Você já ficou parado na sua sala de estar desejando que aquela parede estrutural volumosa simplesmente desaparecesse? Abrir o teto da sua casa proporciona uma atmosfera moderna e deslumbrante, mas exige uma estrutura sólida. Dominar a instalação de vigas de aço é a chave para transformar uma casa apertada em um espaço arejado e belo, sem que o teto corra o risco de desabar.
Não se trata de demolir coisas, mas sim de realizar trabalhos de engenharia de alto risco que você pode fazer sozinho. Se você tiver um plano e um talha de corrente manual que você pode confiar para aliviar o peso dos seus ombros e substituir as vigas antigas por uma viga de aço. A viga será algo que durará mais que a própria casa. Então, vamos mergulhar no guia de instalação de vigas de aço.
Planejamento essencial para a instalação de vigas de aço
Antes de pegar na marreta, você precisa de uma estratégia tão forte quanto o ferro que vai instalar. A instalação de vigas de aço é uma tarefa do tipo "meça dez vezes, corte uma". Se você fizer os preparativos às pressas, sua casa vai te avisar.
Entendendo os Tipos de Feixe
Nem todo aço é igual. Ao escolher um perfil de aço, é preciso considerar as recomendações do seu engenheiro e o espaço disponível no teto. Existem diferentes tipos de aço comumente encontrados em instalações residenciais com vigas metálicas:
- Vigas universais (vigas em I): O formato padrão em “I”, perfeito para transportar cargas verticais pesadas.
- Colunas universais (vigas H): Mais espessas e com formato mais quadrado, geralmente usadas quando o suporte vertical é tão crítico quanto o vão.
- Canais de Flange Paralela (PFC): Uma viga em forma de "C" é frequentemente usada para suportar alvenaria ou como viga perimetral.
- Vigas de flange cônica (RSJ): A clássica "Viga de Aço Laminado" com bordas afiladas, comum em reformas de casas antigas.
Compreendendo o fabricação de aço Ajuda você a entender por que esses formatos específicos são tão importantes para a segurança da sua casa.
Cálculo de Carga Estrutural
Você realmente não pode se dar ao luxo de chutar quando se trata do peso do seu telhado ou dos andares superiores do seu prédio. Os engenheiros, que projetam edifícios, precisam calcular o peso da construção vazia e em uso. Esses cálculos determinarão a espessura e o peso necessários do aço para a distância entre os pilares do seu telhado ou dos andares superiores. Esta calculadora fornece a espessura e o peso corretos do aço necessário para o vão.
1. Calcule a área tributária
A viga não sustenta a casa inteira; ela sustenta um "retângulo" específico de espaço no piso ou no telhado.
- Fórmula: $Área = Comprimento x (Largura / 2)
- Se a sua viga tiver 20 pés de comprimento e as vigas do piso que ela suporta tiverem 14 pés de comprimento, a largura de apoio será de 7 pés (metade do vão das vigas).
- Exemplo: 20 pés x 7 pés = 140 pés quadrados
2. Determinar cargas permanentes e variáveis.
Na instalação de vigas de aço residenciais, as cargas são medidas em libras por pé quadrado (PSF).
- Carga morta (CM): O peso de materiais permanentes (madeira, drywall, piso). Geralmente 10–20 PSF.
- Carga viva (LL): O peso das pessoas, dos móveis e da neve. Normalmente 30–40 PSF para pisos.
- Carga Total: DL + LL = 50 a 60 PSF tipicamente.
3. Calcular a carga linear total
Agora, converta esse peso por pé quadrado em uma “Carga Linear” (peso por pé da viga).
- Fórmula: w = Carga Total (PSF) x Largura do Afluente (pés)
- Exemplo: 60 (PSF) x 7 (ft) = 420 libras por pé linear
4. Determine o momento fletor máximo
Esse cálculo ajuda o engenheiro a escolher uma viga que não se rompa nem ceda (deforme). Para uma viga simples com carga uniforme, a fórmula é:
M = wx {L(Quadrado)} / 8
- w = Carga por pé (420 libras)
- L = Comprimento da viga (20 pés)
- Exemplo: (420 x 400) / 8 = 21,000 libras-pé
5. Verificar os limites de deflexão
Mesmo que a viga seja forte o suficiente para não quebrar, ela pode "ressaltar" demais, causando rachaduras na sua parede de gesso. A maioria das normas exige um limite de deflexão de L / 360.
- Para uma viga de 20 pés (240 polegadas), o centro não deve ceder mais do que 0.66 polegadas sob carga total.
Ao fornecer esses números ao seu engenheiro, ele poderá selecionar uma viga de um manual padrão de instalação de vigas de aço que atenda aos requisitos. Módulo de seção (S) e Momento de Inércia (I)Isso garante que a instalação da sua viga de aço não seja apenas um palpite, mas sim uma estrutura matematicamente sólida.
Equipamentos e Equipamentos de Segurança
Trabalhar com aço é realmente difícil. É preciso usar botas com biqueira de aço, capacete e luvas grossas de couro. Além desses equipamentos, são necessários diversos itens para garantir a segurança dos trabalhadores durante o manuseio do aço na obra. Aqui está a lista de ferramentas necessárias para a instalação de vigas de aço:
- Elevação: A Talha manual de corrente de 3 toneladas ou um guindaste pórtico para realizar o trabalho pesado.
- Alinhamento: A guia laser rotativo de feixe verde para garantir que a viga esteja perfeitamente nivelada ao longo de todo o vão.
- Perfuração: A furadeira magnética sem fio Para criar furos de parafuso precisos em aço espesso.
- Fixação: A Kit de ferramentas com catraca de 90 peças para apertar suportes e placas estruturais.
- corte: A furadeira magnética de alta velocidade ou serra de metal para ajustes no local.
Método de instalação de vigas de aço residenciais
Agora que a parede antiga não existe mais, o trabalho sério pode começar. O método de instalação da viga de aço consiste em suportar o peso da viga em todos os momentos. Tudo deve ocorrer de forma suave e sem mudanças bruscas.
Sistemas de Suporte Temporário
É imprescindível que você instale escoras temporárias antes de encostar na parede estrutural. Isso ajudará a sustentar o teto, principalmente depois de remover a parede existente. Posicione-as a cerca de sessenta centímetros da abertura para garantir espaço suficiente.
Esses suportes precisam ser instalados sobre uma superfície sólida. Isso é particularmente importante caso você esteja trabalhando no nível do porão, já que o piso de concreto oferece o suporte adequado para esses suportes.
Criando o bolso
A viga precisa de um local fixo para se apoiar. Ao usar uma parede de alvenaria, isso implicaria em quebrar alguns tijolos para criar uma superfície plana. Se você tiver uma estrutura de madeira, precisará empilhar um montante principal que suporte uma força gravitacional tão grande.
O encaixe deve estar limpo e livre de quaisquer objetos, como pregos ou argamassa. Esses detritos podem dificultar o assentamento uniforme da viga. Uma área de apoio limpa garante um processo de instalação tranquilo na próxima etapa.
Levantamento e Posicionamento
Levantar a estrutura de aço é a parte mais intensa do dia. Usar um guindaste de pórtico para serviço pesadoEleve lentamente a viga até o teto. Mantenha-a nivelada o tempo todo para evitar que deslize do equipamento de elevação.
Primeiro, deslize uma extremidade para dentro do encaixe mais profundo e, em seguida, encaixe a outra extremidade no lugar. Geralmente, o encaixe é bem justo. Talvez seja necessário usar um martelo pesado para ajustar a viga e centralizá-la completamente.
Assentos e Calços
É raro uma viga encaixar perfeitamente na primeira tentativa. Provavelmente haverá pequenos espaços entre o aço e as vigas do telhado acima. Use calços de aço para preencher esses espaços — nunca use madeira, pois ela se comprimirá com o tempo.
Verifique o nivelamento em toda a extensão. Se uma das extremidades estiver ligeiramente mais baixa, os pisos superiores podem ficar instáveis. Depois de apertar bem as cunhas, a viga deve estar totalmente integrada à estrutura da casa antes de prosseguir.
Manual de instalação de vigas de aço: passo a passo
Considere isto como seu manual de instalação de vigas de aço, pronto para uso em campo. Seguir estas etapas em ordem evita erros dispendiosos. Uma abordagem sistemática mantém o canteiro de obras seguro e garante que a integridade estrutural da sua casa permaneça intacta.
Prepare o Site
Evacue o prédio e cubra todos os móveis com lonas plásticas. Cortar a parede antiga vai gerar uma quantidade inacreditável de poeira. Certifique-se de que a linha de corte esteja claramente marcada com giz, tanto no teto quanto no chão.
Verifique as dimensões mais uma vez. É muito mais simples ajustar o encaixe de madeira do que cortar uma viga de aço no local. Certifique-se de que não haja obstruções no trajeto do caminhão de entrega até a obra.
O Processo de Instalação
Siga esta sequência sistemática para garantir uma instalação segura e precisa da viga de aço:
- Finalizar os bolsos de apoio: Remova todos os detritos dos encaixes da parede de sustentação. Certifique-se de que a superfície de apoio esteja perfeitamente nivelada usando um nivelador. guia laser rotativo de feixe verde para evitar que a viga balance.
- Elementos estruturais de demonstração: Com os suportes temporários da estrutura fixados, remova cuidadosamente as vigas ou a alvenaria existentes. Verifique novamente se o teto não está cedendo antes de posicionar a estrutura de aço.
- Preparando o cenário para o aço: Deslize a viga para o centro da abertura usando carrinhos de transporte reforçados. Fixe o seu Talha manual de corrente de 3 toneladas a um ponto de ancoragem superior seguro ou a uma estrutura de pórtico.
- Elevação controlada: Levante a viga em incrementos de 7,5 cm (três polegadas) e verifique o alinhamento correto a cada vez. É necessário ter um ajudante para manter a viga reta enquanto você a coloca nos encaixes da parede.
- Assentos e Calços: Assim que a viga entrar em contato com as vigas do caibro, insira calços de aço permanentemente em todos os espaços vazios. A viga precisa tocar completamente cada viga do caibro para evitar oscilações futuras.
- Fixação Mecânica: Fixe a viga às vigas do telhado ou colunas. Para conexões estruturais de alto torque, utilize um Conjunto de soquetes de impacto com 65 peças para garantir que os parafusos atendam às especificações de torque do engenheiro.
- Desapoio: Somente depois de todos os parafusos estarem apertados e o engenheiro (ou inspetor de obras) ter verificado o encaixe, você deve soltar lentamente os suportes temporários para transferir o peso para a nova estrutura de aço.
Conecte aço a aço
Se uma viga não for capaz de vencer o vão entre os apoios, duas peças precisam ser unidas para formar uma só. Isso exige o uso de talas de reforço ou juntas robustas, que devem ser tão resistentes quanto a própria viga; caso contrário, o elo mais frágil causará problemas.
Você pode usar uma Conjunto de soquetes de impacto com 65 peças Aperte os parafusos. Conexões com alto torque são muito importantes. Caso contrário, parafusos soltos podem fazer com que as vigas se movam e produzam ruídos de rangido.
À prova de fogo e adicione os toques finais.
O aço enfraquece muito rapidamente quando exposto a altas temperaturas. Na maioria dos casos, as normas de construção exigem que a viga seja revestida com drywall resistente ao fogo. Isso proporciona tempo suficiente para que as pessoas evacuem o prédio em caso de emergência.
Envolva a viga usando duas camadas de drywall tipo X de 5/8 de polegada. Depois de encaixotar a viga, você pode começar a aplicar fita, massa corrida e pintar a área. No final, sua grande viga com aparência industrial se transformará em um elemento elegante do seu teto.
Inspeções pós-instalação
- Verificação de drywall: Procure por pequenas rachaduras perto dos cantos das portas ou janelas.
- Teste da porta: Certifique-se de que todas as portas da área ainda abrem e fecham suavemente.
- Análise de rolamentos: Verifique se o aço não se deslocou em seus alojamentos.
- Verificação de parafusos: Volte depois de uma semana e aperte tudo novamente para compensar o assentamento inicial.
Se você precisar alcançar o fundo de uma cavidade para apertar um parafuso, um Conjunto de 19 soquetes profundos Conjunto profundo métrico de 26 peças É uma ferramenta que salva vidas. Ela garante que você consiga terminar o trabalho sem danificar as porcas em locais de difícil acesso.
Perguntas Frequentes
Quanto custa instalar uma viga de aço em uma casa?
Os custos variam entre US$ 1,500 e US$ 5,000 para obras residenciais. Esses custos incluem o preço da viga (US$ 300 a US$ 1,000), os honorários do engenheiro estrutural (US$ 400 a US$ 800), além da mão de obra ou aluguel de equipamentos. Alugar seu próprio equipamento reduzirá seus custos consideravelmente.
É necessário parafusar uma viga de aço ao chão?
Se a viga estiver servindo como verga em uma parede, ela se encaixa em nichos. No entanto, se for sustentada por colunas (pilares) de aço, a base dessas colunas deve ser parafusada ao piso de concreto.
Qual o vão máximo que uma viga de aço pode percorrer sem suporte?
Uma viga de aço residencial padrão pode normalmente vencer vãos de 15 a 22 metros sem colunas de suporte intermediárias. A distância exata depende do peso que ela suporta. Consulte sempre o laudo do seu engenheiro para saber o vão máximo permitido para o seu tipo específico de viga.
De que dimensões preciso uma viga de aço para um vão de 20 pés?
Para um vão de 6 metros (20 pés) com uma carga típica no piso, é necessária uma viga com profundidade entre 20 e 25 centímetros (8 a 10 polegadas). No entanto, uma estimativa baseada em "regra prática" pode ser arriscada. Variáveis como carga de neve e inclinação do telhado alteram os cálculos, portanto, é aconselhável usar apenas a profundidade da viga especificada pelo engenheiro.
Conclusão
A instalação da viga de aço será um dos maiores desafios que você enfrentará como um verdadeiro faz-tudo. É nesse momento que você deixa de apenas fazer reparos e começa a jornada de reconstruir o seu futuro em casa. Com paciência e respeito pela carga, você obterá resultados comparáveis aos de profissionais.
O ponto principal aqui é que tudo deve ser planejado com antecedência e as ferramentas adequadas devem estar à mão. Você conseguiu tirar o máximo proveito de um espaço claustrofóbico – agora pode desfrutar do resultado do seu trabalho árduo.
