Omsk	4,83
Ekaterimburgo	4,38
surgut	5,28
Krasnoyarsk	4,71
chitá	5,27
Jabárovsk	4,6
Vladivostok	4,03
Petropávlovsk-Kamchatski	4,38
Magadán	5,5
Anádyr	6,39
Verjoyansk	7,3

Aclaremos: los valores reales de conductividad térmica pueden variar dependiendo de la densidad de los materiales y la humedad atmosférica.
La dependencia en ambos casos es lineal: un aumento de la densidad y la humedad conduce a un aumento de la conductividad térmica.

Como ejemplo, hagámoslo con nuestras propias manos y calculemos el aislamiento del piso sobre un piso subterráneo frío para una casa construida en la región de Astrakhan.

Aislamiento: lana de basalto.

La foto muestra un aislamiento de losa a base de lana de basalto.

1. La resistencia térmica normalizada de la tabla superior se toma como 3,6 (m2*C)/W.
2. La conductividad térmica de la lana de basalto es de 0,042 W/(m2*C).
   
3. Por tanto, el espesor de aislamiento mínimo requerido es 3,6 * 0,042 = 0,1512 metros o 15 centímetros.

Conclusión

Esperamos haber podido responder a todas las preguntas de los lectores. Se puede obtener información adicional sobre la construcción de pisos con vigas de madera en el video de este artículo. ¡Buena suerte!