Calcula materials, capacitat de pes i estimacions de costos per a diferents dissenys de truss de teulada. Introdueix dimensions i angles per obtenir resultats instantanis per al teu projecte de construcció.
La Calculadora de Trusses de Teulada és una eina completa dissenyada per ajudar propietaris, contractistes i arquitectes a planificar i estimar amb precisió els sistemes de trusses de teulada. Els trusses de teulada són estructures estructurals dissenyades que suporten la teulada d'un edifici, transferint la càrrega a les parets exteriors. Aquesta calculadora et permet introduir dimensions i paràmetres específics relacionats amb el disseny del teu truss de teulada, proporcionant càlculs instantanis per a requisits de materials, capacitat de pes i estimacions de costos. Tant si estàs planejant un nou projecte de construcció com una renovació, la nostra Calculadora de Trusses de Teulada simplifica el complex procés de disseny i estimació de trusses, estalviant-te temps i reduint el malbaratament de materials.
Els trusses de teulada són components estructurals prefabricats que consisteixen en membres de fusta o acer disposats en un patró triangular. Serveixen com l'esquelet de la teulada, proporcionant suport per a la coberta de la teulada mentre transfereixen càrregues a les parets exteriors de l'edifici. Els trusses ofereixen diversos avantatges sobre els sistemes de bigues tradicionals, incloent:
La nostra calculadora suporta cinc tipus de trusses comuns, cadascun amb aplicacions i avantatges específics:
Truss de Posta Rei: El disseny de truss més simple que presenta un post vertical central (posta rei) que connecta l'àpex amb la biga de lligadura. Ideal per a llums més petites (15-30 peus) i dissenys de teulada més simples.
Truss de Posta Reina: Una extensió del disseny de posta rei amb dos posts verticals (posts reina) en lloc d'un post central. Adequat per a llums mitjanes (25-40 peus) i ofereix més estabilitat.
Truss Fink: Presenta membres diagonals en un patró de W, proporcionant una excel·lent relació força-pes. Comú en la construcció residencial per a llums de 20-80 peus.
Truss Howe: Incorpora membres verticals en tensió i membres diagonals en compressió. Ben adequat per a llums mitjanes a grans (30-60 peus) i càrregues més pesades.
Truss Pratt: L'oposat del truss Howe, amb membres diagonals en tensió i membres verticals en compressió. Eficient per a llums mitjanes (30-60 peus) i comunament utilitzat en aplicacions residencials i comercials lleugeres.
La Calculadora de Trusses de Teulada utilitza diverses fórmules matemàtiques per determinar requisits de materials, capacitat estructural i estimacions de costos. Comprendre aquests càlculs t'ajuda a interpretar els resultats i a prendre decisions informades.
L'altura d'una teulada es determina per la llum i la inclinació:
On:
La longitud de la biga es calcula utilitzant el teorema de Pitàgores:
La fusta total requerida varia segons el tipus de truss:
Truss de Posta Rei:
Truss de Posta Reina:
On:
Truss Fink:
On:
Trusses Howe i Pratt:
On:
La capacitat de pes es determina per la llum, el material i l'espaiat:
On:
L'estimació de costos es calcula com:
On el Cost del Material per Peu varia segons el tipus de material:
Segueix aquests passos per obtenir càlculs precisos de trusses de teulada:
Selecciona el Tipus de Truss: Tria entre els dissenys de Truss de Posta Rei, Posta Reina, Fink, Howe o Pratt segons els requisits del teu projecte.
Introdueix la Llum: Introduïx la distància horitzontal entre les parets exteriors en peus. Aquesta és l'amplada que el truss ha de cobrir.
Introdueix l'Alçada: Especifica l'alçada desitjada del truss al seu punt central en peus.
Introdueix la Inclinació: Introduïx la inclinació de la teulada com una proporció d'alçada a longitud (normalment expressada com x/12). Per exemple, una inclinació de 4/12 significa que la teulada s'eleva 4 polzades per cada 12 polzades de distància horitzontal.
Introdueix l'Espaiat: Especifica la distància entre trusses adjacents en polzades. Les opcions d'espaiat comunes són 16", 24" i 32".
Selecciona el Material: Tria el material de construcció (fusta, acer o fusta enginyerada) segons els requisits i el pressupost del teu projecte.
Visualitza els Resultats: Després d'introduir tots els paràmetres, la calculadora mostrarà automàticament:
Analitza la Visualització del Truss: Examina la representació visual del disseny del teu truss per confirmar que compleix les teves expectatives.
Copia els Resultats: Utilitza el botó de còpia per desar els teus càlculs per a referència o per compartir amb contractistes i proveïdors.
Paràmetres d'Entrada:
Càlculs:
Paràmetres d'Entrada:
Càlculs:
Les aplicacions de la Calculadora de Trusses de Teulada abasten diversos escenaris de construcció:
Per a propietaris i constructors residencials, la calculadora ajuda a dissenyar trusses per a:
L'eina permet una comparació ràpida de diferents dissenys de trusses i materials, ajudant als propietaris a prendre decisions econòmiques mentre asseguren la integritat estructural.
Els contractistes comercials utilitzen la calculadora per a:
La capacitat de calcular la capacitat de pes és particularment valuosa per a projectes comercials on les càrregues de la teulada poden incloure equips HVAC, acumulació de neu o altres pesos significatius.
Per a entusiastes del bricolatge, la calculadora proporciona:
Després de desastres naturals, la calculadora ajuda amb:
Si bé la nostra Calculadora de Trusses de Teulada proporciona càlculs complets per a dissenys de trusses comuns, hi ha enfocaments alternatius a considerar:
Programari Professional de Disseny de Trusses: Per a dissenys de teulada complexos o inusuals, programari professional com MiTek SAPPHIRE™ o Alpine TrusSteel® ofereix capacitats d'anàlisi més avançades.
Serveis d'Enginyeria Personalitzada: Per a estructures crítiques o condicions de càrrega inusuals, consultar amb un enginyer estructural per a un disseny de truss personalitzat pot ser necessari.
Trusses Prefabricades: Molts proveïdors ofereixen trusses predissenyades amb especificacions estàndard, eliminant la necessitat de càlculs personalitzats.
Construcció de Bigues Tradicionals: Per a teulades simples o renovacions històriques, els sistemes de bigues tradicionals construïts a mida poden ser preferits sobre trusses.
El desenvolupament dels trusses de teulada representa una fascinant evolució en la història de l'arquitectura i l'enginyeria:
El concepte de suports triangulats de teulada es remunta a civilitzacions antigues. Les proves arqueològiques mostren que els primers romans i grecs entenien els avantatges estructurals dels marcs triangulars per a cobrir grans espais.
Durant el període medieval (segles XII-XV), es van desenvolupar impressionants trusses de fusta per a catedrals i grans sales. El truss de biga martell, desenvolupat a Anglaterra durant el segle XIV, va permetre espais espectaculars en edificis com Westminster Hall.
El segle XIX va portar avenços significatius amb la introducció de connexions metàl·liques i l'anàlisi estructural científica. El truss Pratt va ser patentat per Thomas i Caleb Pratt el 1844, mentre que el truss Howe va ser patentat per William Howe el 1840.
A mitjan segle XX, va sorgir la fusta de trusses prefabricades, revolucionant la construcció residencial. El desenvolupament de la placa de ganxo el 1952 per J. Calvin Jureit va simplificar dràsticament la fabricació i l'assemblatge de trusses.
Avui dia, el disseny i la fabricació assistits per ordinador han refinat encara més la tecnologia dels trusses, permetent una enginyeria precisa, un mínim malbaratament de materials i un rendiment estructural òptim.
1import math
2
3def calculate_roof_truss(span, height, pitch, spacing, truss_type, material):
4 # Calcular l'altura
5 rise = (span / 2) * (pitch / 12)
6
7 # Calcular la longitud de la biga
8 rafter_length = math.sqrt((span / 2)**2 + rise**2)
9
10 # Calcular la fusta total segons el tipus de truss
11 if truss_type == "king":
12 total_lumber = (2 * rafter_length) + span + height
13 elif truss_type == "queen":
14 diagonals = 2 * math.sqrt((span / 4)**2 + height**2)
15 total_lumber = (2 * rafter_length) + span + diagonals
16 elif truss_type == "fink":
17 web_members = 4 * math.sqrt((span / 4)**2 + (height / 2)**2)
18 total_lumber = (2 * rafter_length) + span + web_members
19 elif truss_type in ["howe", "pratt"]:
20 verticals = 2 * height
21 diagonals = 2 * math.sqrt((span / 4)**2 + height**2)
22 total_lumber = (2 * rafter_length) + span + verticals + diagonals
23
24 # Calcular el nombre de juntes
25 joints_map = {"king": 4, "queen": 6, "fink": 8, "howe": 8, "pratt": 8}
26 joints = joints_map.get(truss_type, 0)
27
28 # Calcular la capacitat de pes
29 material_multipliers = {"wood": 20, "steel": 35, "engineered": 28}
30 if span < 20:
31 base_capacity = 2000
32 elif span < 30:
33 base_capacity = 1800
34 else:
35 base_capacity = 1500
36
37 weight_capacity = base_capacity * material_multipliers[material] / (spacing / 24)
38
39 # Calcular l'estimació de costos
40 material_costs = {"wood": 2.5, "steel": 5.75, "engineered": 4.25}
41 cost_estimate = total_lumber * material_costs[material]
42
43 return {
44 "totalLumber": round(total_lumber, 2),
45 "joints": joints,
46 "weightCapacity": round(weight_capacity, 2),
47 "costEstimate": round(cost_estimate, 2)
48 }
49
50# Exemple d'ús
51result = calculate_roof_truss(
52 span=24,
53 height=5,
54 pitch=4,
55 spacing=24,
56 truss_type="king",
57 material="wood"
58)
59print(f"Fusta Total: {result['totalLumber']} ft")
60print(f"Juntes: {result['joints']}")
61print(f"Capacitat de Pes: {result['weightCapacity']} lbs")
62print(f"Estimació de Costos: ${result['costEstimate']}")
631function calculateRoofTruss(span, height, pitch, spacing, trussType, material) {
2 // Calcular l'altura
3 const rise = (span / 2) * (pitch / 12);
4
5 // Calcular la longitud de la biga
6 const rafterLength = Math.sqrt(Math.pow(span / 2, 2) + Math.pow(rise, 2));
7
8 // Calcular la fusta total segons el tipus de truss
9 let totalLumber = 0;
10
11 switch(trussType) {
12 case 'king':
13 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + height;
14 break;
15 case 'queen':
16 const diagonals = 2 * Math.sqrt(Math.pow(span / 4, 2) + Math.pow(height, 2));
17 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + diagonals;
18 break;
19 case 'fink':
20 const webMembers = 4 * Math.sqrt(Math.pow(span / 4, 2) + Math.pow(height / 2, 2));
21 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + webMembers;
22 break;
23 case 'howe':
24 case 'pratt':
25 const verticals = 2 * height;
26 const diagonalMembers = 2 * Math.sqrt(Math.pow(span / 4, 2) + Math.pow(height, 2));
27 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + verticals + diagonalMembers;
28 break;
29 }
30
31 // Calcular el nombre de juntes
32 const jointsMap = { king: 4, queen: 6, fink: 8, howe: 8, pratt: 8 };
33 const joints = jointsMap[trussType] || 0;
34
35 // Calcular la capacitat de pes
36 const materialMultipliers = { wood: 20, steel: 35, engineered: 28 };
37 let baseCapacity = 0;
38
39 if (span < 20) {
40 baseCapacity = 2000;
41 } else if (span < 30) {
42 baseCapacity = 1800;
43 } else {
44 baseCapacity = 1500;
45 }
46
47 const weightCapacity = baseCapacity * materialMultipliers[material] / (spacing / 24);
48
49 // Calcular l'estimació de costos
50 const materialCosts = { wood: 2.5, steel: 5.75, engineered: 4.25 };
51 const costEstimate = totalLumber * materialCosts[material];
52
53 return {
54 totalLumber: parseFloat(totalLumber.toFixed(2)),
55 joints,
56 weightCapacity: parseFloat(weightCapacity.toFixed(2)),
57 costEstimate: parseFloat(costEstimate.toFixed(2))
58 };
59}
60
61// Exemple d'ús
62const result = calculateRoofTruss(
63 24, // llum en peus
64 5, // alçada en peus
65 4, // inclinació (4/12)
66 24, // espaiat en polzades
67 'king',
68 'wood'
69);
70
71console.log(`Fusta Total: ${result.totalLumber} ft`);
72console.log(`Juntes: ${result.joints}`);
73console.log(`Capacitat de Pes: ${result.weightCapacity} lbs`);
74console.log(`Estimació de Costos: $${result.costEstimate}`);
751' Funció VBA d'Excel per a Càlculs de Trusses de Teulada
2Function CalculateRoofTruss(span As Double, height As Double, pitch As Double, spacing As Double, trussType As String, material As String) As Variant
3 ' Calcular l'altura
4 Dim rise As Double
5 rise = (span / 2) * (pitch / 12)
6
7 ' Calcular la longitud de la biga
8 Dim rafterLength As Double
9 rafterLength = Sqr((span / 2) ^ 2 + rise ^ 2)
10
11 ' Calcular la fusta total segons el tipus de truss
12 Dim totalLumber As Double
13
14 Select Case trussType
15 Case "king"
16 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + height
17 Case "queen"
18 Dim diagonals As Double
19 diagonals = 2 * Sqr((span / 4) ^ 2 + height ^ 2)
20 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + diagonals
21 Case "fink"
22 Dim webMembers As Double
23 webMembers = 4 * Sqr((span / 4) ^ 2 + (height / 2) ^ 2)
24 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + webMembers
25 Case "howe", "pratt"
26 Dim verticals As Double
27 verticals = 2 * height
28 Dim diagonalMembers As Double
29 diagonalMembers = 2 * Sqr((span / 4) ^ 2 + height ^ 2)
30 totalLumber = (2 * rafterLength) + span + verticals + diagonalMembers
31 End Select
32
33 ' Calcular el nombre de juntes
34 Dim joints As Integer
35 Select Case trussType
36 Case "king"
37 joints = 4
38 Case "queen"
39 joints = 6
40 Case "fink", "howe", "pratt"
41 joints = 8
42 Case Else
43 joints = 0
44 End Select
45
46 ' Calcular la capacitat de pes
47 Dim baseCapacity As Double
48 If span < 20 Then
49 baseCapacity = 2000
50 ElseIf span < 30 Then
51 baseCapacity = 1800
52 Else
53 baseCapacity = 1500
54 End If
55
56 Dim materialMultiplier As Double
57 Select Case material
58 Case "wood"
59 materialMultiplier = 20
60 Case "steel"
61 materialMultiplier = 35
62 Case "engineered"
63 materialMultiplier = 28
64 Case Else
65 materialMultiplier = 20
66 End Select
67
68 Dim weightCapacity As Double
69 weightCapacity = baseCapacity * materialMultiplier / (spacing / 24)
70
71 ' Calcular l'estimació de costos
72 Dim materialCost As Double
73 Select Case material
74 Case "wood"
75 materialCost = 2.5
76 Case "steel"
77 materialCost = 5.75
78 Case "engineered"
79 materialCost = 4.25
80 Case Else
81 materialCost = 2.5
82 End Select
83
84 Dim costEstimate As Double
85 costEstimate = totalLumber * materialCost
86
87 ' Retornar resultats com un array
88 Dim results(3) As Variant
89 results(0) = Round(totalLumber, 2)
90 results(1) = joints
91 results(2) = Round(weightCapacity, 2)
92 results(3) = Round(costEstimate, 2)
93
94 CalculateRoofTruss = results
95End Function
96Un truss de teulada és una estructura estructural prefabricada, normalment feta de fusta o acer, dissenyada per suportar la teulada d'un edifici. Consisteix en membres triangulats que distribueixen eficientment el pes de la teulada a les parets exteriors, eliminant la necessitat de parets de càrrega interiors i permetent plans de planta oberts.
El millor tipus de truss depèn de diversos factors:
Consulta amb un enginyer estructural o un fabricant de trusses per a recomanacions específiques basades en els requisits del teu projecte.
Les opcions d'espaiat de trusses comunes són:
Els codis de construcció locals i els materials de coberta de teulada sovint dictaminen els requisits mínims per a l'espaiat de trusses.
Les estimacions de costos proporcionades per la calculadora es basen en costos mitjans de materials i no inclouen mà d'obra, lliurament o variacions de preus regionals. S'han d'utilitzar com una guia aproximada per a fins de pressupost. Per a un costatge precís del projecte, consulta amb proveïdors i contractistes locals.
Sí, la calculadora es pot utilitzar per a estimacions preliminars per a edificis comercials. No obstant això, els projectes comercials normalment requereixen enginyeria professional i poden necessitar tenir en compte factors addicionals com càrregues d'equips mecànics, classificacions d'incendi i requisits de codi específics.
La inclinació de la teulada afecta diversos aspectes del disseny del truss:
La calculadora té en compte la inclinació en els seus càlculs de materials i estructurals.
Els trusses de fusta utilitzen fusta dimensional (normalment 2×4 o 2×6), mentre que els trusses de fusta enginyerada utilitzen productes de fusta fabricats com la fusta laminada de contraplacat (LVL) o la fusta de filera paral·lela (PSL). La fusta enginyerada ofereix:
Considera aquests factors quan determinis la capacitat de pes requerida:
Els codis de construcció locals especifiquen requisits mínims de càrrega basats en la teva ubicació.
No. Els trusses de teulada són sistemes enginyerats on cada membre té un paper estructural crític. Tallar, perforar o modificar components del truss després de la instal·lació pot comprometre greument la integritat estructural i generalment està prohibit pels codis de construcció. Qualsevol modificació hauria de ser dissenyada i aprovada per un enginyer estructural.
Els trusses de teulada dissenyats i instal·lats correctament poden durar tota la vida de l'edifici (50+ anys). Factors que afecten la longevitat inclouen:
American Wood Council. (2018). National Design Specification for Wood Construction. Leesburg, VA: American Wood Council.
Breyer, D. E., Fridley, K. J., Cobeen, K. E., & Pollock, D. G. (2015). Design of Wood Structures – ASD/LRFD. McGraw-Hill Education.
Structural Building Components Association. (2021). BCSI: Guide to Good Practice for Handling, Installing, Restraining & Bracing of Metal Plate Connected Wood Trusses. Madison, WI: SBCA.
International Code Council. (2021). International Residential Code. Country Club Hills, IL: ICC.
Truss Plate Institute. (2007). National Design Standard for Metal Plate Connected Wood Truss Construction. Alexandria, VA: TPI.
Allen, E., & Iano, J. (2019). Fundamentals of Building Construction: Materials and Methods. Wiley.
Underwood, C. R., & Chiuini, M. (2007). Structural Design: A Practical Guide for Architects. Wiley.
Forest Products Laboratory. (2021). Wood Handbook: Wood as an Engineering Material. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service.
La nostra Calculadora de Trusses de Teulada fa que sigui fàcil planificar el teu projecte amb confiança. Simplement introdueix les teves dimensions, selecciona el tipus de truss i material preferit, i obtén resultats instantanis per a requisits de materials, capacitat de pes i estimacions de costos. Tant si ets un contractista professional com un entusiasta del bricolatge, aquesta eina proporciona la informació que necessites per prendre decisions informades sobre el disseny del teu truss de teulada.
Prova diferents combinacions de paràmetres per trobar la solució més eficient i econòmica per als requisits específics del teu projecte. Recorda consultar els codis de construcció locals i considera consultar amb un enginyer estructural per a aplicacions complexes o crítiques.
Comença a calcular ara i fes el primer pas cap al teu projecte de construcció exitós!
Descobreix més eines que podrien ser útils per al teu flux de treball