Sistema de estructura de techo de dos aguas

Elementos principales del sistema de estructura

Estructuralmente, el techo está compuesto por la cubierta y el sistema de estructura. La cubierta es el revestimiento superior, hecho de diversos materiales como tejas, chapas corrugadas o materiales en rollo. Juntos con la contraventanería, las estructuras forman el marco portante del techo. A la categoría de techos inclinados se clasifican los techos con una pendiente superior a 15°, aunque pueden haber excepciones.

Es mejor preferir configuraciones sencillas: cada cambio de dirección, saliente o junta representa un punto débil, aumentando el riesgo de filtraciones. La forma más sencilla y común sigue siendo el techo de dos aguas. A veces también se le conoce como techo de cumbrera, y las secciones de pared dentro del ático se denominan cumbreras o frontones.

Elementos principales del sistema de estructura:

• elementos de techo (purlines),
• travesaños,
• entrepiso (mauertlat),
• pilares,
• diagonales de refuerzo,
• acoplamientos (tirantes),
• sistemas de suspensión (bábanas),
• acoplamientos de refuerzo,
• contraventanería.

Los elementos de madera son los más comunes en la construcción privada. Se distinguen dos tipos principales: elementos apoyados y suspendidos. Las ventajas de los elementos apoyados son su simplicidad y fiabilidad. Los elementos suspendidos se usan para cubrir grandes luces, aunque requieren cálculos más precisos y son más difíciles de reparar.

Sistemas de elementos apoyados

El extremo inferior del elemento de techo se apoya en la pared, mientras que el extremo superior se conecta a un travesaño soportado por pilares.

Lo ideal es que la distancia entre paredes sea de 5 a 8 m, lo que elimina la necesidad de un soporte central. Con paredes interiores portantes y diagonales de refuerzo, esta distancia puede aumentar hasta 14–16 m. El paso entre los elementos de techo se determina mediante cálculo, dependiendo de las cargas de viento y nieve, así como del peso del material elegido para la cubierta. Este valor suele estar entre 0,8 y 1,2 m, aunque no debe superar los 2 m.

Si el techo se aísla térmicamente, la distancia entre ejes de los elementos de techo se elige según las dimensiones del aislante, para evitar cortes. Las anchuras estándar de las mantas de aislamiento mineral son de 0,6 m y 1 m.

Al construir un ático, las paredes exteriores se elevan a una altura deseada, por ejemplo 1,5–1,8 m. Las paredes interiores no se elevan hasta la altura total del ático, sino hasta un nivel que sobrepase el borde superior del último piso en 15–25 cm o varios pares de ladrillos. Se colocan vigas superiores y se instala un sistema de pilares con un paso de 4–6 m para soportar el travesaño de la cumbrera.

Para reforzar el marco del techo de dos aguas, cuando la luz supera los 6 m, se instala una diagonal de refuerzo entre el pilar y el travesaño. El ángulo entre la diagonal y el pilar no debe superar los 40–45 grados.

Tamaños, secciones y métodos de unión

Los elementos de techo suelen fabricarse a partir de troncos, vigas o tablones. La longitud estándar de los materiales de madera es de 6 m; si se supera, se fabrican compuestos con varios tablones. La sección transversal se determina por los requisitos de resistencia, pero no se deben usar secciones menores de 50×100 mm para los elementos de techo, pilares o diagonales, ni de 100×150 mm para los travesaños o el entrepiso.

El entrepiso y todos los elementos de madera que entran en contacto con el muro se tratan con un producto antiseptico y se protegen con materiales de aislamiento hidrófugo en rollo. Se fijan a la pared mediante anclajes o pernos incrustados en el muro. Los elementos de techo se conectan al entrepiso mediante encajes y refuerzos con placas de ángulo, placas o tornillos. Se fijan a la pared mediante un nudo de alambre, con alambre de 4–6 mm de diámetro atado a un clavo metálico («erz») clavado 300 mm por debajo de la parte superior del muro.

En puntos donde se requiere refuerzo, los elementos de techo se fabrican dobles con dos vigas de igual sección. Se hace en zonas de aumento del paso de elementos portantes, instalación de ventanas de ático o tubos de ventilación. La distancia mínima entre los elementos de madera y la superficie exterior de un chimeneo de ladrillo debe ser de al menos 130 mm, y de 250 mm para tubos de cerámica.

Existen dos métodos para unir los elementos de techo en la parte superior:

• los elementos se apoyan entre sí mediante sus extremos biselados y se conectan con una placa de refuerzo,
• los elementos se colocan juntos y se unen mediante unión atornillada.

Para aumentar la rigidez del marco, los elementos de techo se unen mediante un tirante, cuyo soporte y protección contra la deformación se realiza mediante un elemento vertical llamado suspensión o bábanas.

Sistemas de elementos suspendidos

En este caso, las luces se cubren mediante estructuras de armadura. El montaje se complica porque la armadura se fabrica primero en tierra, luego se instala con grúa. Una forma simple de este tipo es una armadura triangular compuesta por dos elementos de techo y un tirante. El tirante resiste la fuerza de empuje, y solo la carga vertical se transfiere a las paredes.

La armadura no se coloca directamente sobre el entrepiso, sino sobre una madera de apoyo. El paso entre ellas es de 3–4 m. Las estructuras más complejas incluyen elementos metálicos. En cualquier caso, este sistema de estructura es menos rentable que el de elementos apoyados. Además, es más pesado, ya que requiere más material.

Contraventanería y voladizos

Dependiendo del material de cubierta, se instala una contraventanería continua o espaciada.

• Una contraventanería continua se instala bajo cubiertas de materiales blandos, como tejas bituminosas. Se utilizan tablones, paneles de madera o paneles OSB, con una separación entre elementos no mayor de 10 mm.
• Para materiales rígidos como las tejas, se instala una contraventanería espaciada con listones de 40×50 mm o 50×50 mm, con un paso de varios decímetros. El paso se elige según el tamaño de las tejas, por lo que es mejor decidirlo de antemano. A menudo se instala una contraventanería secundaria, inclinada entre 45 y 90 grados.

El voladizo del techo frente a la fachada, para proteger las paredes del agua que escurre, suele medir entre 50 y 60 cm. Un voladizo inferior a 30 cm no es funcional y se ve menos atractivo. En techos con pendiente baja, el voladizo se forma por el desbordamiento de los elementos de techo, mientras que en techos con pendiente pronunciada, se fijan listones de refuerzo (también llamados «caballos») al extremo inferior de los elementos de techo.

El sistema de estructura del techo es un componente clave de la estructura del edificio. Una instalación y cálculo adecuados aseguran una operación duradera y confiable.