Parte superior do telhado de quadril. Como fazer um telhado de quatro águas equilátero para uma casa de campo
Antigamente, nossos ancestrais construíam suas casas em forma de tendas. Usado para isso materiais naturais: madeira, pedra, peles de animais, etc. A moderna tenda é uma estrutura mais fundamental. Possui diversas variedades e é dotado de certas propriedades técnicas.
Projeto de casa pronta com telhado de quatro águas
Eles podem ser de dois tipos:
- Completo, construído em forma de tenda;
- Incompletos, quando são erguidos como um edifício normal, cuja estrutura de cobertura é de quatro águas.
As casas serão diferentes nas tecnologias de construção e nos materiais utilizados no processo de obra.
Características de casas de tendas completas
Esses edifícios sim. Muitas vezes eles podem ser encontrados em chalés de verão. A construção é econômica e a montagem da estrutura em si é bastante simples.
Portanto, uma barraca é baseada em uma estrutura. Os projetos são bastante variados. Você mesmo pode criá-los ou procurar a ajuda de um arquiteto profissional.
Os projetos de casas-tendas são elaborados de forma semelhante ao planejamento de uma estrutura de cobertura desse tipo.
Apenas as paredes estruturais da casa, que servirão como taludes, não são levadas em consideração.
Opção de projeto de casa com telhado de quatro águas Seu formato pode ser com uma ou duas inclinações, com quatro ou múltiplas inclinações.
Ou seja, na verdade, uma tenda é um telhado que é imediatamente instalado sobre uma base preparada.
Os mais interessantes são os projetos de casas com paredes multi-inclinadas. O número dessas encostas pode ser qualquer.
Mas vale a pena considerar que a funcionalidade de tal casa pode diminuir, pois será bastante um grande número de espaço limitado devido à construção de elementos adicionais da estrutura de suporte.
As mais funcionais e práticas são as casas com uma, duas e quatro vertentes. Distribuir espaço neles é muito mais fácil.
Observação. Vale a pena considerar que a altura dessa casa pode ser qualquer. Mas é necessário fazê-lo de forma que os tetos internos da casa atinjam pelo menos 2,4-2,5 m. Neste caso, as paredes serão inclinadas.
Embora você possa uniformizá-los e, consequentemente, reduzir um pouco a área útil da casa.
Diagrama de projeto de telhado de quadril Existem várias maneiras de operar um edifício. Em primeiro lugar, você pode usar uma barraca apenas em horário de verão. Nesse caso, não se gasta muito dinheiro em sua construção. Em segundo lugar, você pode viver nele durante todo o ano, o que requer isolamento e trabalhos de isolamento de alta qualidade. Especialmente se as casas com telhado de quatro águas forem construídas com materiais de construção familiares.
Como construir uma barraca
Primeiro, você precisa selecionar os projetos de construção, que são divididos em planos de fundação e paredes estruturais. Em segundo lugar, você precisa decidir inicialmente sobre a escolha dos materiais de construção. O custo da futura casa dependerá deles.
Assim, assim que houver a certeza exata de tudo isso, você poderá iniciar o trabalho, que está dividido em várias etapas:
Todas essas etapas possuem características próprias.
Seleção e construção da fundação
Para construir uma barraca de alta qualidade, você precisa escolher a base certa para ela. As seguintes fundações são muito populares:
Os projetos de fundação são elaborados previamente, após a seleção dos materiais de construção. Por exemplo, se o metal for preferido para a construção da estrutura, então é melhor fazer uma fundação monolítica ou sobre estacas para tal casa. Eles são considerados os mais duráveis.
O primeiro tipo é caracterizado pela produção com argamassa e armadura de concreto. E a segunda é feita com estacas metálicas, que também são concretadas no solo em determinada profundidade.
Na maioria dos casos, as bases de tiras e ladrilhos são construídas sob a estrutura de madeira de uma barraca, já que o material em si não tem muita massa.
- Determinar a composição do solo do local;
- Estabelecer o nível das águas subterrâneas;
- Definir especificações terreno.
O último requisito caracteriza-se pelo estudo do terreno: existem desníveis, declives e outros defeitos no local. Em tais planos, apenas uma fundação por estaca ou fita é preferida.
Construção de uma moldura para um edifício
Como mencionado acima, uma barraca completa é baseada em uma estrutura. É construído a partir de dois materiais: metal e madeira.
Projeto detalhado de uma casa de dois andares Observação. Você pode dar preferência a perfis especiais. Mas isso acontece se a estrutura for leve e seu período de funcionamento for limitado à estação quente.
Primeiro você precisa traçar planos de design. Eles permitirão que você calcule corretamente o valor materiais necessários para a construção da moldura.
Os elementos são os seguintes:
- Rolamento (suporte);
- Adicional (suporte);
- Auxiliar (partições entre pequenas células).
Em princípio, o design lembra a estrutura de um telhado de quatro águas. Todos os elementos são conectados com fixadores especiais, e uma base feita de folhas de feltro é primeiro construída na fundação.
Importante. Deve haver pinos e ganchos na superfície da base que servem para fixar a moldura a ela.
É a eles que são soldados ou aparafusados vigas de suporte quadro.
Acabamento externo e interno da moldura
Em primeiro lugar, a tenda deve estar devidamente forrada. Em segundo lugar, não se esqueça do isolamento e do trabalho de isolamento. Quando são realizados, são utilizados materiais modernos em folha, como espuma de poliestireno, espuma de poliuretano e espuma de poliestireno.
Em casos raros, é dada preferência à lã mineral.
Importante. Este material é menos usado em isolamento doméstico tipo tenda. Isso se deve ao fato de que com o tempo ele perde suas propriedades e consegue absorver umidade.
Os projetos de revestimento de barracas são bastante variados. Hoje existem muitos meios e materiais para tornar única a aparência de um edifício.
Inicialmente, eles são montados na superfície da moldura Folhas OSB ou compensado grosso. Material isolante ou isolante já está fixado neles.
Esquema de revestimento de uma casa de madeira com telhado de quatro águas Sobre ele é criado um revestimento baixo, sobre o qual são novamente montadas placas de compensado ou OSB, preparadas com primers. Isso lhe dará a oportunidade de escolher qualquer Materiais de Decoração para revestimento de um edifício.
Os seguintes são muito populares agora:
- Madeira;
- Painéis de revestimento decorativos;
- Gesso;
- Forro plástico;
- Pedra natural e artificial.
Este último material é pesado e não é recomendado instalá-lo sem reforço superficial. O melhor é usar pedra para o acabamento da parte inferior das casas.
O interior de uma casa pode parecer diferente. Por exemplo, você pode deixar as paredes do edifício inclinadas ou construir uma moldura de perfil que as nivele. É fixado na encosta da estrutura e em superfície do piso. OSB, gesso cartonado e compensado já podem ser montados em cima.
Exemplo de interior de uma casa de madeira A superfície desses materiais é tratada com primer e acabada com qualquer materiais modernos. Você também pode pré-isolar e isolar a casa usando produtos semelhantes com fora.
A casa da tenda é bastante design simples. Deve ser hermético, pois não há telhado nessa estrutura.
Telhado de quadrilé um design bastante popular hoje. Construir sua própria casa em um terreno pessoal ou em uma vila envolve a instalação de um telhado uma certa forma, que você precisa escolher com base em preferências pessoais.
A cobertura de quadril é considerada uma versão clássica de telhado inclinado, resistente ao vento e à neve.
O design do telhado de quatro águas lembra uma tenda. Você deve saber que você mesmo pode instalar esse tipo de telhado. Para fazer isso, você precisará fazer o cálculo correto. É importante ter pelo menos a menor ideia sobre o desenho das vigas de uma casa particular. O telhado é fixado da mesma forma que os outros telhados.
Um diagrama da estrutura de um telhado de quatro águas é mostrado na Fig. 1.
Um telhado de quatro águas pode ter muitas inclinações ou ser redondo, só é importante manter a simetria. Na aparência, a estrutura lembra uma tenda. Esses produtos não possuem empenas, o que permite uma economia significativa de materiais durante o processo de construção.
Vantagens e desvantagens de um telhado de quadril
Se desejar, você pode fazer um telhado de quatro águas em qualquer prédio com suas próprias mãos. Porém, a opção preferida é quando a base de uma casa particular é quadrada.
A principal vantagem de um telhado de quatro águas deste tipo é a aerodinâmica, que pode proteger o edifício dos ventos constantes. Os fluxos de ar fluirão pelas encostas sem causar danos ou entrar no sótão.
Figura 1. Esquema da estrutura do pórtico de uma cobertura de quatro águas: 1 - caibro de canto; 2 - vigas curtas; 3 - viga cumeeira; 4 - caibros intermediários centrais; 5 - vigas intermediárias.
Desvantagens significativas são as seguintes:
- Estrutura de quadro complexa.
- Tamanhos de sótão pequenos. A área é igual à área do teto, mas o volume útil é pequeno.
Um telhado de quadril padrão é uma pirâmide com base retangular ou quadrada. No primeiro caso está prevista a instalação de 4 taludes triangulares, e no segundo - 2 triangulares e 2 trapezoidais. Todas as encostas podem repousar nas paredes de uma casa particular ou estender-se além delas.
O diagrama do telhado de uma casa particular é simples; seu cálculo pode ser feito de várias maneiras. O telhado de quadril é construído usando a mesa pitagórica. Calcular a área das encostas e quadris é muito simples, mas calcular a colocação das pernas inclinadas do caibro levará muito tempo.
Primeiro de tudo, você mesmo precisará montá-lo quadro estrutural. Em seguida, é realizada a instalação de uma cobertura de quatro águas ou de duas águas. Você deve saber que a construção do sistema de vigas neste caso não será fácil.
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Pontos a considerar
Para que a cobertura seja fabricada corretamente, devem ser seguidas as seguintes regras:
- Na construção do sistema de cumeeira e caibros, deve-se utilizar o mesmo tipo de madeira.
- As ripas intermédias devem ter uma inclinação forte, para que possam tamanho mínimoé 150x50mm.
- Elementos de comprimento curto são fixados em peças de viga, que são colocadas nos cantos. As peças curtas não podem ser fixadas na cumeeira.
- O projeto requer a utilização de pernas de caibro intermediárias, que são colocadas na parte central do produto. Eles são montados em um trilho de cumeeira.
- Estes elementos devem ser apoiados na parte superior do remate e na cumeeira. Para realizar a instalação sozinho, você precisará imaginar a estrutura da moldura e preparar um desenho.
É importante considerar as seguintes nuances:
- A cumeeira deve ser um eixo de sustentação.
- As ripas inclinadas serão usadas como componentes de força do sistema de vigas, uma parte das quais deve se projetar além dos limites da casa particular e a outra deve ser fixada na cumeeira.
- As pernas centrais do caibro devem ser fixadas nas extremidades da cumeeira e estendidas a todas as paredes.
- As pernas intermediárias da viga devem se estender a partir da cumeeira.
Elementos que precisam ser preparados para construir um telhado de quatro águas com as próprias mãos:
- quebra-cabeça;
- martelo;
- parafusos auto-roscantes;
- furar;
- barras e ripas;
- material de cobertura;
- grampos de metal (você mesmo pode fazê-los com uma haste de 9 a 10 mm).
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Sequência de ações para fazer um telhado de quadril
O telhado deve ser instalado antes da instalação do teto. Em primeiro lugar, a madeira deve ser colocada ao longo do perímetro da construção (no topo das paredes) para distribuir o peso por toda a base. Você pode usar uma viga de madeira ou metal como viga. O elemento é chamado Mauerlat. Pode ser fixado com pinos especiais. Em seguida, você precisa fazer o seguinte:
- Em primeiro lugar, o eixo é marcado ao longo do acabamento superior. Você precisa marcar desde o final do edifício.
- Em seguida, você precisa calcular ½ da espessura da cumeeira e marcar o local de instalação elemento inicial sistemas de vigas.
- Depois disso, a barra de medição deve ser fixada na linha marcada e o local de instalação do intermediário deve ser marcado. perna de viga.
- A colocação dos demais elementos das vigas deve ser calculada movendo a prancha ao longo da parede lateral e marcando a localização de cada perna da viga.
- Os passos devem ser repetidos com outros ângulos.
No processo de preparação de um telhado de quatro águas com as próprias mãos, é necessário utilizar vários tipos de treliças. Estas são as encostas de uma treliça comum, que são fixadas na cumeeira. Além disso, você pode usar pernas de viga triangulares laterais. Ao instalá-los, deve-se atentar para a ausência de discrepâncias no comprimento e inclinação dessas peças. Eles devem ser claramente verificados para todas as partes. O comprimento da saliência deve ser escolhido com base nas características do edifício. O valor máximo é 1 m.
Para aumentar a resistência da estrutura da barraca, durante a instalação pode-se utilizar uma viga transversal, que fortalece o sistema de vigas central.
O projeto do sistema de vigas depende diretamente da escolha do tipo de telhado. A cobertura de quatro águas se reorganiza em um retângulo, cuja construção é considerada uma das mais complexas. O desenho possui quatro inclinações idênticas, mas se desejar, seu número pode ser alterado, o principal é manter a simetria. Neste artigo vamos contar como sistema de viga telhado de quadril.
A foto mostra um diagrama da estrutura das vigas da estrutura da barraca.
A cobertura de quatro águas pertence ao tipo de estrutura de quatro águas e tem o formato de uma tenda. O desenho do sistema de caibros é apresentado em forma de triângulo isósceles, conectando-se em um ponto, e a base é feita em forma de polígono. A base quadrada de uma cobertura tipo quadril é considerada clássica, porém sua estrutura pode ser feita de forma diferenciada. Um telhado de quatro águas pode ser feito na seguinte configuração:
- encostas trapezoidais;
- telhado de sótão;
- telhado de baía ou yand;
- encostas abobadadas e base redonda;
- presença de seis ou oito bases.
Para informação! Ao instalar uma forma clássica, recomenda-se usar cálculos para o sistema de vigas de um telhado de quatro águas, levando em consideração os códigos e regulamentos de construção atuais.
Vantagens e desvantagens
A foto mostra uma casa com telhado de quatro águas. Apesar da complexidade do sistema de vigas de uma estrutura de tenda, sua popularidade no projeto de casas particulares é bastante elevada. Os especialistas observam as seguintes vantagens da estrutura da tenda:
- Altas características aerodinâmicas, permitindo proteger de forma confiável um teto tipo quadril contra rajadas de vento fortes e fortes, sem arrancá-lo material de cobertura e colapso sótão;
- A presença de encostas íngremes elimina o processo de limpeza do telhado de neve e detritos;
- Telhado de quadril permite expansão área útil casa e equipar sótão;
- Confere um aspecto original a qualquer estrutura;
- Alta resistência estrutural, proteção confiável de congelamento e precipitação.
As desvantagens incluem o seguinte:
- Grande quantidade de consumíveis;
- A ausência de empenas pressupõe a instalação claraboias, que são fixados diretamente na encosta.
Construção de uma estrutura de tenda
Um telhado de quatro águas e um sistema de vigas podem ser construídos de duas maneiras: suspenso ou inclinado. Um conjunto de caibros inclinados é considerado o mais econômico e simples de instalar. Os principais elementos estruturais de um telhado de quatro águas consistem em:
- Nó de cumeeira - elemento onde todas as pernas da viga se conectam, formando seu ponto culminante;
- A presença de uma inclinação triangular, as vigas fornecem suporte e formam a superfície da estrutura. O ângulo de inclinação deve ser de 20 a 50 graus, independente do número de cantos do telhado;
- Saliências - este elemento executa função protetora edifícios contra precipitações e rajadas de vento. As potras e as pernas do caibro são responsáveis pela formação de saliências de alta qualidade.
Para informação! As saliências podem proteger um edifício de forma confiável, desde que o comprimento do elemento seja permitido, portanto, ao fazer os cálculos, leve em consideração o comprimento da saliência de pelo menos 50 cm.
- Cobertura de telhado - material de construção, cobrindo o sistema de vigas de toda a estrutura. A principal tarefa do material de cobertura é proteger toda a superfície da penetração de neve, chuva e frio. Na maioria das vezes, telhas de metal, ardósia, feltro e ondulina são usadas como materiais.
- Sistema de viga - elemento importante estrutura de tenda, desempenha função de suporte, é capaz de refletir a carga e evita a destruição da fundação e dos elementos de suporte da estrutura;
- Sistema de drenagem- responsável pela liberação desimpedida de umidade em drenagem pluvial. O complexo inclui tubos verticais, funis e calhas.
Características do sistema de vigas
Barraca estruturas de cobertura pode ser feito em sistema de camadas ou suspenso. As vigas suspensas são instaladas quando não há paredes internas na casa e o sistema de vigas repousa diretamente sobre estruturas de rolamento Casas. A foto mostra as características técnicas do sistema de vigas suspensas. O sistema de caibros estratificados envolve a fixação na parede de suporte intermediária ou em pilares de sustentação, que são firmemente fixados com concreto armado.
Para informação! Para telhados de quatro águas Com ângulo de inclinação de 40 graus ou mais, recomenda-se a realização de caibros em camadas.
Um ponto importante é seleção correta suportes para o sistema de vigas. Por exemplo, para quadro estrutural use o arnês superior, casa de tijolos a função de suporte é desempenhada pelo mauerlat, e nas casas de toras são utilizadas as coroas superiores.
Cálculo do sistema de viga do quadril
As medidas a seguir o ajudarão a evitar erros e a concluir todos os cálculos:
- comprimento da saliência do beiral;
- parâmetros básicos de encostas (ângulo de inclinação, comprimento, largura);
- tipo de formato de base,
- largura e comprimento da base do telhado.
Quando todos os cálculos forem concluídos, deverá ser feito um desenho do complexo de vigas. Via de regra, para isso você pode utilizar um serviço online especial, com o qual você pode fazer cálculos corretos material de cobertura.
Se você recorrer a especialistas para obter ajuda, projete projeto futuro começa com a realização de um desenho, nomeadamente traçando os contornos da estrutura. No desenho de uma cobertura, a altura da estrutura não depende da altura das paredes, porém, este parâmetro deve ser levado em consideração no cálculo das cargas de neve e vento.
Para informação! Com um pequeno ângulo de inclinação, existe o risco de estagnação da precipitação em todo o plano do telhado. Os especialistas recomendam usar um ângulo de inclinação de 30 a 60 graus.
Você pode aprender mais sobre como calcular de forma independente o sistema de vigas de um telhado de quatro águas no vídeo.
O cálculo do sistema de vigas é realizado utilizando o teorema de Pitágoras. Se a base da estrutura for quadrada, as inclinações serão como um triângulo isósceles com o mesmo ângulo de inclinação e suas dimensões. Para simplificar a tarefa, recomenda-se calcular as vigas de um elemento e transferir os dados obtidos para os demais fragmentos do complexo.
O design da tenda também pressupõe alto consumo materiais de construção e cobertura, porque Na execução da obra será necessário fazer um grande número de cortes. No entanto, esta qualidade e telhado confiável será capaz de proteger a casa das diversas influências do ambiente externo, e sua aparência original atrairá a atenção de outras pessoas.
Um telhado de quadril pode ter um ou dois níveis e ter quatro ou mais inclinações. Para selecionar corretamente as seções de seus elementos, é necessário realizar um esboço e cálculo correto, que se resume a diversas fórmulas. No artigo falaremos sobre o projeto de um telhado de quatro águas e o método de cálculo de seu sistema de vigas.
A cobertura de quatro águas é uma das opções mais comuns na construção de uma casa ou mirante de planta circular, quadrada ou retangular com ligeira diferença no comprimento das laterais. Este projeto é uma boa solução para casas relativamente pequenas. grande área ou chalés de dois andares com uma base pequena. A cobertura recebeu esse nome devido ao formato piramidal da tradicional tenda oriental, formada por um pico e encostas triangulares.
Opções de telhado de quadril
O nome “telhado de quatro águas” combina diversas opções de coberturas que apresentam diferenças estruturais.
Nível único telhado de quatro águas geometricamente é uma pirâmide tetraédrica. Um telhado de dois níveis é uma estrutura mais complexa: parte do topo- uma pirâmide, a do meio é um cubo ou paralelogramo, a de baixo é uma pirâmide truncada. Era como se o topo do telhado tivesse sido cortado da base e levantado. A parte central às vezes é feita em forma de lanterna de vidro ou com acabamento na cor das paredes.
Um telhado de quadril pode ter não apenas quatro inclinações, mas também seis ou oito inclinações. Esse formato lembra mais um cone do que uma pirâmide e é mais comum na construção de gazebos com base redonda. A coisa mais difícil na implementação de tal projeto é conectar as vigas no centro.
Os sistemas de vigas diferem não tanto esteticamente quanto estruturalmente:
- pendurado;
- em camadas.
Um sistema de vigas suspensas repousa exclusivamente nas paredes da casa, enquanto um sistema de vigas suspensas tem um suporte localizado no centro da construção e repousa sobre uma parede de suporte ou sobre um pilar especialmente erguido no interior da casa.
a - desenho de vigas suspensas; b - projeto de caibros estratificados; 1 - viga; 2 - barra transversal; 3 - aperto; 4 - suporte; 5 - suporte; 6 - correr; 7 – deitado
A escolha do projeto depende do tamanho do vão (8 m - um sistema suspenso é adequado, 12 m - é necessário um sistema em camadas) e comprimento máximo madeira para construção (ao conectar uma perna de caibro ao longo do comprimento, é necessária a instalação de um suporte vertical).
Na prática, um sistema em camadas é frequentemente usado porque é mais confiável e de fácil manutenção. Se não houver adequado parede de rolamento ou um pilar de sustentação, a base pode ser feita de madeira enfaixando ao nível do mauerlat.
Diagramas básicos e elementos do sistema de vigas
Como escrevemos, um telhado de quatro águas é geometricamente uma pirâmide, portanto todos os cálculos são realizados com base nas regras que se aplicam às pirâmides e aos triângulos que o compõem.
Elementos essenciais
Para não nos confundirmos no futuro com termos, nomearemos os principais elementos do sistema de treliças de uma cobertura de quatro águas, mostrados esquematicamente na figura abaixo, e os vincularemos à imagem geométrica de uma cobertura de quatro águas em forma de um pirâmide.
Construção de viga suspensa
- Mauerlat. Fundação e sustentação de uma cobertura, principalmente em estrutura com caibros suspensos. Situa-se ao longo do perímetro do edifício (ABCD), apoia-se nas paredes ou é fixado no seu exterior. Para construir o Mauerlat, é utilizada madeira de grande seção transversal.
- Vigas inclinadas.Ângulos do telhado que convergem em um ponto central e formam uma pirâmide. No diagrama de pirâmide (sem levar em conta saliências): AK = DK = CK = BK = Lн. As pernas de viga mais longas da estrutura.
- Nó de cume (K). O nó mais difícil numa estrutura para um carpinteiro. Se a base da casa não for quadrada e a cumeeira formar uma borda, o telhado de quatro águas se transforma em sua “irmã” - uma cumeeira. Numa estrutura com caibros estratificados, a secção KF (H) é o suporte central.
- Vigas centrais. Eles convergem na unidade de cumeeira com vigas inclinadas. Eles são a altura de cada declive, que é um triângulo isósceles. No diagrama da pirâmide (sem levar em conta as saliências) existe um segmento KE, comprimento Lt.
- Narozhniki. Estas são vigas encurtadas paralelas à central em ambas as direções.
Agora considere estruturas com vigas em camadas.
Design sem popa com vigas em camadas
Junto com os elementos já designados: caibros inclinados (1) e centrais (2), bem como a cumeeira (3), surgem novos elementos. O suporte central (suporte) ou cabeçote (4), que repousa sobre os tirantes (5) que conectam o mauerlat na diagonal. Esta é uma opção para fazer uma cremalheira que não se apoia na alvenaria, mas sim em um elemento do sistema de caibro.
Na ausência de caibros centrais e para reforçar o conjunto da cumeeira com o cabeçote (2), este é complementado por travessas (3), conectando aos pares caibros inclinados (1) colocados em posições opostas (ver figura acima).
Elementos de reforço
Para maior resistência e rigidez da estrutura, principalmente em climas propensos a ventos fortes, ou com grande área construída e, portanto, grande comprimento de pernas de caibro, os principais elementos estruturais são complementados com elementos de reforço.
Opção para fortalecer a estrutura de treliça
Ao longo do eixo do edifício, uma feixe adicional- deitado (2). A base da estrutura, como antes, é composta por caibros centrais (4), encurtados (molas) (5) e inclinados (3). As vigas inclinadas são reforçadas por barras cranianas (6), fixadas na parte inferior. Este é um reforço tanto para as pernas cortadas quanto para os montadores que dependem delas. As amarrações (7) fixam as vigas opostas e servem de base para a instalação dos racks (8). Eles são fixados no topo do Mauerlat e no topo da bancada e repousam sobre eles.
Para pernas de viga especialmente longas, são usados struts - suportes que não estão localizados verticalmente, mas em um ângulo de 45-60°. Na prática, as escoras são instaladas quando o comprimento da parede é superior a 9 m (para empena ou parede de quatro passos).
O sistema de reforço dos elementos principais também ajuda a economizar madeira. A seção transversal dos elementos principais em tal projeto pode ser considerada reduzida. Outra forma de economizar é a formação de saliências adicionando caibros que terminam no mauerlat com filetes - barras ou tábuas de seção menor.
Cálculo do sistema de vigas de um telhado de quatro águas
O cálculo é baseado nos seguintes dados iniciais:
- comprimento da casa;
- largura da casa
- altura do cume.
Consideremos o procedimento e as fórmulas de cálculo usando um exemplo condicional, usando a imagem geométrica de um telhado de quadril (veja acima):
- comprimento da casa: AB = DC = 9 m;
- largura da casa: AD = BC = 8 m;
- altura da cumeeira localizada no centro geométrico da cobertura: KF = 2 m.
Cálculo dos comprimentos dos elementos de viga
1. Comprimento das vigas Mauerlat.
- AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34m
2. Vigas centrais(excluindo saliências). A hipotenusa é triângulo retângulo, em que uma perna tem a altura da cumeeira e a segunda tem metade da largura (8/2 = 4 m) ou comprimento (9/2 = 4,5 m) da casa.
Vamos lembrar o teorema de Pitágoras:
3. Vigas inclinadas(excluindo saliências). Eles são a hipotenusa de um triângulo retângulo, em que uma perna tem metade da largura ou comprimento da casa e a segunda é a viga central correspondente. Para um telhado com cumeeira no centro geométrico do telhado, os comprimentos das vigas inclinadas são iguais.
4. Narozhniki. As vigas encurtadas ficam paralelas à central, com passo dependendo do comprimento das vigas. Vejamos uma tabela compilada levando em consideração as cargas climáticas para a região de Moscou.
Tabela 1. Os dados correspondem às cargas atmosféricas na região de Moscou
| Passo da viga, cm | Comprimento da viga, m | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 215 | 100x150 | 100x175 | 100x200 | 100x200 | 100x250 | 100x250 | — |
| 175 | 75x150 | 75x200 | 75x200 | 100x200 | 100x200 | 100x200 | 100x250 |
| 140 | 75x125 | 75x125 | 75x200 | 75x200 | 75x200 | 100x200 | 100x200 |
| 110 | 75x150 | 75x150 | 75x175 | 75x175 | 75x200 | 75x200 | 100x200 |
| 90 | 50x150 | 50x175 | 50x200 | 75x175 | 75x175 | 75x200 | 75x200 |
| 60 | 40x150 | 40x175 | 50x150 | 50x150 | 50x175 | 50x200 | 50x200 |
Nossas vigas centrais têm 4.472 m de comprimento e 4.924 m de comprimento. As vigas serão mais curtas, então você pode olhar para a coluna - 3,5 m.
Para calcular os comprimentos dos narozhniks, vamos lembrar a escola e usar as propriedades de triângulos semelhantes.
Se na figura AB é a viga central, então MN é a moldura, AC é a metade do comprimento da parede (4,0 e 4,5 m, respectivamente), AM é o degrau dependendo do número de molduras. MC para cada narozhnik é calculado separadamente.
- MN = (AB · MC) / AC
Calcularemos as opções para a escolha do arranjo mais econômico de caibros encurtados, cujos resultados serão resumidos em uma tabela.
Tabela 2. Cálculo de madeira serrada para esquadrias
| Passo do orgulho, cm | Seção transversal da viga, mm | Barras laterais longas: AC = 4,5 m, AB = 4,472 m | Torneiras laterais curtas: AC = 4,0 m, AB = 4,9242 m | ||||||
| quantidade por meia inclinação | SOU, m | comprimento em meia inclinação, m | quantidade por meia inclinação | SOU, m | comprimento em meia inclinação, m | volume de madeira para duas encostas, m3 | |||
| 215 | 100x175 | 1 | 2,25 | 2,356 | 0,165 | 1 | 2,0 | 2,461 | 0,172 |
| 175 | 75x200 | 2 | 1,5 | 2,981 + 1,491 | 0,268 | 1 | 2,0 | 2,461 | 0,148 |
| 140 | 75x175 | 2 | 1,5 | 2,981 + 1,491 | 0,235 | 2 | 1,333 | 3,282 + 1,641 | 0,258 |
| 110 | 75x150 | 3 | 1,125 | 3,354 + 2,236 + 1,118 | 0,302 | 3 | 1,0 | 3,693 + 2,462 + 1,231 | 0,332 |
| 90 | 50x175 | 4 | 0,9 | 3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894 | 0,313 | 3 | 1,0 | 3,693 + 2,462 + 1,231 | 0,259 |
| 60 | 40x175 | 6 | 0,643 | 3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639 | 0,376 | 6 | 0,571 | 4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703 | 0,413 |
Obviamente, para o nosso exemplo, as opções com passos longos são mais baratas. No entanto, você também deve levar em consideração os requisitos de fixação do material da cobertura e os custos do revestimento. Deste ponto de vista, a resposta não será tão óbvia.
Cálculo da área do telhado levando em consideração saliências
Como o cálculo anterior foi feito sem levar em consideração o beiral do beiral, que no nosso exemplo é realizado com potras, consideraremos novamente esta parte do telhado como uma figura geométrica simples.
Vamos considerar o comprimento da saliência (DC) como 0,5 m. Para determinar a área da encosta, usamos novamente o conhecimento sobre as propriedades de triângulos semelhantes:
- EF/BC = AG/AD
BC - 8 e 9 m para curto e paredes compridas respectivamente.
AD - 4.924 e 4.472 m para paredes curtas e longas, respectivamente.
AG - 4,924 + 0,5 = 5,424 m e 4,472 + 0,5 = 4,972 m para as paredes curta e longa, respectivamente.
- EF = (AG ∙ AC) / DE ANÚNCIOS
- EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 m - para o lado curto
- EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 m - para o lado comprido
A área da encosta é calculada pela fórmula:
- S = (EF ∙ AG) / 2
- S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 m 2 - para o lado curto
- S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 m 2 - para o lado comprido
Área total de material de cobertura:
- 2 (23,9 + 24,88) = 97,56m2.
Conselho! No cálculo do material leve em consideração o corte, principalmente se for em chapa, como ardósia ou papelão ondulado.
Atenção! O artigo discute o cálculo apenas dos principais elementos do sistema de vigas, o que pode auxiliar na elaboração de um orçamento preliminar de construção.
Alguns proprietários de moradias rurais parecem muito banais e desinteressantes e começam a procurar mais opções originais. Isso inclui uma estrutura de tenda que parece extremamente interessante na aparência, como se tivesse saído diretamente de uma ilustração de um livro de história ou de um livro de contos de fadas infantis.
Apesar de sua aparente simplicidade, o sistema de vigas de um telhado de quatro águas é um dos mais complexos de construir. Assumir sozinho a construção de tal estrutura, sem ter experiência nesse tipo de obra, será muito arriscado. Porém, para quem deseja optar por esse projeto, será útil obter informações sobre a estrutura do sistema, seus principais componentes e como realizar os cálculos básicos. É neste contexto que esta publicação será construída. Esperamos que isso ajude você a entender as nuances do sistema de vigas de quadril, a apreciar realmente sua complexidade e a possibilidade de auto-instalação.
O que é um sistema de vigas de tenda?
Na verdade, um telhado de quatro águas representa geometricamente uma pirâmide “clássica”, ou seja, uma figura com um polígono na base e faces que são triângulos isósceles convergindo para um único vértice.
Na construção privada, utiliza-se mais frequentemente uma pirâmide com base em forma de quadrilátero, embora para extensões (torres, janelas salientes, etc.) ou edifícios de jardim ligeiros (gazebos) seja praticada a construção de estruturas mais complexas, que podem tem um hexa ou octógono regular (às vezes até maior).
Nesta publicação, a ênfase será colocada no telhado de quatro águas. Variações também são possíveis aqui. Considera-se um desenho “clássico” uma estrutura piramidal assente sobre uma base quadrada, com o vértice localizado numa perpendicular que passa pelo ponto de intersecção das diagonais da base. Neste caso, todas as quatro inclinações serão triângulos absolutamente congruentes localizados no mesmo ângulo de inclinação.
O diagrama mostra uma pirâmide com um quadrado na base - é isso que consideraremos no futuro. Você terá que retornar a este desenho mais de uma vez ao longo da apresentação.
É perfeitamente possível usar um esquema de tenda em um edifício retangular cujo comprimento exceda sua largura. No entanto, na prática, isso é usado com pouca frequência - devido à complicação desnecessária dos cálculos e da instalação. Com esta opção, os taludes apoiados em uma parede mais curta tornam-se mais longos e apresentam menor ângulo de inclinação em relação ao horizonte, ou seja, as cargas externas para eles já devem ser calculadas individualmente. É muito mais adequado para bases retangulares - é em muitos aspectos semelhante a uma base de tenda, mas se adapta melhor a tais condições.
O formato do telhado de quadril oferece muitas vantagens significativas:
- Uma casa com esse telhado destaca-se com muita vantagem em relação às casas padrão. telhados de duas águas, possuindo uma atratividade peculiar.
- Em termos de suas qualidades aerodinâmicas, ou seja, sua capacidade de suportar cargas de vento, especialmente durante rajadas ou mesmo rajadas de furacões, provavelmente não tem igual entre os telhados inclinados. Além disso, o componente de elevação da carga do vento é minimizado – a força que tenta rasgar o telhado para cima.
- A forma piramidal única promove distribuição uniforme todas as cargas externas e internas no sistema de cobertura e no edifício como um todo.
- No isolamento adequado inclinações do telhado, tal telhado - solução ideal do ponto de vista da poupança de energia.
- No escolha ideal a inclinação das encostas do telhado não representará nenhum problema especial.
A desvantagem, para além de uma certa complexidade do projecto, é que quatro encostas idênticas “consomem” seriamente o volume do sótão, o que dificulta a organização da área “habitável” do mesmo. Para criar sótão residencial, é necessário aumentar drasticamente a inclinação do telhado e recorrer à “inserção” de janelas e superestruturas adicionais. É claro que assumir o cálculo e a construção de tais projeto complexo– é simplesmente inútil, pois requer projeto arquitetônico e instalação altamente profissionais.
Os principais elementos de um sistema de viga de quadril
Consideremos a estrutura básica do sistema de vigas de um telhado de quatro águas. Para fazer isso, primeiro vamos pegar uma casa completamente abstrata, cujas paredes formam um quadrado, e tentar encaixar esse telhado nela.
No contexto deste artigo, não estamos particularmente interessados no telhado e nas paredes. Vamos escondê-los da vista para ficarmos “cara a cara” com, de fato, o próprio desenho do sistema de vigas. Bem, então vamos examinar isso em detalhes.
As paredes ficam ocultas, mas o Mauerlat permanece (pos. 1). Trata-se de uma viga potente, que é fixada com um cinto ao longo da extremidade superior das paredes - é sobre ela que repousarão todas as vigas. Ao contrário, por exemplo, de um telhado de duas águas, no nosso caso deve ser uma moldura fechada, rigidamente ligada - disso depende diretamente a resistência e a estabilidade de toda a estrutura de caibro.
Dos cantos do Mauerlat para cima, para o centro, até a unidade de cumeeira (pos. 3), as costelas da pirâmide convergem - seu papel é desempenhado por vigas inclinadas (pos. 2). Estas são as mais longas e mais carregadas de todas as outras pernas da viga, e geralmente a madeira mais “poderosa” é usada para sua fabricação - isso será discutido a seguir. No desenho da pirâmide correspondem aos segmentos [KA], [KV], [KS] e [KD]. O comprimento das vigas em camadas no mesmo diagrama é designado Lн.
Do centro de cada lado, as vigas centrais correm para o mesmo conjunto de cumeeira (item 4). Eles determinam a altura do triângulo isósceles de cada encosta. No desenho, este é, por exemplo, o segmento [KE] (comprimento da viga - Lt). Na geometria, existe um nome separado para este elemento da pirâmide - apótema.
Finalmente, de cada perna de caibro inclinada, caibros ou flanges encurtados (pos. 5), instalados em um determinado passo, estendem-se em ambas as direções até o mauerlat. Seu número dependerá das dimensões gerais de todo o sistema.
Aliás, muitas vezes, para não “sobrecarregar” a montagem da cumeeira com ligações, recusam-se a instalar caibros centrais e instalam apenas as cumeeiras, posicionando-as simetricamente ao apótema.
Este diagrama mostra uma opção em que todas as vigas, sem exceção, desde as vigas até a viga mais curta, são feitas com uma saliência além do Mauerlat - para criar a saliência necessária do beiral. Mas, no futuro, todos os cálculos serão realizados para o comprimento “líquido” - do freio do cume ao mauerlat, e a quantidade de alongamento será calculada separadamente, dependendo da largura planejada da saliência e do ângulo de inclinação de a inclinação.
montagem em viga
Muitas vezes é isso que eles fazem - uma poderosa viga de caibro termina no mauerlat, e a luz da cornija é garantida pelo aumento do comprimento devido a peças especiais - potras feitas de tábuas mais finas. Isso permite que você obtenha economias consideráveis em madeira serrada.
O diagrama mostrou um dos mais circuitos simples, quando as vigas inclinadas são feitas de acordo com um padrão suspenso e estão totalmente equilibradas. Sejamos honestos: isso é muito raro na realidade. Na prática, é necessário recorrer à instalação de elementos de reforço adicionais que garantam a resistência e estabilidade da estrutura do sistema de caibros.
Primeiramente, as vigas podem ser instaladas em sistema estratificado, ou seja, apoiadas em um poste central. O suporte pode ser apoiado em uma parede interna sólida (se possível), ou em um banco colocado no centro - uma viga poderosa apoiada no lado oposto paredes externas prédio.
1 – caibros inclinados;
2 – poste central (cabeçote);
3 – puffs (travessas).
Aliás, na construção de edifícios leves, por exemplo, gazebos, às vezes o poste central fica localizado ao longo de toda a altura, desde a fundação (piso) até a cumeeira, e serve como uma espécie de item “interior”.
Outra opção é que a base do rack sejam tirantes horizontais (travessas) conectando vigas opostas. Esses puffs podem estar localizados na parte inferior, mais perto ou aproximadamente no meio da altura da “pirâmide”. Às vezes, essas barras transversais servem de base para o revestimento do telhado de um sótão.
A figura mostra um exemplo quando pernas de caibro inclinadas (pos. 1) são conectadas diagonalmente com tirantes (pos. 5). Na intersecção dos tirantes é montado um suporte central (item 4). Todas as vigas, inclusive as centrais (pos. 2) são conectadas a um suporte (cabeçote), formando assim uma unidade de cumeeira (pos. 3).
Freqüentemente, o poste central nem é usado. Em telhados pequenos, a rigidez estrutural é garantida simplesmente pela fixação confiável das vigas centrais e inclinadas no mauerlat e na montagem da cumeeira. Na cumeeira, as vigas são ajustadas entre si por meio de cortes em um determinado ângulo, e a seguir essa conexão é reforçada com placas de metal. Outra opção é usar um elemento de inserção central ao qual as pernas da viga são fixadas.
telhas metálicas
Mas com vigas grandes, às vezes - mesmo que as vigas sejam muito longas, elas ainda precisam de reforço. Para isso podem ser usados elementos adicionais sistemas.
Esta ilustração mostra uma das opções. No centro do quadrado formado pelo mauerlat (item 1) há uma moldura (item 2) embutida. Como no esquema usual, são instaladas as vigas e saliências inclinadas (item 3) e centrais (item 4) (item 5).
Na parte inferior das pernas do caibro inclinadas, são reforçadas barras cranianas (item 6) - servem para um suporte mais confiável para as pontas instaladas.
Tanto as pernas centrais quanto as bicas são conectadas às partes opostas, simetricamente localizadas, por meio de amarrações (item 7). Os laços da fileira inferior, para evitar desvios no centro, repousam sobre o banco, e ao mesmo tempo servem de suporte para a fileira superior, perpendicular a eles.
Dos tirantes a cada perna central do caibro e às pontas existem postes verticais (item 8).
Em vez de postes verticais (ou junto com eles), podem ser utilizadas escoras - elementos de suporte localizados em ângulo com a horizontal. Isto pode ser conveniente quando a carga principal precisa ser transferida para um ponto central (por exemplo, uma viga ou um lintel principal dentro de um edifício), e não distribuída pelo aperto. As escoras são geralmente colocadas em um ângulo de 45÷60°. Eles encontram aplicação se o comprimento das pernas da viga exceder 4,5 metros. Esses pontos de apoio adicionais permitem reduzir a seção transversal da madeira serrada utilizada na fabricação de caibros, ou seja, iluminar e reduzir o custo de toda a estrutura do sistema.
A ilustração mostra duas opções. À esquerda está um combinado, no qual tanto o suporte (item 2) quanto as escoras (item 3) são fixados na cama (item 1). Na foto da direita, dispensamos suporte, e apenas duas escoras apoiam-se na cama, subindo até as pernas simétricas do caibro.
O diagrama também mostra as peças de conexão - buchas metálicas (item 4) e suportes de aço (item 5).
Como já mencionado, as cargas mais longas e concentradas são as pernas de caibro inclinadas (diagonais). Eles não só são geralmente mais grossos que outros, mas muitas vezes precisam ser apoiados adicionalmente para evitar flacidez ou torção. Para isso, podem ser utilizadas as mesmas escoras que se estendem do suporte central, ou uma unidade de sistema especial chamada suporte de treliça.
Esta unidade é uma viga de treliça (pos. 9) que corta o mauerlat no canto e a partir da qual um suporte (pos. 10) se estende verticalmente para cima, apoiando a perna inclinada da viga. Às vezes, em telhados grandes, é necessário instalar uma treliça simples, e uma treliça, ou seja, para reforçar suporte vertical suportes.
Existem outras opções para instalar e fortalecer o sistema de vigas de um telhado de quatro águas - muitos artesãos usam técnicas próprias, desenvolvidas e comprovadas ao longo dos anos. Mas o princípio básico ainda permanece o mesmo mostrado acima.
Agora é necessário considerar um bloco de questões relacionadas a dimensões lineares partes principais da estrutura, com a seção transversal de madeira necessária à sua fabricação, com outras parâmetros geométricos o sistema criado. Em uma palavra, você precisa mergulhar nos cálculos.
Realização de cálculos básicos do sistema de vigas de um telhado de quatro águas
A realização dos cálculos propostos ajudará os proprietários a decidir antecipadamente sobre as principais características futuro telhado E quantidade requerida materiais. Os cálculos devem ser realizados em uma determinada sequência, pois a maioria dos parâmetros estão intimamente interligados e, pode-se dizer, decorrem uns dos outros.
A altura da “pirâmide”, o ângulo de inclinação das encostas e a cobertura planejada do telhado de quatro águas
Este grupo de parâmetros é destacado em primeiro lugar. As características listadas estão intimamente relacionadas entre si e serão decisivas para o restante dos cálculos.
Por que é necessário conhecer antecipadamente a inclinação das encostas? Sim, até porque cada proprietário vê antecipadamente o telhado da sua futura casa, “vestido” com uma ou outra cobertura que prefere. E na hora de escolher os revestimentos, goste ou não, é preciso cumprir alguns requisitos - cada material tem seus próprios limites máximos permitidos para a inclinação mínima.
O fato de a inclinação depender da altura do topo da “tenda” (e vice-versa) provavelmente não precisa ser explicado - à medida que um parâmetro aumenta, o segundo também aumenta. Mas a dependência aqui não é linear, mas tangencial. Passemos ao diagrama da “pirâmide”.
A altura da unidade de cumeeira é indicada N- este é um segmento . Este próprio vértice em projeção horizontal fica exatamente no meio de qualquer um dos lados do quadrado que forma a base. Acontece que é um triângulo retângulo KFE, perna que é conhecido é metade da largura (comprimento) do edifício [AV].Ângulo de inclinação do telhado – α . É fácil determinar a altura:
H = 0,5 × [AB] ×tgα
Este cálculo será mais fácil de fazer usando a calculadora integrada:
