Будівництво будь-якого будинку завершується зведенням даху, для якого необхідно зробити кроквяну систему. У її конструкцію входять: мауерлат, кроквяні ноги, підкоси, затяжки, нарожники, стійки, шпренгелі, решетування та інші елементи, що забезпечують жорсткість та міцність.
Кроквяна нога в різних конструкціяхдахів може називатися накосной (діагональної) або рядовим кроквою. Розміри кроквяної ноги підбирають виходячи з постійних та змінних навантажень, які надалі впливатимуть на покрівлю. Це необхідно для того, щоб крокви вийшли досить міцними, щоб витримати вплив.
- вага покриття;
- маса інших елементів кроквяної конструкції;
- вага гідро- та пароізоляційних матеріалів;
- масу обробки стелі, якщо є мансардне приміщення.
Характеристики кроквяних ніг
Спираючись на розрахунок навантажень, вибирають - розміри повинні бути такими, щоб вони могли витримати заплановану дію. При цьому звертають увагу на тип покрівельного покриття, вид даху. Крокви можуть бути наслонними або висячими, складні покрівельні системискладаються з обох видів.
У вальмових покрівлях крім кроквяних ніг використовують і укорочені крокви - нарожники, які також доводиться розраховувати. Потрібно обчислити розміри та додаткові елементи кроквяної системи- затяжок, стійок, підкосів, ригелів, тому що на них передається частина навантаження від крокв.
Довжину кроквяної ноги визначають, виходячи з параметрів будівлі та нахилу покрівлі, який залежить від обраного типу даху. Розмір крокв для даху в довжину зазвичай не перевищує 6 метрів, оскільки у продажу немає пиломатеріалів більшої довжини. Але буває, що габарити будинку вимагають використання елементів більшої довжини – у цій ситуації їх нарощують (читайте: "Статті"). Довгі кроквяні ноги найчастіше зустрічаються у діагональних деталей, при будівництві напіввальмових чи вальмових дахів.
На підбір перерізу кроквяної ноги впливають різні фактори:
- ухил схилів;
- тип матеріалу для покриття;
- розміри будинку;
- вид даху;
- кліматичні особливості регіону;
- якість матеріалу, з якого вони виготовлялися.
Для створення кроквяної системи зазвичай використовують хвойні породидеревини. При виборі необхідно звертати увагу на те, щоб на брусах або дошках не було синяв, великої кількості сучків.
Вологість сировини має становити не більше 20-22%, тому що надто вологе деревобуде змінюватися в розмірах під час висихання, і це може спричинити порушення герметичності покрівлі та інших несприятливих наслідків.
Всі розрахунки, пов'язані зі кроквяною системою, у тому числі й, бажано доручити фахівцеві – в даний час достатньо підприємств, які надають цю послугу. Також можна знайти в інтернеті готові програми, що дозволяють розрахувати кроквяні ноги – їх довжину та розміри. У програму потрібно лише ввести дані, необхідні для розрахунку, і програма обчислить, якими мають бути перетин, довжина та .
Під час будівництва покрівлі приватних будинків часто використовують дошки. Розмір дошки для крокв такий, що переріз становить 50х150 міліметрів – вони підходять для дахів різної конструкції. Крок кроквяних ніг приблизно дорівнює одному метру – ця відстань залежить від типу покрівельного матеріалу, ухилу даху та кількості снігу у зимовий період.
Якщо ухил даху перевищує 45 градусів, тоді крок крокв може дорівнювати 1,2 - 1,4 метра. Якщо ж для регіону характерні зими з великою кількістюснігу, то крок між кроквами дорівнюватиме 0,6 - 0,8 метра.
Велику увагу слід приділяти і типу покрівельного матеріалу. Найважчою є натуральна черепиця. Чим більше буде довжина ніг у крокв і крок між ними, тим більшим буде і перетин. Розміри бруса для крокв зазвичай становлять 150х150 міліметрів.
Монтаж кроквяних ніг
Дуже важливо правильно прикріпити кроквяні ноги до мауерлат. Від того, як буде виконано з мауерлатом, залежить міцність та надійність даху. Існує два варіанти кріплення – жорстке та ковзне. Кожна з них підходить до певних крокв – висячих або наслонних.
Жорстке кріплення унеможливлює будь-які повороти, зсуви або вигини крокв. Для цього роблять запили на кроквах і закріплюють ногу з мауерлатом за допомогою дроту, металевих скоб або довгих цвяхів. Також можна використовувати металеві куточки.
Ковзне з'єднання(також його називають шарнірним) може мати два ступені свободи. Його зазвичай використовується при спорудженні покрівлі над дерев'яний будинокоскільки воно дозволяє даху з часом осідати на зруб, який протягом перших кількох років дає усадку. У даному випадкуз'єднання крокв з ковзаном роблять не жорстким. При такому способі кроквяна нога стикується з мауерлатом за допомогою запила та зміцнення з обох боків двома цвяхами, забитими навскіс або навпроти один одного. Також можна забити в кроквяну ногу один цвях у напрямку зверху вниз, з проникненням в мауерлат (читайте також: "
Щоб підсилити для них роблять підкоси у вигляді вертикальних стійок. Більше двох стояків встановлюють рідко. Для посилення накісних крокв також встановлюють підкіс або стійку, яка повинна спиратися на підкладку з дерева, розташовану безпосередньо на перекритті (у разі залізобетонної плити) або на затяжку, що одночасно є стельовою балкою. Підкоси спирають на лежень і ставлять під кутом від 45 до 50 градусів. Головним їх призначенням є можливість прийняти на себе максимальне навантаження від крокв.
Завершенням будівництва будь-якого будинку є зведення його даху, для якого необхідна кроквяна система.
У цю системувходять такі складові, як кроквяні ноги, підкоси, мауерлат, стійки, нарожники, затяжки, решетування, шпренгелі та інші елементи, що дають конструкції даху міцність та жорсткість.
З цієї статті ви дізнаєтеся саме про кроквяні ноги.
Характеристики кроквяних ніг
У різних спорудах кроквяні ноги можуть мати назви накісних або рядових крокв.
Їх розмір вибирається з розрахунку змінних і постійних навантажень, які обов'язково впливатимуть на дах.
Якщо цього не зробити, то крокви можуть вийти неміцними, що призведе до руйнування конструкції покрівлі.
У дах будинку обов'язково повинні включатися несучі елементи, основними з яких і вважаються крокви.
Їхнє завдання приймати на себе все навантаження від інших частин покрівлі, а також додаткову тяжкість у вигляді атмосферних опадів.
Дерев'яні крокви найчастіше виготовляють із деревини хвойних порід.
Заготівлі обробляються спеціальними складами, які забезпечують дереву вогнестійкість та захищають його від різних біологічних факторів та явищ.
Навантаження, які приймають на себе кроквяні ноги, можна підрозділити на постійні, тимчасові та особливі навантаження.
Постійні являють собою вагу всього даху будівлі, тимчасові навантаження - це вага ремонтного обладнання, робітників, снігу, вітру тощо.
Особливим навантаженням на крокви є сейсмічне вплив.
Підстава – це стіни будинку.
Їхній середній частині необхідно впиратися у спеціально споруджені центральні опори.
Такі крокви встановлюються там, де є капітальна стіна, що є несучою або на встановлені проміжні опори - стовпи.
Це робиться тоді, коли монтується єдина конструкція даху, що складається з кількох прольотів.
Якщо немає проміжних опор, кріплять висячі крокви, А де вони є, встановлюються наслонні.
Розрахунок
Для того, щоб скласти технічний проектсвого будинку, потрібно обов'язковий.
Є кілька методів розрахунку таких конструкцій.
Ідеально довірити процес розрахунку грамотним фахівцям.
Як показує досвід, витрати на послуги при будівництві покрівлі швидко окупаються.
Якщо ви самі маєте такі знання, а ще підключіть до цього процесу інтернет, де є спеціальні програми та калькулятори, то без особливих проблем розрахуєте кроквяні ноги, тобто їх довжину та розмір.
Основним розміром перерізу крокв при зведенні будинків прийнято значення 150 х 150 мм.
Воно успішно використовується для зведення дахів будь-якої форми.
Довжина, тобто відстань між ними, зазвичай приймається рівним одному метру.
Враховуючи вагу матеріалу для покрівлі на покрівлю, потрібно знати, що популярна черепиця є найважчою.
Це означає, що крокви повинні мати запас міцності, щоб утримувати її довгий час.
Ногами у разі грає важливу роль.
Крокви, які кріпляться тільки на дві опори, відомі як кроквяні ноги без підкосів.
В основному вони використовуються для дахів з одним скатом, що мають проліт 4,5 метрів або для конструкцій з двома схилами з прольотом 9 метрів.
На переріз бруса, з якого виготовляють крокви, впливає довжина кроквяної ноги, її крок, а також розрахунок навантажень на неї.
Нижче наведені моменти, що безпосередньо впливають на вибір перерізу:
- тимчасові та постійні навантаження на крокви
- матеріал покрівлі
- кут нахилу схилу даху
- вид даху
- розміри будинку, складність будівлі та форма його кутів
- кліматичні та природні особливостімісцевості, де будується будинок
- якість та надійність матеріалу, з якого зводиться будинок.
Кріплення крокв до мауерлату
Мауерлат є наріжним елементом даху будівлі.
Він поступово розподіляє велику вагу покрівлі по всіх конструкціях.
Мауерлат з'єднується з кроквяними ногамита приймає від них навантаження.
Цей елемент буває цілісним і прокладається по всьому периметру даху.
Також він може бути шматками по 1 метру і укладатися безпосередньо під крокви.
Під мауерлат йдуть тільки брус, дошки та колоди, переріз яких 100 х 100, 100 х 150, або 150 х 150.
Якщо в хід йде колода, то її бік обрізають, доки не буде щільного прилягання до стінки.
Кріплення крокував до мауерлат - це дуже важливий моментпри спорудженні даху.
Від того, яким методом кріпилася кроквяна нога, залежить довговічність покрівлі при дії вітрів, снігу, морозу та спеки.
Як відомо, волога деревина розширюється, а якщо на неї впливають високі температури, то воно стискатиметься.
Саме тому не можна, щоб усі з'єднання були жорсткими, тому що обов'язково будуть зміщення та розриви.
Щоб не допустити цього, слід знати правила кріплення крокував до мауерлат.
Існує два способи з'єднання кроквяних ніг і мауерлата - жорсткий і ковзний.
Жорстке з'єднання виключає вплив кручення, згинів, зсувів та поворотів між частинами конструкції. 
Такий результат досягається при кріпленні куточками з використанням опорних підшивних брусків, а також за допомогою випилювання сідла на кроквах, з подальшим з'єднанням скобами, цвяхами і дротом.
Другий спосіб закріплення кроквяних ніг до мауерлат більш поширений.
Він передбачає забивання цвяхів з боків під кутом, щоб вони перехрещувалися всередині мауерлат.
Після цього вертикально забивають інший цвях, що дає досить жорсткий вузол кріплення.
Зазвичай для обох типів кріплення використовується страховка: крокви з'єднуються із стіною дротом-катанкою та анкерами.
Якщо кут схилу покрівлі однаковий у всіх місцях, то використовуються однотипні крокви, виготовлені за єдиним шаблоном.
Деякі прийоми роботи
Щоб збільшити несучі якості крокв, важливо зробити посилення кроквяної системи.
Для цього проводиться монтаж балок, що розвантажують, підкосів і двосторонніх накладок.
За підсумками практики, кроквяні конструкції, обрані з урахуванням характеристик міцності, часом не підпадають під розрахунки на прогин по СНиПу «Навантаження та інші впливи».
Тому площа поперечного перерізупотрібно робити більше.
Здійснити посилення крокв дуже легко: можна застосувати допомогу - додаткову балку.
Цей елемент необхідно прикріпити до нижньої частини крокв у прольоті між ними та мауерлатом.
Посилення кроквяної ноги закріплюється металевими пластинамиз зубцями або болтовими хомутами.
Якщо крокви вже було посилено за допомогою підмоги, то можна збільшити її довжину і відвести за край опори на підкіс.
Тут досягається дві мети: ми отримуємо показник прогину, що задовольняє, і проводимо посилення опорного вузла.
Щоб підсилити або відновити пошкоджені конструкції, можна скористатися такими способами:
- Дерев'яні накладки. Вони застосовуються, якщо було пошкоджено одиночну крокву. Накладка з дерева кріпиться болтами або цвяхами, що призводить до посилення ділянки покрівлі.
- Пруткові протези. Цей метод застосовується, коли сталося масове ушкодження кроквяних ніг. За допомогою тимчасових опор закріплюють пошкоджені крокви. Розбирають покриття та виробляють випилювання згнилої частини. Після цього елемент з нового бруса вставляють в вільне місцеі роблять опору на мауерлат.
- Накладки, що спираються на балку. Спосіб підходить для заміни гнилої ділянки на кінці крокв або частини мауерлат. Встановлюються тимчасові опори і елементи, що прогнили, вирізаються. У кладку забиваються милиці, куди укладається метрова балка. Після цього на стіну або перекриття кладуть шматок лежання такої ж довжини. Два підкоси, попередньо закріплені цвяхами, кріплять до нової балки.
Кобилки в кроквяних конструкціях
Кобилка - це відрізок дошки, за допомогою якого подовжують кроквяну ногу.
Вона використовується для влаштування звисів даху.
Кобилка необхідна тоді, коли довжина дошки, з якої виготовляють кроквяну ногу, менше, ніж потрібно для будівництва навісу.
Дошки для виготовлення кобилки зазвичай за своєю шириною менше дощок, з яких роблять крокви.
Це дозволяє зменшити зусилля виведення лінії карниза.
Коли кобилка зазнає гниття або пошкодження, її набагато простіше замінити, ніж усю крокви, не розбираючи дах.
Сьогодні, коли будівельні технологіїпостійно вдосконалюються, з'являються нові методи надійних кріплень крокв до мауерлат, кріплення кобилок до крокв і т. д.
Щоб бути в курсі подібних новинок, вивчайте новини в галузі будівництва та не бійтеся впроваджувати інноваційні розробки.
Відео про кроквяну систему.
Хочете зробити розрахунок кроквяної системи швидко, без вивчення теорії та достовірнимипідсумками? Скористайтеся онлайн калькулятором на сайті!
Ви можете собі уявити людину без кісток? Так само скатний дах без кроквяної системи більше схожий на будову з казки про трьох поросят, яку запросто змете природною стихією. Міцна та надійна система крокв - запорука довговічності конструкції даху. Щоб якісно сконструювати систему крокв, необхідно врахувати та спрогнозувати основні фактори, що впливають на міцність конструкції.
Взяти до уваги всі вигини даху, поправочні коефіцієнти нерівномірний розподілснігу по поверхні, знесення снігу вітром, ухил скатів, всі аеродинамічні коефіцієнти, сили впливу на конструктивні елементидахи і так далі – розрахувати все це максимально наближено до реальної ситуації, а також врахувати всі навантаження та майстерно зібрати їх поєднання – завдання не з легких.
Якщо хочете досконало розібратися - список корисної літератури наведено в кінці статті. Звичайно, курс сопромату для повного розуміння принципів та бездоганного розрахунку кроквяної системи в одну статтю не вмістити, тому наведемо основні моменти для спрощеної версіїрозрахунку.
Класифікація навантажень
Навантаження на кроквяну систему класифікуються на:
1) Основні:
- постійні навантаження: вага самих кроквяних конструкцій та даху,
- тривалі навантаження- снігові та температурні навантаження зі зниженим розрахунковим значенням (використовуються при необхідності врахування впливу тривалості навантажень, під час перевірки на витривалість),
- змінний короткочасний вплив- Снігова і температурна дія за повним розрахунковим значенням.
2) Додаткові- вітровий тиск, вага будівельників, ожеледиці.
3) Форс-мажорні- Вибухи, сейсмоактивність, пожежа, аварії.
Для здійснення розрахунку кроквяної системи прийнято розраховувати граничні навантаження, щоб потім виходячи з підрахованих величин визначити параметри елементів кроквяної системи, здатних вистояти проти цих навантажень.
Розрахунок кроквяної системи скатних дахів здійснюється за двома граничними станами:
a) Межа, за якої відбувається руйнування конструкції. Максимально можливі навантаження на міцність конструкції крокв повинні бути меншими за гранично допустимі.
b) Граничний стан, у якому виникають прогини та деформація. Прогин системи, що виникає, при навантаженні повинен бути менш гранично можливого.
Для більш простого розрахункузастосовується лише перший спосіб.
Розрахунок снігових навантажень на дах
Для підрахунку снігового навантаженнявикористовують таку формулу: Ms = Q x Ks x Kc
Q- вага снігового покриву, що покриває 1м2 плоскої горизонтальної поверхні даху. Залежить від території та визначається по карті на малюнку № X для другого граничного стану- Розрахунок на прогин (при розташуванні будинку на стику двох зон, вибирається снігове навантаження з великим значенням).
Для розрахунку міцності за першим типом величина навантаження вибирається відповідно району проживання по карті (перша цифра у зазначеному дробі - чисельник), або береться з таблиці №1:
Перше значення таблиці вимірюється в кПа, в дужках потрібна переведена величина в кг/м2.
Ks- Поправочний коефіцієнт на кут нахилу покрівлі.
- Для дахів з крутими схиламиз кутом понад 60 градусів снігові навантаження не враховуються, Ks=0 (сніг не накопичується на круто скатних дахах).
- Для дахів з кутом від 25 до 60 коефіцієнт береться 0,7.
- Для решти він дорівнює 1.
Кут нахилу даху можна визначити онлайн калькулятором даху відповідного типу.
Kc- Коефіцієнт вітрового зносу снігу з дахів. За умови пологого даху з кутом схилу 7-12 градусів у районах на карті зі швидкістю вітру 4 м/с, Kc приймається = 0.85. На карті відображено районування за швидкістю вітру.
Коефіцієнт зносу Kcне враховується в районах із січневою температурою тепліше за -5 градусів, тому що на даху утворюється крижана кірка, і здува снігу не відбувається. Не враховується коефіцієнт і у разі закриття будівлі від вітру вищою сусідньою спорудою.
Сніг лягає нерівномірно. Найчастіше з підвітряного боку формується так званий сніговий мішок, особливо в місцях стиків, зламів (розжолобків). Отже, якщо ви хочете міцний дах, робіть крок крокв мінімальним у цьому місці, також уважно ставтеся до рекомендацій виробників покрівельного матеріалу - сніг може обломити звис, якщо він неправильних розмірів.
Нагадуємо, що розрахунок, наведений вище, запропонований вашій увазі у спрощеній формі. Для більш надійного розрахунку радимо помножити результат на коефіцієнт надійності навантаження (для снігового навантаження = 1,4).
Розрахунок вітрових навантажень на кроквяну систему
Із тиском снігу розібралися, тепер перейдемо до розрахунків вітрового впливу.
Незалежно від кута схилу, вітер сильно впливає на дах: крутоскатну покрівлю намагається скинути, більше плоску покрівлю- Підняти з підвітряного боку.
Для розрахунку навантаження вітру до уваги беруть його горизонтальний напрямок, при цьому він дме двоспрямовано: на фасад і на покрівлю. У першому випадку потік розбивається на кілька - частина йде вниз до фундаменту, частина потоку по дотичній знизу вертикально тисне на дах, що намагається підняти.
У другий випадок, впливаючи на скати даху, вітер тисне перпендикулярно скату, вдавлюючи його; також утворюється завихрення по дотичній з навітряного боку, огинаючи коник і перетворюючись на підйомну силу вже з підвітряного боку, у зв'язку з різницею в тиску вітру з обох боків.
Для підрахунку усередненої вітрового навантаженнявикористовують формулу
Mv = Wo x Kv x Kc x коефіцієнт міцності,
де Wo- навантаження вітрового тиску, що визначається за картою
Kv- Коефіцієнт поправки вітрового тиску, що залежить від висоти будівлі та місцевості.
Kc- аеродинамічний коефіцієнт, залежить від геометрії конструкції даху та напряму вітру. Значення негативні для підвітряної сторони, позитивні для навітряної сторони
Для односхилим дахунеобхідно взяти коефіцієнт із таблиці для Ce1.
Для спрощення розрахунку значення C простіше взяти максимальним, що дорівнює 0,8.
Розрахунок власної ваги, покрівельного пирога
Для розрахунку постійного навантаженняпотрібно розрахувати вагу покрівлі ( покрівельного пирога-дивіться на малюнку X нижче) на 1 м2, отриману вагу потрібно помножити на поправочний коефіцієнт 1,1 - таке навантаження кроквяна система повинна витримувати протягом усього терміну експлуатації.
Вага покрівлі складається з:
- об'єм лісу (м3), що використовується як решетування, множиться на щільність дерева (500 кг/м3)
- ваги кроквяної системи
- вага 1м2 покрівельного матеріалу
- вага 1м2 ваги утеплювача
- вага 1м2 оздоблювального матеріалу
- вага 1м2 гідроізоляції.
Всі ці параметри легко отримати уточнивши ці дані у продавця, або подивитися на етикетці основні характеристики: м3, м2, щільність, товщина - зробити прості арифметичні операції.
Приклад:для утеплювача щільністю 35 кг/м3, упакованого рулоном товщиною 10 см або 0,1 м, довжиною 10м і шириною 1.2м, вага 1 м2дорівнюватиме (0.1 х 1.2 х 10) х 35 / (0.1 х 1.2) = 3.5 кг/м2. Вагу інших матеріалів можна розрахувати за тим самим принципом, тільки не забувайте сантиметри в метри перекладати.
Найчастішенавантаження покрівлі на 1 м2 вбирається у 50 кг, тому за розрахунках закладають саме цю величину помножену на 1.1, тобто. використовують 55 кг/м2, яка сама собою взята запасом.
Ще дані можна взяти з таблиці нижче:
10 - 15 кг/м² |
|
Керамічна черепиця | 35 - 50кг/м² |
Цементно-піщана черепиця | 40 - 50 кг/м² |
Битумна черепиця | 8 - 12 кг/м² |
Металочерепиця | |
Профнастил | |
Вага чорнового настилу | 18 - 20 кг/м² |
Вага обрешітки | 8 - 12 кг/м² |
Вага кроквяної системи | 15 - 20 кг/м² |
Збираємо навантаження
За спрощеним варіантом тепер необхідно скласти всі знайдені вище навантаження простим підсумовуванням, ми отримаємо підсумкове навантаження в кілограмах на 1 м2 даху.
Розрахунок кроквяної системи
Після збору основних навантажень можна вже визначити основні параметри крокв.
припадає на кожну кроквяну ногу окремо, переводимо кг/м2 кг/м.Вважаємо за формулою: N = крок крокв x Q, де
N - рівномірне навантаження на кроквяну ногу, кг/м
крок крокв - відстань між кроквами, м
Q - розраховане вище підсумкове навантаження на дах, кг/м²
З формули ясно, що зміною відстані між кроквами можна регулювати рівномірне навантаження на кожну кроквяну ногу. Зазвичай крок крокв знаходиться в діапазоні від 0,6 до 1,2 м. Для даху з утепленням при виборі кроку розумно орієнтуватися на параметри утеплювача.
Взагалі при визначенні кроку установки крокв краще виходити з економічних міркувань: вирахувати всі варіанти розташування крокв і вибрати найдешевший і оптимальний за кількісним витратою матеріалів для кроквяної конструкції.
- Розрахунок перерізу та товщини кроквяної ноги
У будівництві приватних будинків та котеджів, при виборі перерізу та товщини крокви, керуються таблицею наведеною нижче (перетин крокви вказано в мм). У таблиці усереднені значення на території Росії, а також враховані розміри будівельних матеріалівпредставлені на ринку. У загальному випадку, цієї таблиці достатньо для того, щоб визначити, якого перетину потрібно набувати лісу.
Однак, не слід забувати, що розміри кроквяної ноги залежать від конструкції кроквяної системи, якості матеріалу, що використовується, постійних і змінних навантажень на покрівлю.
На практиці при будівництві приватного житлового будинку найчастіше використовують для крокв дошки перетином 50х150 мм (товщина x ширина).
Самостійний розрахунок перерізу крокв
Як уже згадувалося вище, крокви розраховуються за максимальним навантаженням і на прогин. У першому випадку враховують максимальний момент вигину, у другому - переріз кроквяної ноги перевіряється на стійкість прогину на найдовшій ділянці прольоту. Формули досить складні, тому ми вибрали для вас спрощений варіант.
Товщину перерізу (або висоту) розрахуємо за формулою:
a) Якщо кут даху< 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые
H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rізг))
b) Якщо ухил даху > 30°, крокви згинально-стислі
H ≥ 9,5 x Lm x √(N / (B x Rізг))
Позначення:
H, см- Висота крокви
Lm, м- робоча ділянка найдовшої кроквяної ноги
N,
кг/м- розподілене навантаження на кроквяну ногу
B, см- ширина крокви
Rізг, кг/см²- опір деревини вигину
Для сосни та ялинки Rізгв залежності від сорту деревини дорівнює:
Важливо перевірити, чи перевищує прогин дозволеної величини.
Величина прогину крокв має бути меншою L/200- довжина найбільшого прольоту, що перевіряється, між опорами в сантиметрах поділена на 200.
Ця умова вірна при дотриманні наступної нерівності:
3,125 xNx(Lm)³ / (BxH³) ≤ 1
N (кг/м) - розподілене навантаження на погонний метркроквяної ноги
Lm (м) - робоча ділянка кроквяної ноги максимальної довжини
B(см) – ширина перерізу
H(см) – висота перерізу
Якщо значення виходить більше одиниці, необхідно збільшити параметри крокви Bабо H.
Використовувані джерела:
- СНиП 2.01.07-85 Навантаження та впливи з останніми змінами 2008р.
- СНіП II-26-76 «Покрівлі»
- СНиП II-25-80 «Дерев'яні конструкції»
- СНиП 3.04.01-87 «Ізоляційні та оздоблювальні покриття»
- А.А.Савельєв «Кроквильні системи» 2000 р.
- К-Г.Гетц, Дітер Хоор, Карл Мелер, Юліус Наттерер «Атлас дерев'яних конструкцій»
Warning /var/www/krysha-expert..php on line 2580
Warning /var/www/krysha-expert..php on line 1802
Warning: Use of undefined constant WPLANG - затверджений "WPLANG" /var/www/krysha-expert..php on line 2580
Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /var/www/krysha-expert..php on line 1802
Warning: Use of undefined constant WPLANG - затверджений "WPLANG" /var/www/krysha-expert..php on line 2580
Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /var/www/krysha-expert..php on line 1802
Розрахунок кроквяної системи слід робити не після будівництва коробки будинку, а ще на етапі виготовлення проекту будівлі. Треба пам'ятати, що для дуже відповідальних та престижних споруд такі роботи рекомендується замовляти професійним архітекторам, тільки вони зможуть виконати правильні розрахункита гарантувати тривалість та безпеку експлуатації споруди.
Незважаючи на те, що це одна із найпростіших типів систем для житлових будівель, є кілька видів конструкції. Різноманітність дозволяє збільшувати варіанти використання дахів під час будівництва будинків за стандартними або індивідуальними ексклюзивними проектами.
| Тип кроквяної системи двосхилим даху | Архітектурні особливості та короткий опис |
|---|---|
| Найбільш часто використовуваний варіант, має два повністю однакові скати прямокутної форми. Навантаження між окремими елементамирозподіляються рівномірно незалежно від їхнього розташування. Кількість додаткових упорів не обмежується, конкретне рішення ухвалюється залежно від планів використання горищних приміщень. Розрахунки можна робити за допомогою безкоштовних програм, розміщених на будівельних сайтах |
| Коник зміщений в одну зі сторін будинку або скати з різними кутами нахилу. Більш складна для розрахунків кроквяна система даху. Якщо в спрощеному варіанті можна розраховувати один схил і отримані дані автоматично застосовувати для другого, то для асиметричної кроквяної системи такий варіант використовувати не можна. Переваги – оригінальний зовнішній вигляд. Недоліки – складність розрахунків та монтажу та зменшення використовуваного горищного простору. |
| Найчастіше використовується під час будівництва мансардних приміщеньдозволяє істотно збільшувати об'єм горищних приміщень. Розрахунки складно відносяться до середньої категорії. Кроквяна система із зовнішнім зламом. Рідко зустрічаються системи із внутрішнім зламом, крім оригінального зовнішнього вигляду, вони жодних переваг не мають. |
Конструктивні елементи кроквяної системи
Ми дамо перелік всіх елементів, які потрібно розраховувати для кожного конкретного випадку.
Найбільш простий елемент кроквяної системи може виготовлятися з бруса 150×150мм, 200×200 мм або дощок 50×150 мм і 50×200 мм. на невеликих будинкахдозволяється використовувати спарені дошки завтовшки від 25мм. Мауерлат вважається невідповідальним елементом, його завдання лише рівномірно розподіляти точкові зусилля від кроквяних ніг по периметру. фасадних стінбудови. Фіксується до стіни на поясі, що армує, за допомогою анкерів або великих дюбелів. Деякі кроквяні системи мають великі зусилля, що розпирають, в цих випадках елемент розраховується на стійкість. Відповідно, підбираються оптимальні способифіксації мауерлату до стін з урахуванням матеріалу їхньої кладки.
Ціни на брус
Формують силует кроквяної системи та сприймають усі діючі навантаження: від вітру та снігу, динамічні та статичні, постійні та тимчасові.
Виготовляються з дощок 50х100 мм або 50х150мм, можуть бути суцільними або нарощеними.
Дошки розраховуються по опору на вигин, з урахуванням отриманих даних підбираються породи та сорти деревини, відстань між ногами, додаткові елементипідвищення стійкості. Дві з'єднані ноги називаються фермою, що у верхній частині можуть мати затяжки.
Затягування розраховуються на розтяг.
Прогони
Одні з самих важливих елементівкроквяної системи двосхилим даху. Розраховуються на максимальні згинальні зусилля, виготовляються з дощок або бруса відповідного навантаженням перерізу. У найвищому місці встановлюється коньковий прогін, по обидва боки можуть монтуватися бічні. Розрахунки прогонів досить складні і мають враховувати велику кількість факторів.
Можуть бути вертикальними та похилими. Похилі працюють на стиск, кріпляться під прямим кутом до крокв. Нижня частина упирається про балки перекриття або бетонні плити, прийнятні варіанти упору про горизонтальні лежні. За рахунок упорів можна використовувати для виготовлення кроквяних ніг більш тонкі пиломатеріали. Вертикальні упори працюють на стиск, горизонтальні на згин.
Лежні
Укладаються вздовж горищного приміщення, упираються в кілька несучих стінабо міжкімнатних перегородок. Призначення – спрощення виготовлення складної кроквяної системи, створення нових точок передачі навантажень від різних типівупорів. Для лежнів можна використовувати балки або товсті дошки, розрахунок робиться за максимальним згинальним моментом між точками опори.
Обрешітка
Тип решетування вибирається з урахуванням технічних параметрів покрівельних покриттіві на показники кроквяної системи не впливає.
Яка обрешітка необхідна під профнастил? Коли монтувати дерев'яну, а коли металеву? Як правильно вибрати крок решетування і які при цьому враховувати фактори?
Ціни на дошки будівельні
Дошки будівельні
Етапи розрахунку двосхилим даху
Всі роботи складаються з декількох етапів, кожен впливає на стійкість і довговічність експлуатації конструкції.
Розрахунок параметрів кроквяних ніг
З отриманих даних визначаються лінійні параметри пиломатеріалів і крок ферм. Якщо навантаження на крокви дуже великі, то рівномірного їх розподілу встановлюються вертикальні чи кутові упори, розрахунки повторюються з урахуванням нових даних. Змінюється напрямок впливу зусиль, величина крутних і згинальних моментів. Під час розрахунків мають враховуватися три види навантажень.
- Постійні.До цих навантажень відноситься вага покрівельних матеріалів, решетування, утеплювальних шарів. Якщо горищне приміщенняексплуатоване, слід брати до уваги масу всіх отелювальних матеріалів внутрішніх поверхоньстін. Дані за покрівельними матеріалами беруться з них технічних характеристик. Найлегше металеві покрівлі, Найважче натуральні сланцеві матеріали, керамічна або цементно-піщана штучна черепиця.
- Змінні навантаження.Найскладніші для розрахунків зусилля, особливо нині, коли клімат різко змінюється. Для розрахунків, як і раніше, беруться дані з довідників СНиПа застарілого зразка. Для його таблиць застосовувалися відомості п'ятдесятирічної давності, відтоді значно змінилася висота снігового покриву, сила та переважний напрямок вітру. Снігові навантаження можуть у рази перевищувати наявні в таблицях, що впливає на достовірність розрахунків.
Причому висота снігу змінюється не тільки з урахуванням кліматичної зони, але й залежно від розташування будинку по сторонах світла, рельєфу місцевості, конкретного місця розташування будівлі і т. д. Такими ж недостовірними є дані про силу і напрям вітру. Архітектори знайшли вихід із цієї складної ситуації: дані беруть зі старілих таблиць, але для страхування надійності та стійкості в кожній формулі застосовують коефіцієнт запасу міцності. Для відповідальних кроквяних систем на житлових будинках норматив становить 1,4. Це означає, що всі лінійні параметри елементів системи збільшуються в 1,4 рази, і за рахунок цього підвищується надійність та безпека експлуатації конструкції.
Фактична навантаження від вітру дорівнює показнику у регіоні розташування будівлі, помноженому коефіцієнт поправки. Поправочний коефіцієнт характеризує особливості розташування будівлі. За такою ж формулою визначається і максимальне снігове навантаження.
- Індивідуальне навантаження.До цієї категорії відносяться специфічні зусилля, що впливають на кроквяну систему двосхилого даху під час землетрусу, торнадо та інших природних катаклізмів.
Кінцеві значення визначаються з урахуванням ймовірності одночасної дії всіх перерахованих вище навантажень. Розміри кожного елемента кроквяної системи розраховуються із застосуванням коефіцієнта запасу міцності. За таким самим алгоритмом проектуються не тільки кроквяні ноги, але й перемички, упори, розтяжки, прогони та інші елементи даху.
Кроквяна система, Безперечно, є найважливішим структурним елементом будь-якого скатного даху. Наслідком її неправильної установкиможе стати не тільки деформація покрівлі, що вимагає дорогого ремонту, а й повне обвалення даху на голову неспроможного будівельника.
На стійкість кроквяної системи до різних навантажень впливають такі чотири основні фактори:
- міцність кріпленькрокував до ковзана та мауерлата;
- правильний розрахунок опорної конструкціїдля крокв залежно від довжини прольоту;
- вибіркроквяного матеріалу;
- крокміж кроквами.
Темою цієї статті є вибір матеріалу та кроку між кроквами з урахуванням передбачуваного типу покрівлі.
На чому ґрунтуються розрахунки?
При проведенні розрахунків враховуються чотири основні показники:
Найбільш важливим є розрахунок максимального навантаження на дах, що складається з:
- ваги крокв,
- ваги решетування,
- ваги покрівельного матеріалу та утеплювача,
- снігового навантаження ( Довідкова інформація, унікальна для кожного регіону),
- вітрового навантаження (теж довідкова інформація),
- ваги людини (при необхідності ремонту чи чищення, 175 кг/кв.м).
Для проведення точних розрахунків фахівці використовують особливі формули із сопромату, але при будівництві приватного можна скористатися приблизними рекомендаціями.
Методика обчислення відстані між кроквами
Розрахунок точної відстаніміж кроквами ґрунтується на результатах попереднього обчислення максимально допустимого кроку. Щоб зробити це обчислення, враховують загальне навантаження, конструкцію даху і матеріал, що використовується на кроквяні ноги.
Методика розрахунку кроку каркасу даху:
- Виміряти довжину дахувід торця до торця.
- Отримана відстаньподілити на максимальний розміркроку.
- Отримане значення округлити до більшого цілого. Це кількість міжкроквяних прольотів.
- Загальну довжину даху поділити на кількість прольотів. Це шуканий розмір кроку крокв.
- До кількості прольотів додати одиницю.Це необхідна кількістькрокв.
Для деяких видів покрівельного матеріалубажано застосовувати фіксовані відстані між кроквами, у такому разі на одному з торців даху встановлюється додаткова кроква з нестандартним кроком.
Крок кроквяної ноги в залежності від матеріалу
Можна збільшувати зі збільшенням міцності матеріалу, з якого вони виготовлені. Найчастіше до кожного покрівельного матеріалу вказується необхідний під нього крок крокв та допустимі перерізи кроквяних ніг з урахуванням навантаження.
Ці рекомендації маютьрегіональний характер і застосовні до центральної смуги Росії та більш південних регіонів. Перед розробкою креслення варто обов'язково перевірити рівень вітрового тиску та засніженості у своєму регіоні, та скоригувати крок та/або перетин крокв.
У тих регіонах, де снігове навантаження значно перевищує вітрове, рекомендується застосування дахів зі схилом 35 – 45 градусів.
Кроквяна системау приватних будинках найчастіше виконується з колод діаметром 12 – 22 см, бруса/дошки товщиною 40 – 100 ммта шириною 150 – 220 мм. При розрахунках можна допустити застосування замість колод певного діаметра брусів аналогічної ширини, товщиною 100 мм.
Кроквяна конструкція під профнастил
Кроквяна конструкція під керамічну черепицю.
Керамічна черепицямає суттєві відмінностівід інших видів покрівельних матеріалів, які необхідно враховувати при проектуванні кроквяної системи під неї:
- У 5 – 10 разів більша вага, що призводить до подвоєння ваги всього даху. Це призводить до необхідності використання частого кроку ( 0,6-0,8 метра) і збільшену на 25% площу перерізу крокв.
- Дрібнозбірний характер матеріалу.Збільшує вимоги до точності встановлення поперечної решетування. Крок решетувального бруса, допустимі перерізи та кути установки завжди вказуються в інструкції до кожної конкретної моделі черепиці.
Існують моделі черепиці, призначені для встановлення під кутом. 12 – 60 градусів, рядові моделі рекомендується монтувати під кутом 20 – 45 градусів. Для решетування найчастіше використовують брус. 50х50 мм.
Кроквяна конструкція під металочерепицю
Металочерепицяпо суті є менш жорстким і легшим декоративний варіантпрофнастилу, тому вимоги по кроквяній системі, зокрема по перерізам кроквяних ніг, що рекомендуються, багато в чому збігаються.
Особливістю кроквяної конструкції під металочерепицюможна назвати значне зменшення кроку обрешітки, який повинен дорівнювати довжині поздовжньої хвилі (30 см для більшості видів). Це призводить до необхідності зменшити відстань між кроквами до 0,6 – 1 м, для зниження витрат пиломатеріалу на решетування. Кут схилу даху вибирається від 22 до 45 градусів.
Кроквяна конструкція під ондулін
Ондулін– шифер на основі скловолокна та бітуму, випускається тільки одним виробником та має уніфіковані технологічні норми щодо встановлення:
- допустимий кут монтажу – 5 – 45 градусів;
- відстань між кроквами – 60 см при вугіллі скату до 15 градусів, до 90 см – при вугіллі понад 15 градусів;
- решетування – суцільна фанерна на схилі до 10 градусів, дошка 30х100 ммз кроком 45 смна схилі 10 – 15 градусів, брус 40х50 ммз кроком 60 смна схилі згори 15 градусів.
Враховуючи невелику вагу матеріалу, переріз кроквяних ніг підбирається виходячи з тих же рекомендацій, що й для профнастилу.
Кроквяна конструкція під покриття з шиферу
Шифер- Традиційний, досить жорсткий і важкий покрівельний матеріал, тендітний, але стійкий до постійних навантажень. Такі властивості змінюють рекомендації щодо оптимального пристрою кроквяної системи у бік використання більш міцних елементів та збільшення кроку між ними:
- Через низьку герметичність небажано використовувати шиферні дахиз кутом схилу менше 22 градусів.При необхідності монтажу даху в якості інструкції можна використовувати рекомендації щодо встановлення ондуліну, з поправкою на універсальний крок обрешітки – 55 см.
- Допустимий кутдля встановлення крокв під шифер – до 60 градусів.
- Крок установки вибирається від 0,8 до 1,5 м, Залежно від перерізу кроквяної ноги, навантаження і наявності решіткового матеріалу.
- Матеріал на крокви підбирається дещо більшого перерізу, ніж для легких покрівель. Для найбільш популярного кроку 1,2 мбереться брус перетином від 75х150 до 100х200 мм, Залежно від довжини прольоту між опорами.
- Матеріал під решетуванняпідбирається відповідно до величини відстані між кроквами – брус 50х50 мм до 1,2 м,брус 60х60 мм – 1,2 ми більше.
- Крок обрешіткипідбирається таким чином, щоб кожен лист лежав на трьох брусах, і мав нахльост на 15 сміз сусіднім. Враховуючи стандартну довжину листа 1,75 м, використовується крок 80 см.
Крокви для односхилий та двосхилий покрівлі
Яку відстань крокв для односхилих покрівлі? Односхилий дахне вимагає складної кроквяної конструкції. Крокви укладаються від стіни до стіни, найчастіше без використання мауерлату, прямо на вінець.
Відсутність додаткових ребержорсткості встановлює максимальний кут ухилу – 30 градусівта допустиму довжину прольоту – менше 6 м(Для дерев'яних крокв). Оптимальний кут – 15 – 20 градусів.
Такі дахизазвичай не схильні до вітрових навантажень, але вимагають захисту від опадів. У регіонах, де тиск вітру можна порівняти зі сніговим навантаженням, правильне встановленняодносхилого даху "за вітром" здатна привести до самоочищення покрівлі.
Двосхилий дах
є системою паралельних трикутників, з'єднаних між собою мауерлатом і ковзаном. Існує безліч елементів для міцного скріплення сторін трикутника між собою та передачі навантажень від кроквяних ніг стінам – стійки, стяжки, укосини, опорні балки тощо.
Крок між кроквами двосхилим даху роблять з урахуванням розміру утеплювача, який укладають між ними. Зразковий крок між кроквяними ногами 1-1,2 метра
Міцність жорсткого трикутниказростає в міру наближення його форми до рівнобедреного, тому при підвищенні кута схилу до 60 градусівможна розширювати крок між кроквами.
Однак, це також призведедо збільшення витрати матеріалу та до багаторазового посилення парусності даху. Оптимальний кут ухилу для снігових регіонів 45 градусівдля вітряних – 20 градусів.
Відстань між кроквами дахи мансардноготипу визначає, яка частина навантаження посідає кожен елемент. При проектуванні вальмовий покрівлі крок крокувавмає становити від 60 см до 1 м.
- Вірне кріплення крокв не менш важливе, ніж правильний розрахунок конструкції.Перед самостійним монтажем даху варто взяти урок у досвідченого тесляра та почитати навчальну літературу.
- При виборі кроку крокв не забувайте про теплоізоляцію.Всі види утеплювача здатні трохи стискатись, тому купувати їх можна за приблизним розміром. Найбільш часто випускаються розміри - 60, 80, 100, 120 см.
- Для дахів із ухилом від 45 градусів і більше можна не враховувати вагу людини на даху. Це знімає 175 кілограм розрахункового навантаження на квадратний метрі дозволяє ставити крокви в середньому на 20% рідше.
- Снігове та вітрове навантаження в регіонах Росіїможна дізнатися по нормативним документам– карт у додатку Ждо.
- У мережі існує безліч онлайн-калькуляторів для даху, здатних якщо не розрахувати правильно всі нюанси, то хоча б порадити підбір правильного перерізу для крокви.
