- Різновиди кроквяного каркаса двосхилим даху
- Влаштування кроквяної системи двосхилим даху
- Як розрахувати кроквяну систему двосхилим даху
- Технологія монтажу несучої системи двосхилого даху своїми руками
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Нові будівельні технології надають сьогодні можливість реалізувати будь-яку архітекторську задумку щодо конфігурації даху приватного будинку. Проте класична двосхилий форма, незважаючи на численні модні тенденції, залишається популярною та затребуваною. Основою двосхилий даху є кроквяна система, тому важливо грамотно і безпомилково розрахувати її параметри та технічні показники, щоб забезпечити надійність і довговічність всій структурі.
Різновиди кроквяного каркаса двосхилим даху
Двосхилий дах є конструкцією, у якої дві прямокутні площини, звані схилами, встановлені під заданим кутом до стін, а як фронтони виступають трикутні частини будівлі.
Дах з двома схилами - найпоширеніша конструкція, яка бездоганно поєднується з будь-яким ландшафтом і чудово захищає від негоди
Двосхилі форми дахів застосовуються протягом багатьох століть. Вони відрізняються простотою в облаштуванні, міцністю, високою стійкістю до атмосферних впливів та можливістю використання у різних кліматичних районах. Найбільш поширені форми двосхилих дахів - класична, ламана та асиметрична.
Для дахів з двома схилами існує величезна різноманітність архітектурних та технологічних рішень
Відео: кроквяна система двосхилим мансардного даху
Але останнім часом завдяки дизайнерським фантазіям та сучасним покрівельним матеріалам приватні будинки все частіше вінчаються незвичайними двосхилими конструкціями, які стають родзинкою екстер'єру, притягуючи погляди своєю оригінальністю та красою.
Двосхилі дахи з незвичайною кроквяною конструкцією відрізняються оригінальним зовнішнім виглядом, проте така їх форма зменшує корисну площу горищного приміщення
Однак такі екстравагантні види дахів нерідко зменшують корисну площу підпокрівельного приміщення, тому, плануючи двосхилий конструкцію, бажано все ж свої переваги поєднувати з доцільністю.
Кроквяна система даху - опора для покрівлі. Її основними елементами є крокви, у верхній частині з'єднані між собою, а в нижній - що спираються на зовнішні стіни. Головне завдання конструкції – прийняти навантаження та передати їх на нижню обв'язку: мауерлат, балки перекриття, прогони, лежні. Ступінь жорсткості кроквяного каркасу визначається розмірами будівлі та її архітектурною складністю, а також кліматичними умовами місцевості.
Незалежно від конфігурації кроквяна система повинна виконувати своє головне призначення - приймати всі навантаження і рівномірно передавати їх через опори на стіни та фундамент
За будовою несучу систему двосхилого даху поділяють на два види.
- Наслінна конструкція. Складається із крокв, що спираються нижньою частиною на мауерлат, а серединою - на проміжні опори, розташовані на відстані не більше ніж на 4,5 м від зовнішніх стін. У такій системі всі елементи працюють на вигин. Покрівлі крокви влаштовуються в будівлях з капітальними внутрішніми стінами, на які укладаються лежні. Поверх них встановлюються вертикальні стійки, що утримують коньковий прогін, де й з'єднуються верхні краї кроквяних ніг. Наслонний пристрій використовується частіше, ніж висячий, завдяки простоті монтажу та надійності.
Наслінна кроквяна система монтується найчастіше за необхідності перекриття прольотів довжиною до 7 м у будинках з внутрішніми капітальними стінами
- Висяча система. Застосовується, коли в будівлі не передбачені проміжні перегородки, тобто крокви спираються на мауерлат нижніми гранями та зв'язуються між собою у верхньому поясі врубками чи цвяхами.Щоб не допустити прогину висячих крокв при недостатньому перерізі, у верхній частині конструкції встановлюють ригелі. Відстань між протилежними опорами при влаштуванні висячої системи не повинна перевищувати 7 м. На великих прольотах посередині роблять стійку і на сталевому хомуті підвішують до неї затяжку, що дає можливість зняти частину навантажень, що передаються на стіни.
Під висячий кроквяний каркас мауерлат прокладати необов'язково, достатньо покласти на гідроізоляційний шар дошку, щоб вирівняти поверхню та збільшити площу опори для крокв або ферм
Нерідко крім основних видів використовується комбінована кроквяна система, що включає окремі ланки обох конструкцій.
У комбінованій кроквяній системі одночасно використовуються характерні елементи наслонних та висячих конструкцій
За матеріалом кроквяна система скатного даху буває:
- дерев'яної, найчастіше з деревини хвойних порід вологістю не більше 20-22%;
- металевій, що складається з ферм та прогонів;
Кроквяна система двосхилого даху виготовляється переважно з деревини, проте в кліматичних регіонах з підвищеною вологістю рекомендується влаштування металевих або комбінованих кроквяних каркасів
- залізобетонної - найчастіше для більш пролітних будівель.
Кроквильні залізобетонні ферми є несучими конструкціями підвищеної міцності, якими перекривають великі прольоти
Роль кроквяної системи настільки велика, що в багатьох країнах існує свято крокв, якому більше двохсот років.Коли закінчено всі трудомісткі етапи зведення несучої конструкції даху, будівельники вивішують вінок з м'яти та дубового листя на найвищій точці будинку, символізуючи цим, що готові відзвітувати перед замовниками про виконану роботу та гарантують безпеку будівлі.
Якщо ви вирішили зводити дах самотужки, то починати потрібно з формування ескізу та розуміння особливостей двосхилий конструкції в цілому та кожного її елемента окремо.
Зведення двосхилого даху слід починати з виготовлення ескізу з нанесенням на нього основних габаритів будівлі
Відео: основні поняття про кроквяну систему двосхилим даху
Влаштування кроквяної системи двосхилим даху
Як і будь-який дах, двосхилий конструкція складається з несучої системи, яка включає в себе опорні і підтримуючі фрагменти, і огороджувальної частини, що об'єднує всі шари покрівельного пирога.Основою для укладання покрівельного пирога є кроквяний каркас, від будови якого залежить форма даху.
Всі вузли кроквяної системи повинні забезпечувати міцність та надійність конструкції, щоб готовий дах зміг витримати розрахункові навантаження
До складу кроквяної системи входять такі елементи.
- Мауерлат - опорний брус перетином не менше 100х150 мм, що утримує всю систему. Він укладається по верхньому краю зовнішніх стін, на які будуть спиратися крокви, і передає на стіни розподілене навантаження.
- Крокви - парні складові каркаса з дощок або бруса, що утворюють при монтажі трикутник - провідний фрагмент скатного даху. Переріз кроквяних ніг і крок їх встановлення залежать від покривного матеріалу і навантажень, що припадають на покрівлю. Спираються крокви на мауерлат або балки перекриття або верхню обв'язку і верхні вінці в каркасних і рубаних спорудах.
- Лежень - брус перетином 100Х100 або 150Х150 мм, який укладається на внутрішні стіни будинку (якщо є) і виконує таку ж роль, що і мауерлат - розподіл і передача навантаження від ваги даху, а не на зовнішні стіни, а на зовнішні стіни внутрішні перегородки.
- Затяжка (підкроквяна балка) - нижня частина утвореного парами крокв трикутника, що зв'язує їх підстави. Використовується при зведенні каркасу з висячих крокв.
- Стійки - вертикальні опори, що забирають частину кроквяних навантажень на себе. Зазвичай виготовляються із дощок перетином не менше 25Х150 мм. Каркас зі стійками складніший у монтажі, але конструкція виходить набагато надійнішою.
- Прогони - поперечки, що скріплюють кроквяні ноги.
- Підкоси - підтримують ланки несучої системи даху, які з'єднують крокви з іншими елементами конструкції, посилюючи таким чином її жорсткість. Завдяки цьому кроквяна система знаходить здатність витримувати великі навантаження.
Щоб зрозуміти, як працює кроквяна система та вибрати правильно технологію монтажу, спочатку потрібно ознайомитися з усіма її конструктивними вузлами
- Конек - місце з'єднання кроквяних ніг. Він розташований горизонтально в самій верхній точці даху і проходить через усі пари крокв, отримавши за цю назву хребта конька.
Коньковий прогін являє собою горизонтальну балку, яку монтують у верхніх частинах кроквяних ферм
- Кобилки - відрізки дощок для нарощування крокв. Використовуються, якщо довжини кроквяних ніг недостатньо для облаштування карнизних звисів.
Застосування кобилок дозволяє використовувати для виготовлення кроквяної конструкції дошки та бруси меншої довжини, але головний плюс цих елементів полягає у можливості змінити лінію склепіння даху та зробити конструкцію більш фігурною
Як розрахувати кроквяну систему двосхилим даху
Основними параметрами розрахунку кроквяної системи будуть наступні величини.
- Снігове навантаження. Розраховується за формулою S=µ · Sg, де S - шукана величина (кг/м²), µ - коригувальний коефіцієнт, що залежить від кута нахилу даху, Sg- нормативне значення ваги снігового покриву для певного регіону, зазначене у карті снігових навантажень, вкладеній у СП 20.13330.2011.
При розрахунку кроквяної системи необхідно використовувати карту снігових навантажень, за якою легко визначити номер району та правильно розрахувати навантаження від снігу взимку
- Ветрове навантаження. Визначається за формулою Wm=Wo· k · c, де Wm- розрахункове навантаження на висоті установки покрівлі, Wo - нормативний напір вітру, що визначається за СНиП 2.01.07-85 та спеціальній карті, k - показник сили вітру на заданій висоті для конкретної місцевості, c - аеродинамічний коефіцієнт, обумовлений конфігурацією будівлі та даху, який варіюється в межах від -1,8 до 0,8.
Правильний розрахунок вітрових навантажень з використанням карти виключає помилки при зведенні двосхилий конструкції
- Навантаження від ваги покрівлі, яка вираховується шляхом підсумовування ваги всіх шарів покрівельного пирога, що укладаються зверху крокв. Дізнатися масу кожного матеріалу можна з інструкції виробника.
- Крок і довжина крокв.
Таблиця: значення коефіцієнта k для різних типів місцевості
| Висота будівлі, м | Коефіцієнт k для різних видів місцевості | ||
| А | В | С | |
| ≤ 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 10 | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| 20 | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
| 40 | 1,5 | 1,1 | 0,8 |
| 60 | 1,7 | 1,3 | 1,0 |
| 80 | 1,85 | 1,45 | 1,15 |
| 100 | 2,0 | 1,6 | 1,25 |
| 150 | 2,25 | 1,9 | 1,55 |
| 200 | 2,45 | 2,1 | 1,8 |
| 250 | 2,65 | 2,3 | 2,0 |
| 300 | 2,75 | 2,5 | 2,2 |
| 350 | 2,75 | 2,75 | 2,35 |
| ≥480 | 2,75 | 2,75 | 2,75 |
| Примітка:«А» - відкриті узбережжя морів, озер та водосховищ, а також пустелі, степу, лісостепу, тундра;«В» - міські території, лісові масиви та інші місцевості, рівномірно вкриті перешкодами заввишки понад 10 м; | |||
Таблиця: нормативний тиск вітру по регіонах
| Вітрові райони | Ia | I | II | III | IV | V | VI | VII |
| Wo, кПа | 0,17 | 0,23 | 0,30 | 0,38 | 0,48 | 0,60 | 0,73 | 0,85 |
| Wo, кг/м² | 17 | 23 | 30 | 38 | 48 | 60 | 73 | Для визначення нормативного снігового навантаження використовується таблиця з п. 5.2 того ж документа.
Таблиця: значення нормативних снігових навантажень по регіонах
| Снігові регіони | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| Sg, кг/м2 | 80 | 120 | 180 | 240 | 320 | 400 | 480 | 560 |
Розрахунок навантажень на кроквяну систему
Щоб порядок проведення розрахунку був зрозуміліший, розглянемо його етапи конкретному прикладі. Припустимо, що:
- будинок має розміри 8Х12, висоту від поверхні землі до конькового хребта 9 м і будується в Кемеровській області;
- висота простого двосхилий даху з металочерепиці запланована на рівні 2,8 м від перекриттів з розрахунком на те, щоб обладнати під покрівлею теплу кімнату;
- довжина прольоту даху дорівнює 6,5 м;
- випуск крокв під карнизний звис становить 0,5 м, під зовнішній водосток - 0,4 м;
- підпокрівельне приміщення буде оформлене в модному стилі з відкритими дерев'яними кроквами, тобто всі шари покрівельного пирога будуть укладені поверх кроквяних ніг.
При укладанні всіх шарів покрівельного пирога поверх крокв дерев'яна конструкція залишається видимою всередині приміщення та виконує додаткову декоративну функцію
Розраховуємо навантаження на кроквяну систему.
- Тангенс кута нахилу скатів визначається як відношення висоти даху до половини прольоту. Отже, tg α=Н/D=2,8/3,25=0,861. По таблиці тангенсів знаходимо значення кута нахилу даху, яке у прикладі дорівнює 41°.
Для зручності проведення розрахунків кроквяної конструкції слід користуватися кресленнями з нанесеними на них основними розмірами
Коефіцієнт µ визначається кутом нахилу покрівлі: µ=0,033 · (60 - α)=0,033 )=0,628. З карти снігових регіонів знаходимо, що S
- g=168 кг/м2Тоді S=0,628 · 168 ≈ 106 кг/м².
- Обчислюємо вітрове навантаження на будівлю, що будується. Кемеровська область за картою вітрових навантажень знаходиться у третій зоні. За таблицею нормативного тиску Wo=38 кг/м², показник k беремо з колонки «В» наведеної вище таблиці (котеджне селище в межах міста) для висоти будівлі, найбільш близької до вихідного значення - k=0,65. Тоді тиск вітру дорівнює Wo · k · c=38 · 0,65 · 0,8 ≈ 20 кг/м². Аеродинамічний показник обраний рівним 0,8 усвідомлено, так як кут нахилу покрівлі перевищує 30 °, а в такому разі згідно з п.6.6 СНиП 2.01.07-85 вітер тисне на дах, тому в розрахунок рекомендується брати найбільше позитивне значення.
- Розраховуємо необхідну товщину утеплювача для нашого прикладу, оскільки саме від неї залежить навантаження теплоізоляційного шару на кроквяну систему. Товщина шару утеплення розраховується за формулою Т=R · λ, де R - нормований тепловий опір для конкретної місцевості згідно з картою, вкладеною в СНиП II-3-79, λ - коефіцієнт теплопровідності утеплювача. Наприклад, для мінераловатного плитного утеплювача «Роквул», що укладається у вибраному нами регіоні, λ=0,04, R=4,83. Таким чином, T=4,83 · 0,04=0,193. Округлюючи до найближчого 5 см кратного числа, отримуємо товщину шару утеплення в 20 см.
Для точного розрахунку товщини утеплювача потрібно використовувати карту теплопровідності по регіонах, вкладену в СНиП II-3-79
- Вважаємо величину навантаження на покрівлю з боку утеплювача. Максимальне значення густини матеріалу дорівнює 40 кг/м3. Отже, на одиницю площі він чинитиме тиск, що дорівнює 40 · 0,2=8 кг/м2.
- Знаходимо загальне навантаження від ваги покрівлі на кроквяну систему. Вона дорівнюватиме сумарній вазі покрівельного покриття (припустимо, металочерепиці), паро- та гідроізоляційної плівки, суцільного настилу, обрешітки та контробрешітки та утеплювача: Q=5 + 0,3 · 2 + 5 + 20 + 8=38,6 ≈ 39 кг /м².
- Визначаємо сумарне навантаження на кроквяну систему як суму снігової та вітрової складової та навантаження від покрівельного пирога: P=106 + 20 + 39=165 кг/м². Додаючи запас міцності до 10%, отримуємо 165 · 1,1=181,5 кг/м².
Таблиця: визначення кута за значенням його тангенса
| tg α | Кут α, град. |
| 0,27 | 15 |
| 0,36 | 20 |
| 0,47 | 25 |
| 0,58 | 30 |
| 0,7 | 35 |
| 0,84 | 40 |
| 1 | 45 |
| 1,2 | 50 |
| 1,4 | 55 |
| 1,73 | 60 |
| 2,14 | 65 |
| Примітка:якщо кут похилості α ≤ 30°, коефіцієнт µ приймають за 1;якщо 60°, µ=0;якщо 30°<α<60°, то µ вираховують за формулою µ=0,033 · (60 - α).<α<60°, то µ высчитывают по формуле µ=0,033 · (60 - α). | |
Розрахунок перерізу, довжини та кроку кроквОсновні параметри кроквяних балок розраховуються за наступним алгоритмом.
- Довжину кроквяних ніг обчислюємо за теоремою Піфагора: L=√H² + D², де H - висота покрівлі в ковзані, D - половина прольоту.Підставляючи значення нашого прикладу, отримуємо, що L=√2,8² + 3,25²=√18,4 ≈ 4,3 м. Додаємо ширину карнизного звису 0,5 м і винос під водосток 0,4 м, тоді L=4,3 + 0,5 +0,4=5,2 м.
- Визначаємо переріз пиломатеріалів для виготовлення кроквяних ніг, орієнтуючись на вихідні та розрахункові показники. Скористаємося формулами спрощеного розрахунку: H ≥ 8,6 · Lmax· √(Qr/ (B · Rизг)) при α<30° і H ≥ 9,5 · L<30° и H ≥ 9,5 · Lmaxх √(Qr/ (B · Rізг)) для α ≥ 30°. Тут Н - ширина дошки (см), Lmax- максимально можлива робоча довжина крокв (м), B - довільно взята товщина дошки (см), Qr- навантаження на один погонний метр кроквяної ноги (кг/м), Rизг - опір деревини на вигин (кг/см).
- Оскільки кут нахилу у нас перевищує 30°, то будемо розраховувати за другою формулою, але перед цим визначимо загальне навантаження на один погонний метр кожного крокви: Qr=A · Q , де A - крок крокв (найбільше значення, рекомендоване виробником покрівельного покриття, у нашому випадку воно дорівнює 950 мм), Q - загальне навантаження.Таким чином, Qr=0,95 · 181,5 ≈ 172 кг/м. Крім цього, приймаємо Rізг=130 кг/см (згідно з СП 64.13330.2011 для деревини II сорту). Оскільки кроквяну конструкцію ми робимо з наслонних крокв, з'єднаних між собою в зоні конькового прогону, вся довжина крокв вважається робочою, так що як Lmax беремо повну довжину крокв.
- Підставляємо всі ці значення у формулу розрахунку: H ≥ 9,5 · Lmax· √(Qr / (B · Rизг ))=9,5 · 5,2 · √172 / (5 · 130)=9,5 · 5,2 · 0,51 ≈ 25,2 см.
- У таблиці знаходимо відповідне значення ширини дошки, що дорівнює 250 мм, і бачимо, що її товщина може змінюватись від 25 до 250 мм.
Таблиця: стандартні розміри пиломатеріалів хвойних порід за ГОСТ 24454-80
| Товщина дошки, мм | Ширина дошки, мм | ||||||||
| 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | - | - | - | - | - |
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | - | - | - | - |
| 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | - | - |
| 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 100 | - | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 125 | - | - | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 150 | - | - | - | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 175 | - | - | - | - | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 200 | - | - | - | - | - | 200 | 225 | 250 | - |
| 250 | - | - | - | - | - | - | - | 250 | - |
Щоб знайти потрібну товщину дошки, дивимося таблицю залежності перерізу від довжини крокв і кроку, згідно з якою при кроці 0,95 м, довжині крокв 5,2 м та ширині 250 мм перетин пиломатеріалів складе 75Х250 мм.
Таблиця: переріз пиломатеріалів в залежності від довжини та кроку крокв
| Крок крокв, см | Довжина крокував, м | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 215 | 100Х150 | 100Х175 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х250 | - |
| 175 | 75Х150 | 75Х200 | 75Х200 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х250 |
| 140 | 75Х125 | 75Х175 | 75Х200 | 75Х200 | 75Х200 | 100Х200 | 100Х200 |
| 110 | 75Х150 | 75Х150 | 75Х175 | 75Х175 | 75Х200 | 75Х200 | 100Х200 |
| 90 | 50Х150 | 50Х175 | 50Х200 | 75Х175 | 75Х175 | 75Х250 | 75Х200 |
| 60 | 40Х150 | 40Х175 | 50Х150 | 50Х150 | 50Х175 | 50Х200 | 50Х200 |
Тепер залишилося лише перевірити правильність розрахунків, тобто виконання контрольної нерівності (3,125 · Qr· (Lmax ) / (B · (H³)) ≤ 1. Підставляємо значення: 3,125 · 172 · 5,2³ / (7,5 · 25³)=0,64 ≤ 1, тобто нерівність витримана, отже, переріз для кроквяних ніг підібрано правильно .
Спробуємо зменшити перетин, щоб заощадити на пиломатеріалах. Візьмемо, наприклад, дошки 75х200 мм. Підставляємо числові параметри: 3,125 · 172 · 5,2 ³ / (7,5 х 20 ³)=1,26. Вийшло значення, більше одиниці, т. е. умова по міцності не дотримано. Тому експериментувати не будемо, а візьмемо за основу для закупівлі деревини перетин 75х250 мм, отриманий в результаті строгого розрахунку.
Залишилося підрахувати кількість крокв і уточнити їх крок.
- Кількість крокв вираховуємо як приватне від розподілу довжини ската на розрахунковий крок, збільшене на 1: 12 / 0,95 + 1=13,63 ≈ 14 пар.
- Коригуємо обраний крок, для чого довжину ската ділимо на кількість крокв: 12 / 14=0,86 м.
Кінцевий крок між кроквами визначається розподілом повної довжини ската на кількість кроквяних ферм
Зробивши всі проміжні розрахунки, визначаємо кількість пиломатеріалів для кроквяної системи. Для цього помножимо довжину крокв на їх кількість: 5,2 · 14 · 2=145,6 м. Додаємо запас у 10% та отримуємо 145,6 · 1,1=160 погонних метрів.
Крім параметрів крокв потрібно розрахувати перетин та кількість бруса для мауерлата. Оскільки до розмірів балок перекриття та мауерлату особливих вимог нормативними документами не пред'являється, то скористаємося довідковою таблицею.
Таблиця: перетин бруса для облаштування балок перекриття та мауерлата
| Крок установки балок перекриття, м | Переріз бруса для мауерлата та балок перекриття в залежності від довжини прольоту та кроку встановлення балок при повному навантаженні 400 кг/м² | ||||||||
| 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | |
| 0,6 | 75Х100 | 75Х150 | 75Х200 | 100Х200 | 100Х200 | 125Х200 | 150Х200 | 150Х225 | 150Х250 |
| 1,0 | 75Х150 | 100Х150 | 100Х175 | 125Х200 | 150Х200 | 150Х225 | 150Х250 | 175Х250 | 200Х250 |
Повне навантаження на мауерлат дорівнюватиме сумі загального навантаження на кроквяну систему і ваги крокв.
- Визначаємо вагу крокв. Він дорівнює масі 160 погонних метрів дошки перерізом 75Х250. Спочатку обчислюємо обсяг деревини V=160 · 0,075 · 0,25=3 м ³. Використовуємо для кроквяної системи, допустимо, сосну, щільність якої дорівнює 520 кг/м³, тоді сумарна вага матеріалу дорівнюватиме 3 · 520=1560 кг. У розрахунку на одиницю площі отримаємо 1560/(160 · 0, 25)=39 кг/м².
- Суммуємо дані для отримання повного навантаження на мауерлат: 181,5 + 39=220,5 кг/м².
- Приводимо дані таблиці у відповідність до наших розрахунків значень. Таблиця перерізу бруса розрахована на навантаження 400 кг/м², отже всі значення потрібно помножити на поправочний коефіцієнт 220,5 / 400=0,55.Значить, ширина бруса повинна дорівнювати 0,55 · 175=96,25 мм, а товщина - 0,55 · 250=137,5 мм. Таким чином, для мауерлата знадобиться брус перетином 100Х150 мм, а це згідно з ГОСТ та СНіП є оптимальним розміром. Збільшувати перетин більше розрахункового немає сенсу, щоб не створювати непотрібне додаткове навантаження на стіни та фундамент.
- Розрахуємо об'єм бруса за формулою V=S · L, де S - переріз бруса, а L - необхідна довжина: V=0,1 · 0,15 · 2 · 12=0,36 м³.
Підведемо підсумок: для створення кроквяної системи двосхилий даху нам знадобиться 160 погонних метрів або 3 м³ соснової дошки II сорту перерізом 75Х250 мм та 0,36 м³ бруса перерізом 100Х150 мм.
Відео: розрахунок кроквяної системи
Технологія монтажу несучої системи двосхилого даху своїми руками
Після закінчення підготовчих робіт, розрахунку кроквяної системи та закупівлі необхідних пиломатеріалів можна розпочинати монтаж. Ми розділимо його на кілька стадій і дамо опис кожної їх.
Укладання мауерлату та кріплення до стін
Опорний брус укладається по верхньому краю стін, на які надалі кріпляться кроквяні ноги або ферми. У зрубах зрубу функції мауерлата виконує верхній вінець, а в цегляних спорудах або в будинках з пористих матеріалів по всій довжині опорних стін поміщається окремий брус. Оскільки типова довжина пиломатеріалів зазвичай менша за довжину стін, то ділянки мауерлату зрощують, для чого бруси запилюють строго під прямим кутом і зв'язують між собою болтами.
Брусья мауерлата зрощуються прямим замком і скріплюються один з одним болтами
Цвяхи, дерев'яні нагелі та дріт для нарощування мауерлату не використовують, оскільки місця з'єднання повинні бути максимально міцними, здатними витримати великі навантаження.
Відео: кріплення мауерлата на армопояс
Технологія кріплення опорного бруса передбачає два способи:
- зі зсувом у будь-який бік;
- чітко посередині опорної стіни.
Мауерлат при цьому потрібно розміщувати так, щоб до зовнішнього краю стін залишалося не менше 5 см.
Укладають брус на гідроізоляційну основу, в більшості випадків руберойд, щоб захистити його від намокання, гниття та пошкоджень. Для кріплення мауерлату до стіни використовують:
- анкерні болти - найкраще підходять для монолітних будівель;
- дерев'яні канти (нагелі) - ідеальні для зрубів, оскільки встановлені всередині колод, вони добре зберігають міцність дерев'яних стін. Нагелі зазвичай застосовуються разом з іншими кріпленнями;
- скоби;
- арматурні стрижні - підходять для газобетонних або пінобетонних будов;
- шарнірне кріплення - рухомий вузол, що допускає зміщення кроквяних ніг при усадці будинку, запобігаючи таким чином їх деформації, вигину або розриву;
- відпалений дріт - застосовується постійно у вигляді додаткової фіксації мауерлата.
Існує кілька методів фіксації мауерлату до стіни, які забезпечують надійність кріплення та стійкість даху навіть за сильних вітрів
Виготовлення кроквяних ферм або ніг
Виготовляти крокви та ферми можна двома способами.
- Складання прямо на даху. Цей метод застосовується нечасто, оскільки здійснювати виміри, підрізки і т.д. на висоті досить проблематично.
- Формування на землі, коли ферми або пари крокв збираються внизу і вже готовими виробами подаються на дах. У цьому способі є плюси та мінуси. Перевага такого методу у зручності та швидкості виготовлення, а слабке місце в тому, що вага готових фрагментів виходить досить значним, тому для підняття їх на висоту може знадобитися спеціальна техніка та обладнання.
Перед виготовленням ферм або кроквяних пар бажано зробити шаблон. Зібрані по ньому фрагменти кроквяної системи будуть точнішими і однаковішими.
Установка крокв
Готові кроквяні елементи піднімають на дах і встановлюють на опору, використовуючи для надання стійкості тимчасові розпірки та підкоси. Для стикування крокв з опорним брусом у нижньому поясі кроквяні ноги запилюють по виготовленому заздалегідь фанерному трафарету, щоб забезпечити їх щільне прилягання до мауерлату.
Запилок роблять тільки на кроквах, щоб зріз не послабив опорний брус.
Фіксують крокви до опори цвяхами, куточками, скобами або дерев'яними коротунами. Кріплення має бути надійним і міцним, щоб запобігти зміщенню крокв вздовж осі мауерлата.
Кріплення кроквяних ніг до мауерлату є одним з найважливіших з'єднань, від його міцності залежить довговічність даху та безпека людей, що знаходяться в будинку
Відео: з'єднання крокв встик
Процес установки крокв відбувається у наступній послідовності.- Монтаж починають з установки ферм або кроквяних пар на протилежних торцях даху. Після зміцнення між ними простягають мотузку, яка позначає лінію ковзана і спрощує встановлення наступних фрагментів. Далі з розрахованим кроком виставляють інші кроквяні елементи.
Рівень у вигляді натягнутої мотузки позначить лінію конькового хребта і спростить встановлення кроквяних пар або ферм
- Коли крокви виготовляються на даху, після закріплення двох крайніх пар відразу ж монтують опору ковзана - коньковий брус, до якого фіксують не пари, а одиночні крокви. Однак тут погляди професіоналів розходяться. Одні пропонують встановлювати крокви у шаховому порядку, оскільки вважають, що така схема дозволить більш рівномірно розподілити та передати навантаження на стіни та фундамент.Після монтажу однієї частини крокв встановлюють відсутні складові пари. Інші майстри воліють послідовне розміщення кожної кроквяної пари. Ну що ж, у кожного свої секрети, але при монтажі кроквяного каркасу самотужки потрібно виходити з простоти та зручності.
- Конструктивні елементи з'єднують за допомогою врубки з додатковим кріпленням скобами.
Кріплення крокв між собою і до конькового прогону крім врізок і врубок здійснюється залізними скобами, металевими куточками, саморізами та цвяхами
- При необхідності кроквяні ноги подовжують - косим прирубом з фіксацією місць з'єднання болтами, лобовим упором з накладками, встик, складеним способом або зшиваючи крокви попарно.
Правильне зрощування крокв по довжині гарантує безпеку системи в різних умовах експлуатації
Відео: покрокове зрощування кроквяних дощок
Установка ковзана двосхилим даху
Кониковий вузол формують шляхом з'єднання крокв між собою у верхньому поясі. Варіанти такої сполуки такі:
- з укладанням опорного (конькового) бруса, що актуально для великих і складних форм дахів, так як коньковий брус згодом стане опорою для вертикальних стійок;
На самому верху кроквяної конструкції для з'єднання крокв в одне ціле укладається коньковий прогін, який виконує функцію несучого елемента
- без використання конькового бруса;
При з'єднанні конструктивних елементів без конькового прогону крокви зрізаються під кутом нахилу скатів і кріпляться цвяхами з додатковою фіксацією дерев'яними або металевими накладками, а для більшої жорсткості додатково з'єднуються затяжками
- з набивкою між кроквами накладок для більшої міцності конькового вузла;
Для забезпечення міцності між вузлами кріплення крокв до конькового прогону встановлюють додаткові бруски
- за допомогою врубки;
Врубка може застосовуватися в комплексі з іншими видами кріпленнями - «внахлест», «шип-паз», накладками або металевими куточками
- шарнирным способом, когда коньковый прогон состоит из двух параллельных брусьев, расположенных на расстоянии друг от друга с соединёнными над ним стропилами, но не встык, а с расщелиной между ними, чтобы обеспечить подвижность стыковки и хороший вентиляционный зазор.
Шарнірний метод з'єднання крокв у коньковому вузлі використовується нечасто, хоча він дуже простий у монтажі і дозволяє кроквяній системі балансувати при усадці несучих стін
Відео: проста установка кроквяної системи двосхилого даху під металочерепицю
Незважаючи на легкість монтажу і нескладний розрахунок, облаштування кроквяної конструкції двосхилим даху все ж таки має багато нюансів. Але, взявши за основу інструкції виробників, нормативні акти та рекомендації, дані в цій статті, ви легко зможете побудувати міцний і надійний кроквяний каркас для свого будинку самостійно. Успіхів вам.