Відстань між кроквами для різних видів дахів та матеріалів. Відстань між кроквами: правильний розрахунок Крок крокував двосхилим даху під ондулін
Відстань між кроквами під металочерепицю обов'язково враховує зусилля, що складаються з вітрового, снігового навантаження, власної ваги конструкцій, покрівлі. Крім того, впливають на крок крокв під металочерепицю такі фактори:
- розташування труб – дерев'яні елементи покрівлі повинні відстояти від димаря на 25-35 см, не повинні заважати прямим траєкторіям вентиляційних каналів, фанових труб;
- Конфігурація покрівлі – необхідна наявність кроквяної ноги в місці примикання ковзана щипцевого, шатрового даху.
Усі дерев'яні елементи кроквяної системивиготовляються з дерев хвойних порід, вологість яких не перевищує 20%.
Крок кроквяних ніг обчислюється на етапі проектування для складання кошторису. Це значно зменшить кількість відходів, обрізків крою пиломатеріалів.
Що потрібно знати під час вибору оптимальної відстані між кроквами?
Схема покрівлі з висячими кроквами.
Зібравши при міцності присутні навантаження, проектувальник рівномірно розподіляє їх на несучі стіни. Принцип обчислення однаковий для наслонних, висячих крокв, відрізняються лише схеми кріплення елементів у конику, на мауерлаті
Мінімальний, максимальний крок дерев'яних крокв під металочерепицю регламентується 0,7 м, 1,2 м відповідно.
При виборі кроку 60 - 100 см довжина крокв не може перевищувати 6 м, з її зменшенням допускається розбіжка до 1,2 м. Якщо поставити ноги частіше за 60 см, це зайве обтяжить покрівлю, збільшить бюджет будівництва. Якщо збільшити крок більше 1,2 м, різко знизиться здатність, що несе, ресурс конструкції.
Суцільна решетування з деревомістких плит додає міцність, жорсткість кроквяної системи. У цьому допускається збільшення кроку на 0,3 – 0,2 м проти періодичної решетуванням з бруска чи обрізної дошки. Однак для економії бюджету будівництва суцільна решетування для металочерепиці використовується вкрай рідко. Матеріал має достатню міцність, жорсткість за рахунок додаткових поперечних ребер профілю.
Крок більше 1,2 м не використовується навіть при застосуванні крокв із металопрокату, незважаючи на достатній запас міцності матеріалу. Це зумовлено можливим прогином листів покрівлі під час рясних снігопадів, ураганного вітру.
Перетин бруса, з якого виконані кроквяні ноги, теж впливає на крок крокв, оскільки змінюється площа спирання решетування, вага покрівлі. Оптимальним варіантомвважається брус 150 х 50 мм з розрядженим решетуванням з кроком 4 – 7 см залежно від кроку поперечної хвилі.
Приклад розрахунку для двосхилим даху
При виконанні проекту фахівцями на початковому етапівідомий покрівельний матеріал. Щоб дізнатися рекомендований крок крокв, можна скористатися таблицями СНиП, після чого скоригувати значення відповідно до експлуатаційних умов. Приклад таблиці наведено нижче:
| Перетин ноги (см) | Крок крокував (см) залежно від їхньої довжини (м) | ||
| 5 | 4 | 3 | |
| дошка 20 х 2 | 70 | 120 | – |
| дошка 18 х 2 | – | 100 | – |
| дошка 16 х 2 | – | 70 | 130 |
| брус 22 х 6 | – | 120 | – |
| брус 20 х 5 | – | 110 | – |
| брус 18 х 5 | – | 90 | 150 |
| колода 180 | 90 | 150 | – |
| колода 150 | – | 90 | 150 |
| колода 140 | – | 70 | 140 |
| колода 130 | – | – | 110 |
Табличні значення відповідають кроквам простих одно-двосхилих дахів. Спочатку вибирається переріз ноги, довжина елемента, відстань між центрами колоди, бруса виходить автоматично. На наступному етапі довжина ската в конику ділиться на крок крокв з додаванням одиниці. Таким чином, підраховується кількість ніг із заокругленням числа у велику сторону. Потім залишається скоригувати відстань між дерев'яними кроквами за фактом. Наприклад, при довжині коника 7,5 м, кроквяній нозі перетином 16 х 2 см (дошка) довжиною 4 м вийде:
7,5 / 0,7 = 10,7 + 1 = 11,7 шт. округляємо до 12 крокв.
Уточнення розміру дозволяє обчислити міжцентрову відстань для монтажу після установки крайніх ніг:
7,5/12 = 62,5 див.
Слухові вікна розташовують між сусідніми кроквами, у місцях проходження труб, димарів ноги зміщують на відстань, вказану в СНиП. Всі інші елементи системи залишаються на місцях, область примикання до труб за необхідності посилюється:
- у дві сусідні ноги включається лежень;
- коротке крокви включається в нього одним кінцем, другий примикає в ковзані до елемента протилежного схилу;
- зміщені ноги у верхній частині спираються на коньковий прогін, закріплений до двох кроквяних ферм як мінімум.
Таким чином, система отримує необхідну жорсткість без втрати несучої здібності, дотримуються вимог пожежобезпеки дерев'яних деталейдаху.
Матеріал кроквяних ніг
Матеріалом крокв найчастіше є брус 25 х 10 см – 15 х 4 см, що дозволяє знизити бюджет будівництва.
При виборі пиломатеріалу природної вологості забудовник гарантовано отримує усадку конструкції перші півтора року на 5-7 див за висотою. Збільшивши пункт кошторису на облаштування кроквяної системи на 70%, можна придбати клеєний брус, значно знизивши конструкційні навантаження, підвищити ресурс даху удвічі.
Відстань між кроквами залишиться незмінною, проте замість струганого бруса 17,5 х 5 см, що рекомендується будівельними нормамидля п'ятиметрових ніг, розставлених через 0,6 м, можна обійтися клеєним брусом меншого перерізу 15 х 4 см. Знизяться витрати на транспортування, полегшиться робота на висоті, крій матеріалу.
Збірними кроквами з дощок користуються за однойменної схеми кріплення ферм вальмового даху. Верхні скати виконуються з одиночних дощок, нижні з трьох дощок, пошитих шурупами зі зміщенням у рядах.
Вибір металевих крокв виправданий при складній конфігурації покрівлі, різноманітті вентиляційних труб, димоходів, обійти які з дотриманням вимог БНіП, пожежної безпеки неможливо. У цьому випадку крок між кроквами максимально збільшується, так як металопрокат набагато міцніший за пиломатеріал.
Якщо крокви кріпляться в нижній частині до мауерлата, крок ніг не є критичним, елементи можуть при необхідності зміщуватися на потрібну відстань у будь-який бік. Якщо використовується схема спирання на затяжки, що є балками перекриття, змістити окремі елементи набагато складніше. І тут збільшується кількість відходів крою при обшивці чорнової стелі, підлоги горищного чи мансардного приміщення.
Покрівельна конструкція - один з головних елементів будівлі, до якісних характеристик якого пред'являються досить жорсткі вимоги.
Одним із найпоширеніших матеріалів для обшивки даху є металева черепиця, яка виготовляється з тонких сталевих, алюмінієвих або мідних листів.
Зверху елементи оснащуються полімерним покриттям, яке захищає металвід агресивних зовнішніх дій.
Зовні металочерепиця схожа на керамічну, проте вона міцніша. Цей матеріал застосовується для покриття скатних покрівель, ухил яких має бути не менше 14 градусів.
Це збірна каркасна конструкція даху, що складається з багатьох дерев'яних або металевих деталей. Вона спирається на несучі стіни, що є надійною основою для всіх елементів, що лежать вище. Кроквяна система служить своєрідним скелетом, на підставі якого виробляється , - і даху, а також укладання покрівельного фінішного покрівельного шару.
Кроквяна система
Складові елементи кроквяний дах, та їх основні характеристики:
- Мауерлат.Брус із хвойної породи, який є сполучним елементом між кроквами та конструкціями, що нижче лежать. Має квадратний поперечний переріз із стороною 100 або 150 мм. Мауерлат укладається вздовж несучої стінипо всій її довжині. За допомогою мауерлата навантаження від покрівлі поступово розподіляються по всій будівлі.
- Лежень.Брус, що має квадратний переріз, аналогічний мауерлату. Він укладається поперечно несучим стін, оскільки служить для перерозподілу навантаження від покрівельних стійок.
- Кроквяна нога.З цих елементів створюється основна трикутна конструкція покрівлі, що відчуває весь тягар зовнішніх атмосферних впливів (дощ, вітер, сніг, град тощо).
- Стійка.Вертикальні елементи, що розподіляють стискуючі навантаження від конькового вузла по всій площі несучих стін. Виконуються із квадратних брусів, довжина ребра яких визначається розрахунком.
- Затягування.Є завершальним горизонтальним елементом трикутника зі кроквяних ніг, що не дозволяє їм розповзтися під тиском зовнішніх навантажень та власної ваги даху. Використовується в системах з висячими кроквами.
- Підкоси.Сприймають та перерозподіляють згинальні навантаження від конькового вузла.
- Обрешітка.Складається з дощок, брусків або фанерних листів (у разі подальшого укладання бітумної черепиці), які розташовуються щодо кроквяних ніг під прямим кутом, будучи додатковим жорстким елементом.
- . Місце стику двох схилів даху.
- Звис.Покрівельний елемент, що виступає за стінові конструкції, що несуть, на відстань близько 0,4 м. Його призначення – обмежити проникнення вологи до стін.
- Кобилки.Ці елементи приєднуються до кінця крокв у випадку, якщо вони мають недостатню довжину для організації звису.
Різновиди скатних дахів
Залежно від кількості похилих площин, покрівельні конструкції можна розділити на:
У приватному домобудуванні найчастіше застосовується варіант двосхилим покрівлі, так як він має низку переваг.До них можна віднести:
- Практичність.Двосхилий покрівля має значний кут нахилу, завдяки якому дощова водане накопичується на її поверхні, а снігове та вітрове навантаження розподіляються найбільш оптимально.
- Простота пристрою та експлуатації.Складання та стикування двох скатних елементів проводиться значно простіше, ніж у складних покрівельних конструкцій. До того ж ремонт такого даху буде також нескладним.
- Естетичність.Покрівля з двосхилим конструкцією органічно пишеться в навколишню інфраструктуру.
- Надійність(якщо здійснено правильно).
- Демократична цінаскладових матеріалів.
Види скатних дахів
Двосхилий дах - кроквяна система під металочерепицю
Каркас із крокв під двосхилий дах із металочерепиці не має суттєвих відмінностейвід конструкцій з іншими покрівельними матеріалами.
Але, зважаючи на те, що металеві тонкі листи мають малу питому вагу, крокви відчуватимуть менше постійне навантаження.
Це дозволяє зменшити значення їх поперечного перерізу, за рахунок чого вдасться значно заощадитипридбання дерев'яних матеріалів.
Для покрівлі під металочерепицю оптимальний кут нахилу повинен становити щонайменше 14 градусів.
Для покрівлі з двома скатними елементами застосовуються наступні варіанти облаштування каркасу:
Наслонні крокви під металочерепицю.
У цьому випадку 2 несучі кроквяні ноги скріплюються між собою за допомогою лежня(горизонтально) та стійки(Вертикально). Лежень укладається паралельно мауерлатному елементу, приймаючи у своїй частина силових впливів. Кроквяна система під металочерепицю сприймають на себе тільки згинальні навантаженнящо значно впливає на підбір розрахункового поперечного перерізу Така система може застосовуватися для будівель з великими та малими прольотами.
Види крокв
Висячі крокви.
На відміну від наслонних систем, у такому варіанті дві кроквяні ноги скріплюються між собою лише у ковзанному вузлі. При цьому виникають істотні зусилля, що розпирають, на несучі елементи, що обмежує застосування висячих крокв тільки для будівель з прольотом не більше 6 м. У деяких випадках зустрічається установка додаткового сполучного елемента - затяжки, що приймає на себе частину розпірних навантажень.
Вони можуть бути виконані з дерева або металу, а також встановлюватися внизу (виконують роль балки, що несе) або вгорі трикутної конструкції. Варто врахувати, що чим вище розташовується затяжка, тим більші зусилля вона сприйматиме.
ЗВЕРНІТЬ УВАГУ!
Для забезпечення якісної роботи затягування необхідно подбати про надійність скріплення з несучими кроквяними ногами.
Комбінований варіант
Використовується для створення оригінальної покрівельної конструкції. Включає елементи як висячої, так і наслонної системи.
Як розрахувати кут нахилу крокв?
Для здійснення двосхилим дахупотрібно знати кілька геометричних значень будівлі, а саме:
- Половина ширина прольоту - L;
- Відстань від несучої стіни до коника даху (або висота опорної стійки) – H.
Стандартна формула: = arctg(L/H)
Де α – шуканий кут нахилу покрівлі.
Знаючи це значення можна обчислити довжину несучої кроквяної ноги:
l = H/sinα.
Де l – довжина кроквяного елемента.
Кут нахилу крокував
Як розрахувати навантаження?
Для здійснення правильного підбору деталей каркаса даху необхідно розрахувати значення тимчасового та постійного навантаження, що діють на конструктивні елементи. 
Постійне навантаження включає в себе вага всіх елементів, а також маса самих несучих елементів і решетування.
До складу тимчасових варіантів навантаження входять силові впливи від вітру, снігового покриву, дощових мас, а також вага людини (для урахування варіантів подальшого ремонту).
Розрахунок постійного навантаження
Вага покрівельного пирога.
Визначається шляхом складання мас всіх його елементів, а саме паро-, гідро- та теплоізоляції, а також покрівельного настилу з металочерепиці. При цьому вага одного погонного метра (можна знайти у нормативній документації) множиться на значення його довжини.
Вага кроквяної системи.
Визначається шляхом складання вагових значень латання, чорнового настилу, а також несучого каркаса. Маса кожного елемента розраховується за такою формулою:
M = V * p,
Де V – обсяг елемента, що розраховується залежно від геометричних характеристикпоперечного перерізу та довжини елементи;
P – Щільність деревини (залежить від породи).
Загальне постійне навантаження = вага кроквяної системи + вага покрівельного пирога.
Розрахунок тимчасового навантаження
Ведеться відповідно до нормативної документації ( СНиП 2.01.07-85 «Навантаження та впливи»або Єврокод "Впливи на конструкції" частина 1-4).
Для визначення значення вітрового впливу конструкцію даху умовно поділяють по висоті кілька частин. Для кожної їх розраховується значення вітрового навантаження. Для отримання загального вітрового тиску їх необхідно підсумовувати.
Формула для розрахунку:
Wm=Wo×k×c,
Де Wm – значення вітрового навантаження;
Wo - нормативне значення тиску вітру, що визначається за картами районування;
k – коефіцієнт тиску вітру (визначається залежно від висоти нормативної документації);
с – аеродинамічний коефіцієнт (для двосхилий даху – 0,8).
Визначається за такою формулою:
S = µ×So;
Де So - нормативне значення снігового навантаження, що визначається картою районування.
µ - коефіцієнт, який визначається залежно від кута нахилу даху:
- Для α≤30 град. - µ=1
- Для α≥60град. - µ=0
- Для 30≤α≤60 град. - µ=0,033×(60-α)
Райони снігового навантаження
Як вибрати брус і розрахувати крок крокв під металочерепицю?
Визначення значення поперечного перерізу бруса кроквяного елемента проводиться у кілька етапів.
Розрахунок навантаження, розподіленого на кожному погонному метрі конструкції:
Qр = L×Q;
L – Крок крокував.
Значення L розраховується так:
Довжину схилу даху ділять на передбачуваний крок конструкцій (для зручності найчастіше приймають рівним 1). Потім отриманого значення додається 1. Отримане значення відображає кількість крокв, які потрібно встановити на одну скатну поверхню даху. На останньому етапі визначається значення осьової відстані між кроквяними елементами, шляхом розподілу довжини схилу покрівлі на кількість крокв.
Відстань між кроквами під металочерепицю – стандартний крок становить 0,6-0,95 м.
Крок крокував
Потім визначається з максимальною робочою ділянкою кроквяної ноги (Lmax). Переходимо до розрахунку поперечного перерізу. Для цього знаходимо його висоту за формулою:
H ≥ 8.6*lmax * sqrt(Qp/(b*r))при ухилі покрівлі α<30 град;
H ≥ 9.5*lmax * sqrt(Qp/(b*r))при ухилі покрівлі α≥30 град;
Де b – ширина поперечного перерізу,
r – значення нормативного опору деревини до згинальних навантажень (визначається за нормативною документацією залежно від сорту деревини).
Для спрощення розрахунків потрібно скористатися таблицею стандартизації кроквяних елементів (ГОСТ 24454-80 “Пиломатеріали хвойних порід.Розміри").
При недотриманні нерівності необхідно збільшити значення геометричних характеристик перерізу та повторити розрахунок.
У чому відмінність кроквяної системи для холодної та теплої покрівлі?
Головною відмінністю цих двох покрівель є система спирання кроквяних елементів. У разі влаштування теплого горища головним опорним елементом служить мауерлат, а також опорна балкова система. У холодній покрівлі крокви встановлюються безпосередньо на несучі стіни.
Монтаж крокв під металочерепицю
Всі монтажні роботи з влаштування покрівлі ведуться на великій висоті. Щоб звести до мінімуму ризик падіння, а також значно спростити висотні роботи, можна зібрати каркас несучої кроквяної системи на землі.
Для цього необхідно створити шаблон із дощок, за яким і буде здійснюватися подальше складання.
Він виготовляється у кілька етапів:
- Дошки піднімаються над стінами будівлі, вирівнюються, а потім скріплюютьсяза допомогою цвяха.
- Вирівнюють кут нахилу дощоквідповідно до проекту, шляхом їх опускання та підйому. Елементи фіксуються.
- В результаті повинна вийти конструкція, що нагадує формою майбутню кроквяну систему, виконану відповідно до розрахункових геометричних розмірів даху.
- Шаблон опускається на землю, відповідно до нього чистові елементи фіксуються між собою. Детальніше на відео нижче.
Потім слід подбати про встановлення опорного елемента – мауерлат.Як говорилося раніше, він укладається на несучі стіни в поздовжньому напрямку. Кріплення проводиться за допомогою шпильок (на армопоясі або кладці) або за допомогою катанки (для будівель з невеликою покрівельною висотою).
ОБЕРЕЖНО!
При використанні шпилькового з'єднання, сполучні елементи не потрібно наглухо замуровуватиу стіну. Вони повинні виступати зі стіни на 30-40 мм, тому що на шпильки накручуватиметься гайка.
Наступним етапом буде створення конькового прогону, що служить опорною частиною для всієї конструкції двосхилим покрівлі. Він виконується з бруса або обтесаної колоди. Якщо проліт будівлі не більше 6 м, його спирання може здійснюватися без додаткових опорних елементів. А якщо ні, то для монтажу потрібно використовувати будівельні ферми.
Монтаж. Частина 1
Після встановлення цих елементів можна здійснювати підйом та монтаж основного кроквяного елемента, зібраного за шаблоном. Скріплення з мауерлатом може здійснюватися двома способами:
Жорстким з'єднанням.Здійснюється за допомогою куточків та брусів. Рідше використовуються скріплення за допомогою запила на кроквяних ногах, з наступною фіксацією цвяхами або скобами.
Особливості: крім основного з'єднання необхідно здійснювати прив'язку крокв до стіни за допомогою анкерів або дротяної конструкції.
Сковзаючим.У його основі лежить створення шарнірного з'єднання. Його роблять за допомогою стикування елементів із використанням запилів. Елементи з'єднуються металевою закладною деталлю з отворами для болтів, або двома цвяхами, які необхідно забивати під кутом.
Здійснювати монтаж дерев'яних ферм потрібно у певній послідовності. Спочатку встановлюються крайні ферми, що розташовані на торцях будівлі. Потім між ними натягується шнур або мотузка, за допомогою яких перевіряється вертикальність установки.Далі під шнуром ведеться подальша установка кроквяних конструкцій відповідно до заданого проектного кроку.
Монтаж. Частина 2
Створення покрівлі з металочерепиці – досить трудомісткий процес, що потребує певних навичок та набитої руки. Тому для здійснення правильного монтажу потрібно, як мінімум, працювати під наглядом грамотного спеціаліста.
Корисне відео
Відео-інструкція самостійної установки кроквяних ніг:
Основним елементом даху, що сприймає і протистоїть усім видам навантажень, є кроквяна система. Тому для того щоб ваш дах надійно протистояв усім впливам довкілля, дуже важливо зробити правильний розрахунок кроквяної системи.
Для самостійного розрахунку характеристик матеріалів, необхідних для монтажу кроквяної системи, я наводжу спрощені формули розрахунку. Спрощення зроблено у бік збільшення міцності конструкції. Це спричинить деяке збільшення витрати пиломатеріалів, проте на невеликих дахах індивідуальних будов воно буде несуттєвим. Даними формулами можна користуватися при розрахунку двосхилих горищних і мансардних, а також односхилих дахів.
На основі наведеної нижче методики розрахунку програміст Андрій Мутовкін (візитка Андрія - мутовкін.рф) для власних потреб розробив Програму розрахунку кроквяної системи. На моє прохання він великодушно дозволив розмістити її на сайті. Завантажити програму можна.
Методика розрахунку складена на основі БНіП 2.01.07-85 «Навантаження та впливу», з урахуванням «Змін...» від 2008р, а також на основі формул, наведених в інших джерелах. Цю методику я розробив багато років тому, і час підтвердив її правильність.
Для розрахунку кроквяної системи, перш за все, необхідно вирахувати всі навантаження, що діють на дах.
I. Навантаження, що діють на дах.
1. Снігові навантаження.
2. Вітрові навантаження.
На кроквяну систему, крім перерахованих вище, також діють навантаження від елементів даху:
3. Вага покрівлі.
4. Вага чорнового настилу та решетування.
5. Вага утеплювача (у разі утепленої мансарди).
6. Вага самої кроквяної системи.
Розглянемо всі ці навантаження докладніше.
1. Снігові навантаження.
Для розрахунку снігового навантаження скористаємося формулою:
Де,
S - шукана величина снігового навантаження, кг/м²
µ - коефіцієнт, що залежить від ухилу даху.
Sg – нормативне снігове навантаження, кг/м².
µ - коефіцієнт, що залежить від ухилу даху α. Безрозмірна величина.
Приблизно визначити кут нахилу даху α можна за результатом розподілу висоти Н на половину прольоту - L .
Результати зведено до таблиці:
Тоді, якщо менше або дорівнює 30°, µ = 1 ;
якщо α більше або дорівнює 60°, µ = 0;
якщо 30° обчислюємо за формулою:
µ = 0,033 · (60-α);
Sg – нормативне снігове навантаження, кг/м².
Для Росії приймається по карті 1 обов'язкового додатка 5 СНіП 2.01.07-85 «Навантаження та впливи»
Для Білорусії нормативне снігове навантаження Sg визначається
Технічним кодексом ПРАКТИКИ, що встановилася Єврокод 1. ВПЛИВИ НА КОНСТРУКЦІЇ Частина 1-3. Загальні дії. Снігові навантаження. ТКП EN1991-1-3-2009 (02250).
Наприклад,
Брест (I) - 120 кг/м²,
Гродно (II) - 140 кг/м²,
Мінськ (III) - 160 кг/м²,
Вітебськ (IV) – 180 кг/м².
Знайти максимально можливе снігове навантаження на дах висотою 2,5 м та довжиною прольоту 7м.
Будова знаходиться в дер. Бабеньки Іванівської обл. РФ.
По карті 1 обов'язкового додатка 5 СНиП 2.01.07-85 "Навантаження та дії" визначаємо Sg - нормативне снігове навантаження для міста Іваново (IV район):
Sg=240 кг/м²
Визначаємо кут ухилу даху α.
Для цього висоту даху (H) розділимо на половину прольоту (L): 2,5/3,5=0,714
і по таблиці знайдемо кут ухилу =36°.
Оскільки 30°, розрахунок µ зробимо за формулою µ = 0,033 · (60-α) .
Підставляючи значення α=36° знаходимо: µ = 0,033·(60-36)= 0,79
Тоді S=Sg·µ =240·0,79=189кг/м²;
максимально можливе снігове навантаження на наш дах становитиме 189кг/м².
2. Вітрові навантаження.
Якщо дах крутий (α > 30°) , то через його вітрильність вітер тисне на один зі схилів і прагне його перекинути.
Якщо дах пологий (α , то підйомна аеродинамічна сила, що виникає при огинанні її вітром, а також турбулентності під звисами прагнуть цей дах підняти.
Відповідно до СНиП 2.01.07-85 «Навантаження та впливу» (у Білорусії - Єврокод 1 ВПЛИВИ НА КОНСТРУКЦІЇ Частина 1-4. Загальні впливи. Вітрові впливи), нормативне значення середньої складової вітрового навантаження Wm на висоті Z над поверхнею землі слід визначати за формулами :
Де,
Wo – нормативне значення вітрового тиску.
K – коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску за висотою.
C – аеродинамічний коефіцієнт.
K – коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску за висотою. Його значення, залежно від висоти будівлі та характеру місцевості, зведені до Таблиці 3.
C - аеродинамічний коефіцієнт,
який залежно від конфігурації будівлі та даху може набувати значення від мінус 1,8 (дах піднімається) до плюс 0,8 (вітер тисне на дах). Оскільки розрахунок у нас - спрощений у бік збільшення міцності, то значення C приймаємо рівним 0,8.
При будівництві даху необхідно пам'ятати, що вітрові сили, що прагнуть підняти або зірвати дах, можуть досягати значних величин, і тому низ кожної кроквяної ноги необхідно добре прикріплювати до стін або до матиць.
Робиться це будь-якими способами, наприклад, за допомогою відпаленого (для м'якості) сталевим дротом діаметром 5 - 6мм. Цим дротом кожна кроквяна нога прикручуються до матиць або до вушок плит перекриття. Очевидно, що чим дах важчий, тим краще!
Визначити середнє вітрове навантаження на дах одноповерхового будинкуз висотою коника від землі – 6м. , кутом ухилу α=36° у селі Бабеньки Іванівської обл. РФ.
За картою 3 додатка 5 в «СНиП 2.01.07-85» знаходимо, що Іванівська область належить до другого вітрового району Wo = 30 кг/м²
Оскільки всі будівлі у селищі нижче 10м., коефіцієнт K = 1.0
Значення аеродинамічного коефіцієнта C приймаємо рівним 0,8
нормативне значення середньої складової вітрового навантаження Wm = 30 · 1,0 · 0,8 = 24кг/м².
Для інформації: якщо вітер дме в торець даху, то на його край діє сила, що піднімає (зриває) до 33,6кг/м²
3. Вага покрівлі.
Різні види покрівлі мають таку вагу:
1. Шифер 10 – 15 кг/м²;
2. Ондулін (бітумний шифер) 4 – 6 кг/м²;
3. Керамічна черепиця 35 – 50кг/м²;
4. Цементно-піщана черепиця 40 – 50 кг/м²;
5. Бітумна черепиця 8 – 12 кг/м²;
6. Металочерепиця 4 – 5 кг/м²;
7. Профнастил 4 – 5 кг/м²;
4. Вага чорнового настилу, решетування та кроквяної системи.
Вага чорнового настилу 18 – 20 кг/м²;
Вага решетування 8 - 10 кг/м²;
Вага власне кроквяної системи 15 - 20 кг/м²;
При розрахунку остаточного навантаження на кроквяну систему, перераховані вище навантаження сумуються.
А зараз відкрию вам маленький секрет. Продавці деяких видів покрівельних матеріалів як одна з позитивних властивостей відзначають їхню легкість, що за їхніми запевненнями, призведе до значної економії пиломатеріалів при виготовленні кроквяної системи.
Як спростування цього твердження наведу такий приклад.
Розрахунок навантаження на кроквяну систему при використанні різних покрівельних матеріалів.
Порахуємо навантаження на кроквяну систему при використанні найважчого (Цементно-піщана черепиця
50 кг/м²) та найлегшого (Металочерепиця 5 кг/м²) покрівельного матеріалу для нашого будиночка в селі Бабеньки Іванівської обл. РФ.
Цементно-піщана черепиця:
Вітрові навантаження – 24кг/м²
Вага покрівлі – 50 кг/м²
Вага решетування - 20 кг/м²
Разом - 303 кг/м²
Металочерепиця:
Снігові навантаження - 189кг/м²
Вітрові навантаження – 24кг/м²
Вага покрівлі – 5 кг/м²
Вага решетування - 20 кг/м²
Вага самої кроквяної системи - 20 кг/м²
Разом - 258 кг/м²
Очевидно, що існуюча різниця в розрахункових навантаженнях (всього близько 15%) не зможе привести до будь-якої відчутної економії пиломатеріалів.
Отже, з підрахунком сумарного навантаження Q , що діє на квадратний метрдахи ми розібралися!
Особливо звертаю вашу увагу: при розрахунках уважно стежте за розмірністю!
ІІ. Розрахунок кроквяної системи.
Кроквяна системаскладається з окремих крокв (кроквяних ніг), тому розрахунок зводиться до визначення навантаження на кожну кроквяну ногу окремо і розрахунку перерізу окремої кроквяної ноги.
1. Знаходимо розподілене навантаження на погонний метркожної кроквяної ноги.
Де
Qr - розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги - кг/м,
A - відстань між кроквами (крок крокв) - м ,
Q – сумарне навантаження, що діє на квадратний метр даху – кг/м².
2. Визначаємо в кроквяній нозі робочу ділянку максимальної довжини Lmax.
3. Розраховуємо мінімальний переріз матеріалу кроквяної ноги.
При виборі матеріалу для крокв керуємося таблицею стандартних розмірівпиломатеріалів (ГОСТ 24454-80 Пиломатеріали хвойних порід. Розміри), які зведені до Таблиці 4.
| Товщина дошки. ширина перерізу (В) | Ширина дошки – висота перерізу (Н) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
А. Розраховуємо переріз кроквяної ноги.
Задаємо довільно ширину перерізу відповідно до стандартних розмірів, а висоту перерізу визначаємо за формулою:
H ≥ 8,6·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rізг)), якщо ухил даху α
H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rізг)), якщо нахил даху α > 30°.
H - висота перерізу см,
B - ширина перерізу см,
Rізг – опір деревини на вигин, кг/см².
Для сосни та ялинки Rізг дорівнює:
1 сорт – 140 кг/см²;
2 сорт – 130 кг/см²;
3 сорт – 85 кг/см²;
sqrt - квадратний корінь
Б. Перевіряємо, чи вкладається величина прогину норматив.
Нормований прогин матеріалу під навантаженням для всіх елементів даху не повинен перевищувати величини L/200. Де, L – довжина робочої ділянки.
Ця умова виконується за вірності наступної нерівності:
3,125·Qr·(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1
Де,
Qr - розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги - кг/м,
Lmax - робоча ділянка кроквяної ноги максимальної довжини м,
B - ширина перерізу см,
H - висота перерізу см,
Якщо нерівність не дотримується, то збільшуємо B або H.
Умова:
Кут ухилу даху α = 36 °;
Крок крокв A = 0,8 м;
Робоча ділянка кроквяної ноги максимальної довжини Lmax = 2,8 м;
Матеріал - сосна 1 сорт (Rізг = 140 кг/см²);
Покрівля - цементно-піщана черепиця (Вага покрівлі - 50 кг/м²).
Як було підраховано, сумарне навантаження, що діє на квадратний метр даху, дорівнює Q = 303 кг/м².
1. Знаходимо розподілене навантаження на погонний метр кожної кроквяної ноги Qr = A · Q;
Qr = 0,8 · 303 = 242 кг/м;
2. Виберемо товщину дошки для крокв – 5см.
Розрахуємо переріз кроквяної ноги при ширині перерізу 5см.
Тоді, H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/B·Rізг), тому що ухил даху α > 30°:
H ≥ 9,5·2,8·sqrt(242/5·140)
H ≥15,6 см;
З таблиці стандартних розмірів пиломатеріалів вибираємо дошку з найближчим перетином:
ширина – 5 см, висота – 17,5 см.
3. Перевіряємо, чи вкладається величина прогину норматив. Для цього має дотримуватися нерівність:
3,125·Qr·(Lmax)³/B·H³ ≤ 1
Підставляючи значення, маємо: 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61
Значення 0,61 означає переріз матеріалу крокв вибрано правильно.
Перетин крокв, встановлених з кроком 0,8м, для даху нашого будиночка становитиме: ширина – 5 см, висота – 17,5 см.
Інша назва двосхилий різновиду даху - щипцова.
Вона має дві однакові похилі поверхні. Конструкція каркасу даху представлена кроквяною системою.
При цьому пари крокв, що спираються один до одного, об'єднуються латами. У торцях утворюються трикутні стінки або по-іншому щипці.
Двосхилий дах досить просто .
При цьому дуже важливим моментомДля монтажу є правильний розрахунок потрібних параметрів.
У кроквяній системі мансарди є такі елементи:
- Мауерлат.Цей елемент є підставою для всієї конструкції покрівлі, що прикріплюється по периметру стін зверху.
- Крокви.Дошки певного розміру, які прикріплюються під необхідним кутом і мають опору в мауерлат.
- Коник.Це позначення місця сходження крокв у верхній частині.
- Ригелі.Розташовуються у горизонтальній площині між кроквами. Служать елементом зчеплення конструкції.
- стійки.Опори, які мають у вертикальному положенні під ковзаном. З їхньою допомогою навантаження передається на несучі стіни.
- Підкіс.Елементи, що розташовані під кутом до крокв для відведення навантаження.
- Лежень.Аналогічний мауерлату, тільки розташовується на внутрішньому перекритті, що несе.
- Сутичка.Брусок розташований вертикально між опорами.
- . Конструкція для монтажу покрівлі.
Розрахунок кроквяної системи двосхилим даху - онлайн калькулятор
Позначення полів у калькуляторі
Вкажіть покрівельний матеріал:
Виберіть зі списку -- Шифер (хвилясті азбоцементні листи): Середній профіль (11 кг/м2) Шифер (хвилясті азбоцементні листи): Посилений профіль (13 кг/м2) Хвилясті целюлозно-бітумні листи (6 кг/м2) Бітумна (м'яка) , Гнучка) черепиця (15 кг/м2) З оцинкованої жерсті (6,5 кг/м2) Листова сталь (8 кг/м2) Керамічна черепиця (50 кг/м2) Цементно-піщана черепиця (70 кг/м2) Металочерепиця, профнастил (5 кг/м2) Керамопласт (5,5 кг/м2) Фальцева покрівля (6 кг/м2) Полімер-піщана черепиця (25 кг/м2) Ондулін (єврошифер) (4 кг/м2) ) Натуральний сланець (40 кг/м2) Вказати вагу 1 кв метра покриття (? кг/м2)
кг/м2
Введіть параметри даху (фото вище):
Ширина основи A (см)
Довжина основи D (см)
Висота підйому B (см)
Довжина бічних звисів (см)
Довжина переднього та заднього звису E (см)
Крокви:
Крок крокував (см)
Сорт деревини для крокв (см)
Робоча ділянка бокового крокви (не обов'язково) (см)
Розрахунок решетування:
Ширина дошки обрешітки (см)
Товщина дошки обрешітки (см)
Відстань між дошками обрешітки
F(см)
Розрахунок снігового навантаження (на фото нижче):
Виберіть ваш регіон
1 (80/56 кг/м2) 2 (120/84 кг/м2) 3 (180/126 кг/м2) 4 (240/168 кг/м2) 5 (320/224 кг/м2) 6 (400/280 кг/м2) 7 (480/336 кг/м2) 8 (560/392 кг/м2)
Розрахунок вітрового навантаження:
Ia I II III IV V VI VII
Висота до ковзана будівлі
5 м від 5 м до 10 м від 10 м
Тип місцевості
Відкрита місцевість Закрита місцевість Міські райони
Результати розрахунків
Кут нахилу даху: 0 градусів.
Кут нахилу підходить для цього матеріалу.
Кут нахилу для цього матеріалу бажано збільшити!
Кут нахилу для цього матеріалу бажано зменшити!
Площа поверхні даху: 0 м2.
Орієнтовна вага покрівельного матеріалу: 0 кг.
Кількість рулонів ізоляційного матеріалу з нахлестом 10% (1x15 м): 0 рулонів.
Крокви:
Навантаження на кроквяну систему: 0 кг/м2.
Довжина крокв: 0 див.
Кількість крокв: 0 шт.
Обрешітка:
Кількість рядів решетування (для всього даху): 0 рядів.
Рівномірна відстань між дошками обрешітки: 0 див.
Кількість дощок решітування стандартною довжиною 6 метрів: 0 шт.
Об'єм дощок решетування: 0 м3.
Приблизна вага дощок решетування: 0 кг.
Регіон снігового навантаження
Опис полів калькулятора
Зробити всі розрахунки перед початком робіт із будівництва даху досить просто. Єдине що потрібно - це скрупульозність і уважність,не слід також забувати про перевірку даних після завершення процесу.
Одним із параметрів, без якого в процесі розрахунків не обійтися загальна площа даху.Слід спочатку розуміти, що цей показник представляє для кращого розуміння всього процесу обчислення.
Є деякі загальні положення, яких рекомендується дотримуватись у процесі розрахунку:
- Насамперед визначається довжина кожного зі схилів.Цю величину дорівнює проміжній відстані між точками у верхній частині (на ковзані) і найнижчій (карниз).
- Обчислюючи такий параметр необхідно враховувати всі додаткові покрівельні елементи,наприклад, звис та будь-якого роду споруди, які додають обсяг.
- На цьому етапі також повинен бути визначений матеріал,з якого конструюватиметься покрівля.
- Не треба враховуватипри обчисленнях площі елементи вентиляції та димаря.
УВАГА!
Наведені вище моменти застосовні у випадку зі звичайним дахом, що має два скати, але якщо план будинку передбачає наявність мансарди або інший різновид форми даху, то розрахунки рекомендується проводити лише за допомогою спеціаліста.
Найкраще вам допоможе в розрахунках калькулятор кроквяної системи двосхилим даху.
Розрахунок кроквяної системи двосхилим даху: калькулятор
Розрахунок параметрів крокв
Відштовхуватися в даному випадку потрібно від кроку,який вибирається з урахуванням конструкції даху індивідуально. На цей параметр впливає вибраний покрівельний матеріал та загальна вага даху.
Варіювати такий показник може від 60 до 100 см.
Щоб обчислити кількість крокв необхідно:
- Дізнатися довжину схилу;
- Розділити на вибраний параметр кроку;
- До результату додати 1;
- Для другого схилу, показник помножити на два.
Наступний параметр для визначення – це довжина крокв.Для цього необхідно згадати теорему Піфагора, за нею проводиться цей розрахунок. Для формули необхідні такі дані:
- Висота даху.Цю величину вибирає кожен індивідуально, залежно від необхідності облаштовувати житлове приміщення під дахом. Наприклад, така величина дорівнюватиме 2 м.
- Наступна величина – це половина від ширини будинкуу разі – 3м.
- Величина, яку необхідно дізнатися – це гіпотенуза трикутника.Вирахувавши цей параметр, відштовхуючись від даних для прикладу, виходить 3, 6 м.
Важливо: до отриманого результату довжини крокв слід додати 50-70 см з розрахунком на запив.
Крім того, слід визначити який ширини вибирати кроквидля монтажу.
Крокви можна виготовити своїми руками, як це зробити, ви можете прочитати .
Для такого параметра слід враховувати:
Визначення кута нахилу
Можна для такого розрахунку виходити з матеріалу покрівлі,який буде використовуватися надалі, адже кожен з матеріалів має свої вимоги:
- Для розмір кута схилу повинен бути більше 22 градусів.Якщо кут буде менше, це обіцяє попаданням води в зазори;
- Для такий параметр має перевищувати 14 градусів,в іншому випадку листи матеріалу можуть бути зірвані віялом;
- Для кут може бути не меншим, ніж 12 градусів;
- Для бітумної черепиці такий показник повинен дорівнювати не більше ніж 15 градусів.Якщо кут перевищуватиме такий показник, тобто ймовірність сповзання матеріалу з покрівлі під час спекотної погоди, т.к. прикріплення матеріалу проводять на мастику;
- Для матеріалів рулонного типу варіації значення кута можуть бути в межах від 3 до 25 градусів.Цей показник залежить від кількості шарів матеріалу. Велика кількістьшарів дозволяє зробити кут нахилу ската більшим.
Варто розуміти, що чим більший кут схилу, тим більше площі вільного простору під дахом, однак і матеріалу потрібно для такої конструкції більше, а відповідно і витрат.
Докладніше про оптимальний кут нахилу ви можете прочитати.
Важливо: мінімально допустиме значення кута схилу дорівнює 5 градусів.
Формула для розрахунку кута схилу проста і очевидна, враховуючи, що спочатку є параметри ширини будинку та висоти коника. Представивши у розрізі трикутник, можна підставляти дані та проводити обчислення, користуючись таблицями Брадіса або калькулятором інженерного типу.
Потрібно обчислити тангенс гострого кута у трикутнику. У даному випадку він дорівнюватиме 34 градусам.
Формула: tg β = Нк / (Lосн/2) = 2/3 = 0,667
Визначення кута нахилу даху
Розрахунок навантажень на кроквяну систему
Перш, ніж приступати до цього розділу розрахунків, необхідно розглянути всілякі навантаження на крокви. що так само впливає на навантаження. Види навантажень:
Види навантаження:
- Постійне.Цей вид навантаження відчутний кроквами постійно, його надає конструкція покрівлі, матеріал, решетування, плівки та інші дрібні елементи системи. Середня величина такого параметра дорівнює 40-45 кг/м2.
- Змінний.Цей вид навантаження залежить від клімату та зони розташування будівлі, оскільки його складають опади у цьому регіоні.
- Особливий.Цей параметр є актуальним у тому випадку, якщо місце розташування будинку – це сейсмічно активна зона. Але здебільшого вистачає додаткової міцності.
Важливо: найкраще при розрахунку міцності зробити запас,для цього до отриманої величини додається 10%. Також варто взяти до уваги рекомендацію про те, що 1 м 2 не повинен брати на себе вагу більше 50 кг.
Дуже важливо врахувати і навантаження вітру.Показники цієї величини можна взяти зі СНіП у розділі «Навантаження та впливу».
- Дізнатися параметри ваги снігу. Варіює в основному такий показник від 80 до 320 кг/м2;
- Помножити на коефіцієнт, який необхідний для обліку вітрового тиску та аеродинамічних властивостей. Дана величина вказана в таблиці БНіП і застосовується індивідуально. Джерело БНіП 2.01.07-85. (В даному прикладі), які потрібно закупити для будівництва.
- Довжина даху в цьому прикладі дорівнює 10м. Щоб дізнатися про такий параметр, необхідно заміряти довжину коника;
- Довжина крокви була обчислена і дорівнює 3,6 м (+0,5-0,7 м.);
- Виходячи з цього, площа одного ската дорівнюватиме – 41 м 2 . Загальне значенняплощі - 82 м 2, тобто. площа одного схилу, помножена на 2.
- 10х10 або 15х15 см – для бруса мауерлату;
- 10х15 або 10х20 см - для кроквяної ноги;
- 5х15 або 5х20 см - для прогону та підкосу;
- 10х10 або 10х15 см – для стійки;
- 5х10 або 5х15 см – для лежання;
- 2х10, 2,5х15 см - для решетування.
- тип будівельної сировини, адже «витримка» колоди, звичайних і клеєних брусіврізниться;
- довжина кроквяної ноги;
- вид деревини, з якої вистрогани крокви;
- протяжність просвіту між кроквяними ногами.
Для цього необхідно значення площі даху розділити на площу одного листа металочерепиці.
Важливо: не забувати про припуски для козирків даху 0,5-0,7 м.
Покрівельний набір
Висновок
Всі розрахунки найкраще їх кілька разів перевірити, щоб уникнути помилок. Коли цей копіткий підготовчий процес буде завершено, можна сміливо приступати до закупівлі матеріалу та готувати його відповідно до отриманих розмірів.
Після цього процес монтажу даху буде простим та швидким. А в розрахунках вам допоможе наш калькулятор двосхилим даху.
Корисне відео
Відео-інструкція з користування калькулятором:
Вконтакте
Двосхилий дах утворюється на основі каркаса, що поєднує в собі елементарність пристрою та неперевершену надійність. Але цими перевагами кістяк покрівлі в два прямокутні скати може похвалитися тільки у разі ретельної добірки кроквяних ніг.
Параметри кроквяної системи двосхилим даху
До розрахунків варто приступати, якщо ви розумієте, що кроквяна система двосхилим покрівлі- це комплекс трикутників, найжорсткіших елементів каркасу. Вони збираються з дощок, розмір яких відіграє особливу роль.
Довжина крокував
Визначити довжину міцних дощок для кроквяної системи допоможе формулаa²+b²=c², виведена Піфагор.
Довжину крокви можна знайти, знаючи ширину будинку та висоту даху
Параметр "a" позначає висоту та вибирається самостійно. Він залежить від того, чи буде підпокрівельний простір житловим, а також має певні рекомендації, якщо планується мансарда.
За літерою «b» стоїть ширина будівлі, поділена надвоє. А «c» являє собою гіпотенузу трикутника, тобто довжину кроквяних ніг.
Припустимо, що ширина половини будинку дорівнює трьом метрам, а дах вирішено зробити заввишки два метри. У цьому випадку довжина кроквяних ніг досягатиме 3,6 м (c=√a²+b²=4+√9=√13≈3,6).
До цифри, отриманої з формули Піфагора, слід приплюсувати 60-70 см. Зайві сантиметри знадобляться, щоб винести кроквяну ногу за стіну і зробити потрібні запили.
Шестиметрове крокви - найдовше, тому підходить як кроквяна нога
Максимальна довжина бруса, що використовується як кроквяна нога, - 6 м. Якщо потрібна міцна дошка більшої довжини, то вдаються до прийому зрощення - прибивання до кроквяної ноги відрізка від ще одного бруса.
Переріз кроквяних ніг
Для різних елементів кроквяної системи існують свої стандартні розміри:
Товщина кожної деталі конструкції покрівлі, що несе, обумовлюється навантаженням, яке їй належить випробовувати.
Брус перетином 10х20 см ідеально підходить для створення кроквяної ноги
На переріз кроквяних ніг двосхилим покрівлі впливає:
Найбільш істотно на перерізі кроквяних ніг позначається крок крокв. Збільшення відстані між брусами тягне за собою посилення тиску на конструкцію покрівлі, що несе, а це зобов'язує будівельника використовувати товсті кроквяні ноги.
Таблиця: переріз крокв залежно від довжини та кроку
Змінний вплив на кроквяну систему
Тиск на кроквяні ноги буває постійним і змінним.
Іноді і з різною інтенсивністю на конструкцію даху, що несе, впливають вітер, сніг і атмосферні опади. Загалом, скат покрівлі можна порівняти з вітрилом, який під тиском природних явищ може порватися.
Вітер прагне перекинути або підняти дах, тому важливо зробити всі розрахунки правильно
Змінне вітрове навантаження на крокви визначається за формулою W = Wo × k x c, де W – це показник вітрового навантаження, Wo – значення вітрового навантаження, характерного для певної ділянки Росії, k – поправочний коефіцієнт, що обумовлюється висотою споруди та характером місцевості, а c – аеродинамічний коефіцієнт.
Аеродинамічний коефіцієнт може коливатися у межах від -1,8 до +0,8. Мінусове значення характерне для даху, що піднімається, а плюсове - для покрівлі, на яку вітер тисне. При спрощеному розрахунку з орієнтацією поліпшення міцності аеродинамічний коефіцієнт вважають рівним 0,8.
Розрахунок вітрового тиску на дах ґрунтується на місцезнаходження будинку
Нормативне значення вітрового тиску дізнаються за картою 3 додатка 5 у СНіП 2.01.07–85 та спеціальній таблиці. Коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску за висотою, також стандартизований.
Таблиця: нормативне значення вітрового тиску
Таблиця: значення коефіцієнта k
На вітровому навантаженні відбивається як місцевість. Велике значеннямає зону розташування житла. За стіною з високих будівель будинку майже нічого не загрожує, але на відкритому просторі вітер може стати для нього серйозним ворогом.
Снігове навантаження на систему крокв обчислюється за формулою S = Sg × µ, тобто вага снігової маси на 1 м² множиться на поправочний коефіцієнт, значення якого відображає ступінь нахилу покрівлі.
Вага снігового пласта вказано в СНиП «Кроквяні системи» і визначається типом місцевості, де побудована будівля.
Снігове навантаження на дах залежить від того, де розташований будинок
Поправочний коефіцієнт, якщо скати покрівлі нахиляються менш ніж на 25°, прирівнюється до одиниці. А у разі нахилу даху на 25–60° цей показник зменшується до 0,7.
Коли дах нахилений більш ніж на 60 градусів, снігове навантаження скидають із рахунків. Все-таки з крутої покрівлі сніг скочується швидко, не встигаючи надати негативного впливуна крокви.
Постійні навантаження
Навантаженнями, що впливають безперервно, вважають вагу покрівельного пирога, включаючи решетування, утеплювач, плівки та оздоблювальні матеріалидля облаштування мансарди.
Покрівельний пиріг створює постійний тиск на крокви.
Вага покрівлі – це сума ваги всіх матеріалів, використаних при будівництві даху.У середньому він дорівнює 40-45 кг/м2. За правилами на 1 м² кроквяної системи не повинно бути більше 50 кг ваги покрівельних матеріалів.
Щоб у міцності кроквяної системи зовсім не залишилося сумнівів, до розрахунку навантаження на кроквяні ноги варто додавати 10%.
Таблиця: вага покрівельних матеріалів на 1 м ²
| Тип покрівельного фінішного покриття | Вага кг на 1 м² |
| Рулонне бітумно-полімерне полотно | 4–8 |
| Бітумно-полімерна м'яка черепиця | 7–8 |
| Ондулін | 3–4 |
| Металева черепиця | 4–6 |
| Профнастил, фальцева покрівля, оцинковані металеві листи | 4–6 |
| Цементно-піщана черепиця | 40–50 |
| Керамічна черепиця | 35–40 |
| Шифер | 10–14 |
| Сланцева покрівля | 40–50 |
| Мідь | 8 |
| Зелена покрівля | 80–150 |
| Чорновий настил | 18–20 |
| Обрешітка | 8–10 |
| Сама кроквяна система | 15–20 |
Кількість брусів
Скільки крокв знадобиться для облаштування каркаса двосхилим покрівлі, встановлюють, розділивши ширину даху на крок між брусами і додавши до отриманого значення одиницю. Вона означає додаткову крокву, яку потрібно поставити на край покрівлі.
Допустимо, між кроквами вирішено залишати по 60 см, а довжина даху становить 6 м (600 см). Виходить, що потрібно 11 крокв (з урахуванням додаткового бруса).
Кроквяна система двосхилим даху- це конструкція з певної кількості крокв
Крок брусів несучої конструкції покрівлі
Щоб визначити відстань між брусами несучої конструкції покрівлі, слід звернути увагу на такі моменти, як:
- вага покрівельних матеріалів;
- довжина та товщина бруса - майбутньої кроквяної ноги;
- градус нахилу покрівлі;
- рівень вітрового та снігового навантажень.
Через 90-100 см крокви прийнято розташовувати у разі вибору легкого покрівельного матеріалу
Нормальним для кроквяних ніг вважається крок у 60-120 см.Вибір на користь 60 або 80 см роблять у разі будівництва покрівлі, нахиленої на 45? Таким же маленьким кроком має бути при бажанні покрити дерев'яний каркасдахи важкими матеріалами на кшталт керамічної черепиці, асбоцементного шиферу та цементно-піщаної плитки.
Таблиця: крок крокв залежно від довжини та перерізу
Формули розрахунку кроквяної системи двосхилим даху
Розрахунок кроквяної системи зводиться до встановлення тиску на кожен брус та визначення оптимального перерізу.
При розрахунку кроквяної системи двосхилим покрівлі діють наступним чином:
- За формулою Qr=AxQ дізнаються, яке навантаження на погонний метр кожної кроквяної ноги. Qr – це розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги, виражене в кг/м², A – відстань між кроквами у метрах, а Q – сумарне навантаження у кг/м².
- Переходять до визначення мінімального перерізу бруса-крокви. Для цього вивчають дані таблиці, занесеної до ГОСТ 24454-80 «Пиломатеріали хвойних порід. Розміри".
- Орієнтуючись на стандартні параметри, вибирають ширину перерізу. А висоту перерізу обчислюють, використовуючи формулу H ≥ 8,6·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), якщо ухил даху α< 30°, или формулу H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), когда уклон крыши α >30 °. H - це висота перетину см, Lmax - робоча ділянка кроквяної ноги максимальної довжини в метрах, Qr - розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги в кг/м, B - ширина перерізу див, Rизг - опір деревини на вигин, кг/см². Якщо матеріал виготовлений з сосни або ялинки, то Rізг може дорівнювати 140 кг/см² (1 сорт деревини), 130 кг/см² (2 сорт) або 85 кг/см² (3 сорт). Sqrt – це квадратний корінь.
- Перевіряють, чи відповідає величина прогину нормативам. Вона не повинна бути більшою за цифру, яка виходить в результаті розподілу L на 200. Під L розуміється довжина робочої ділянки. Відповідність величини прогину співвідношенню L/200 здійснено тільки при вірності нерівності 3,125·Qr·(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1. Qr позначає розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги (кг/м), Lmax – робоча ділянка кроквяної максимальної довжини (м), B – ширину перерізу (см), а H – висоту перерізу (см).
- Коли вище представлена нерівність порушується, показники B та H збільшують.
Таблиця: номінальні розміри товщини та ширини пиломатеріалу (мм)
| Товщина дошки – ширина перерізу (B) | Ширина дошки – висота перерізу (H) | ||||||||
| 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 | - |
Приклад розрахунку несучої конструкції
Припустимо, що α (кут нахилу даху) = 36°, A (відстань між кроквами) = 0,8 м, а Lmax (робоча ділянка кроквяної ноги максимальної довжини) = 2,8 м. Як брус використовується матеріал із сосни першого сорту , Це означає, що Rизг = 140 кг/см².
Для покриття покрівлі вибрано цементно-піщану черепицю, і тому вага даху становить 50 кг/м². Сумарне навантаження (Q), яке має кожен квадратний метр, дорівнює 303 кг/м². А для будівництва кроквяної системи використовуються бруси товщиною 5 см.
Звідси випливають такі обчислювальні дії:
- Qr=A·Q= 0,8·303=242 кг/м - розподілене навантаження на погонний метр бруса-крокви.
- H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/B·Rізг).
- H ≥ 9,5·2,8·sqrt(242/5·140).
- 3,125·Qr·(Lmax)³/B·H³ ≤ 1.
- 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61.
- H ≥ (приблизна висота перерізу крокви).
У таблиці стандартних розмірів необхідно визначити висоту перерізу крокв, близьку до показника 15,6 див. Відповідним є параметр, рівний 17,5 див (при ширині перерізу 5 див).
Ця величина цілком відповідає показнику прогину в нормативні документи, і це доводиться нерівністю 3,125·Qr·(Lmax)³/B·H³ ≤ 1. Підставивши в нього значення (3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³), вдасться виявити, що 0,61< 1. Можно сделать вывод: сечение пиломатериала выбрано верно.
Відео: докладний розрахунок кроквяної системи
Розрахунок кроквяної системи двосхилим даху - це цілий комплекс обчислень. Щоб бруси впоралися з завданням, що покладається на них, будівельнику потрібно безпомилково визначити довжину, кількість і переріз матеріалу, дізнатися навантаження на нього і з'ясувати, яким повинен бути крок між кроквами.
