Зведення даху власними силами- Завдання цілком реальне. Звичайно, для цього необхідний певний обсяг знань, і в першу чергу це стосується кроквяної системи – основного елемента даху, який сприймає та протистоїть усім типам навантажень.

Кроквяна системафактично забезпечує жорсткість конструкції покрівлі, оскільки розподіляє навантаження від решетування з покладеним матеріалом для покрівлі на зовнішні та внутрішні опори. Тому від того, як розрахувати кроквяну систему, залежить надійність даху, її здатність протистояти всім впливам.

Як правильно розрахувати кроквяну систему

Розрахунок елементів кроквяної системи виконують для того, щоб визначити оптимальні параметри конструкції, які забезпечують її здатність витримувати вплив від сукупної ваги покрівлі, у тому числі покриття та теплоізоляції, в умовах максимального впливу зовнішніх навантажень, вітрових та снігових. У зв'язку з цим закономірно постає питання, як розрахувати кроквяну систему на сумарний вплив можливих навантажень. Наприклад, вага покриття, внутрішньої обробкистель, граду, вітру, ожеледиці на покрівлі в період і т. д. У розрахунках використовують коефіцієнти надійності, скажімо, 1,1 та 1,4. Перший збільшує міцність розрахованої покрівлі на 10%, а другий – на 40%.

Як правило, розрахункова схема, яку приймають під час розрахунків – «ідеалізована». Вважається, що дах перебуває під впливом рівномірно розподіленого навантаження, тобто відчуває однакову і рівну силу, яка рівномірно впливає на всі скати. Насправді, така картина практично не зустрічається. Наприклад, коли вітер накидає на якийсь схил снігові мішки, то він одночасно здуває його з іншого. Сила дії на скатах, таким чином, виявляється нерівномірною.

Навантаження на крокви

Крокви відчувають два види впливу – тимчасові та постійні. До других відноситься вага елементів даху, включаючи покрівлю, решетування, прогони та крокви. До других – сніг та вітер. До тимчасових - відносять також корисну, якщо така є.

Снігова

Цей тип впливу може становити серйозну небезпеку для надійності конструкції, оскільки великі обсяги снігу, що скупчився на даху, надають на неї істотний вплив. Величина навантаження снігу визначається горизонтальній проекції за формулою:

S = Sg * µ ,

• Sg - маса снігового покриву, що припадає на одиницю площі горизонтальної поверхні. Цей параметр залежить від місця розташування будівлі.
• µ – це коефіцієнт, що виражає залежність від кута нахилу покрівлі. Наприклад, для плоских дахівдо 25⁰ - 1,0, для скатних з ухилом більше 25⁰< α < 60⁰ – 0,7. При крутом уклоне, свыше 60°, снеговая нагрузка не учитывается.

Вітрова

Для підрахунку середнього вітрового навантаження на даній висоті застосовують таку формулу:

W = W o х k ,

в якій

• W o – нормативне значення, його підбирають за таблицею, згідно з вітровим районом;
• k – коефіцієнт залежності тиску вітру від висоти, він відрізняється залежно від місцевості, де здійснюється будівництво:

Поправка на вітер у розрахунок крокв вноситься лише за ухилі покрівлі понад 30°.

Вибір типу місцевості залежить від напряму вітру, який застосовують під час розрахунку.

Як порахувати з урахуванням вітру та снігу

Розрахуємо кліматичні навантаження на прикладі Підмосков'я, що входить до середню смугуРФ. Розрахункові значення вибирають із СНиП 2.01.07-85*, а саме «Навантаження та дії».

(1,1 MiB, 1 667 hits)

Допустимо, ухил даху становить 22⁰. Це третій сніговий регіон, для якого розрахункова – 180 кг/м 2 , а µ=1,0 тоді 180 x 1,0 = 180 кг/м 2 . Для скатних покрівельз коефіцієнтом µ=0,7 ця величина зменшується до 126 кг/м2.

При утворенні снігового мішка значення цього показника може зрости до 400-500 кг/м2.

Розрахункове вітрове навантаження для того ж регіону дорівнює 32 кг/м 2 . Якщо припустити, що йдетьсяпро 10-метровому будинку, то величина впливу вітру виявиться рівною 32 х 0,65 = 20,8 кг/м 2 .

Інші

• Навантаження, створюване підпокрівельною конструкцією та самою покрівлею розраховують згідно з розмірами споруди та обсягом використовуваних матеріалів.
• Корисна враховується для конструкцій, «пов'язаних» із кроквяними фермами. Наприклад, підвішені до них стелі, вентиляційні камери або водяні баки, розташовані на фермах і т.д.

При проектуванні даху проводяться два типи розрахунків:

• за міцністю, що унеможливлює пошкодження кроквяних ніг;
• по деформації, що визначає максимальний ступінь прогину такої балки. Так, розрахунок кроквяної системи ламаного дахуповинен враховувати, що прогин крокв для такої конструкції не повинен бути більше 0,004 довжини ділянки, тобто, наприклад, максимальний прогин 6-метрової балки досягає 2 см. На перший погляд може здатися, що це не так багато, проте, якщо навіть трохи перевищити величину деформації, вона стане візуально помітною. А великі прогини зроблять дах схожим на китайську пагоду.

Розрахунок елементів

Конструкцію системи визначають з урахуванням наступних параметрів:

• нахил даху,
• величина прольоту, що перекривається,
• переріз крокв і обрешетин,
• сукупне навантаження від покрівельного покриття, вітру та снігу,
• відстань між кроквами, його оптимальне значеннявизначають методом межі, тобто того значення, після досягнення якого можна очікувати часткового або повного руйнування.

Зріз (перетин) крокв підбирають, виходячи з їх довжини і величини навантажень, що випробовуються.

Значення, наведені в даній таблиці, звичайно, не є результатом повноцінного розрахунку, вони лише рекомендовані до застосування при проведенні кроквяних робіт для простих конструкцій.

Повноцінний розрахунок системи можливий за достатнього багажу теоретичних знань, певних навичок креслення та малювання. На щастя, завдання проектування сьогодні значно полегшене завдяки зручним комп'ютерним програмам, призначеним спеціально для розробки проектів різноманітних будівельних елементів. Вони підходять не лише професіоналам, а й приватним користувачам.

Приклад розрахунку за допомогою програм

Крок 1. Розрахунок навантажень

На першому етапі в меню вибирають вікно «Навантаження» та вносять до осередків таблиць блакитного кольорунеобхідні зміни:

«Вихідні дані»

• Змінюють ухил схилу і крок крокв на передбачувані. Наступний рядок таблиці «Нагр. Покрівлі заповнюють даними з наведеної нижче таблиці.

• У наступну комірку заносять суму попередньо розрахованих навантажень від вітру та снігу. Далі йде « Утеплення (манс.)» – осередок залишають без змін для теплого горищаабо вписують 0 – для холодного.
• Коригують також значення у таблиці «Обрешітка».

Якщо заповнені дані є коректними, у нижній частині вікна має з'явитися повідомлення « Несуча здатністьобрешітки забезпечена!». В іншому випадку потрібно змінити розміри решетування або відстань між кроквами.

Крок 2 Крокви з двома опорами

На цьому етапі працюють із вкладкою «Строп. 1».

Починаючи з цієї вкладки дані вже занесені в таблицю будуть підставлятися програмою в комірки автоматично.

Які виправлення виконують на цьому етапі?

• Вносять зміни до значення величини горизонтальної проекції крокви на схемі та приступають до заповнення таблиці «Розрахунок крокв».
• Значення товщини крокви, яке вносять у комірку «В (задане)» має бути більшим за вказаний «Втр (устойч.)».
• Ширина крокв, внесена рядок «Приймаємо Н», повинна перевищувати значення, вказані у рядках «Нтр.,(прогин)» та «Нтр.,(міцн.)». Якщо всі значення правильно, то програма під схемою «запише»: «Умова виконано».

Рядок «Н, (по сорт-ту)» заповнюється самою програмою, але слід знати що змінювати дані можна і самому.

Крок 3 Крокви з трьома опорами

Такі крокви розраховують на вкладці «Строп.2» чи «Строп.3».

Яку вибрати залежить розташування проміжної опори. Вкладки відрізняються за місцем розташування середньої стійки (опори). У разі L/L1<2, иначе говоря, она находится правее середины стропила, пользуются «Строп.2 », в противном случае – «Строп.3 ». Стойка может располагаться точно посередине, тогда не принципиально, какую из них выбрать – результат будет тот же. С этими вкладками работают аналогично «Строп. 1 ».

Крок 4 Стійка

Величину згинального моменту стійки і вертикального на неї вносять (в тоннах) відповідно в осередки «М=» і «N=». Написи «Позацентр. забезпечено» та «Центральне забезпечено!» у центрі означають допуск до наступного етапу.

Крок 5 Балка

Балки перекриття в той же час зазнають розподіленого та зосередженого навантаження.

«Розподілена»

• У ній відзначають проліт та крок балок. Як «Нагр.(норм.)» і «Нагр.(розч.)» вибирають відповідно 350 кг/м² та 450 кг/м². Відповідно до СНиП це усереднені значення із достатнім запасом міцності. У них включені експлуатаційні навантаження та вага перекриттів.
• У рядку «В, задана» відзначають наявну ширину перерізу, «Н, прогин» і «Н, міцність» – найменші висоти перерізу, що забезпечують допустимий прогин, при якому балка не зламається. Висоту перерізу вибирають, що дорівнює більшій з них.
• Якщо конструкції немає стійок з опорою на балки перекриття, розрахунок закінчують. В іншому випадку заповнюють такі таблиці: « Распред. + зосереджений.» та «».

Насправді робота з програмою, зазвичай, труднощів не викликає.

Для отримання рекомендаційних величин елементів конструкції можна використовувати онлайн калькулятор кроквяної системи, наведений нижче. Достатньо натиснути на картинку, вибрати потрібний розділ, і ввести дані даху.

Онлайн-калькулятор двосхилим дахудопоможе вам розрахувати кути нахилу крокв, необхідну кількість обрешітки, граничне навантаження на покрівлю, а також матеріали, необхідні для даху даного даного типу при заданих розмірах. Ви зможете розрахувати покрівлю з таких популярних покрівельних матеріалів, як шифер, ондулін, керамічна, цементно-піщана та бітумна черепиця, металочерепиця та інших матеріалів.

При розрахунках враховуються параметри, наведені у ТКП 45-5.05-146-2009 та СНіП «Навантаження та впливи».

Двосхилий дах (також відомий як двосхилий або щипцевий) – різновид даху, що має два похилі скати, які йдуть від ковзана до зовнішніх стін будівлі. Це найпоширеніший вид даху на сьогоднішній день. Пояснюється це її практичністю, малими витратами на зведення, ефективним захистом приміщень та естетичним зовнішнім виглядом.

Крокви в конструкції двосхилий дахиспираються один на одного, з'єднуючись попарно. З торцевого боку двосхилі дахи мають форму трикутника, такі торці називаються щипцями або фронтонами. Зазвичай під такою покрівлею влаштовується горище, яке висвітлюється за допомогою маленьких вікон на фронтонах (горищних вікон).

Вводячи в калькулятор дані, неодмінно повірте з додатковою інформацією, позначеною іконкою.

Внизу цієї сторінки ви можете залишити відгук, поставити своє власне питання розробникам або запропонувати ідею щодо покращення цього калькулятора.

Роз'яснення результатів розрахунків

Кут нахилу даху

Під цим кутом нахилені крокви та скат даху. Мається на увазі, що планується будівництво симетричного двосхилий даху. Крім розрахунку кута, калькулятор поінформує, наскільки кут відповідає нормам по вибраному покрівельному матеріалу. Якщо потрібно змінити кут, то для цього потрібно змінити ширину основи або висоту підйому даху, або вибрати інший (легший) покрівельний матеріал.

Площа поверхні даху

Сумарна площа покрівлі (включаючи навіси заданої довжини). Визначає кількість покрівельних та ізоляційних матеріалів, які знадобляться для робіт.

Орієнтовна вага покрівельного матеріалу

Сумарна вага покрівельного матеріалудля повного покриття площі даху.

Кількість рулонів ізоляційного матеріалу з нахлестом

Загальна кількість ізоляційного матеріалу в рулонах, яка буде потрібна для ізоляції покрівлі. У розрахунках за основу беруться рулони завдовжки 15 метрів та завширшки 1 метр.

Максимальне навантаження, що припадає на кроквяну систему. У розрахунках враховується вага всієї покрівельної системи, форма даху, а також вітрові та снігові навантаження вказаного регіону.

Довжина крокував

Повна довжина крокував від початку схилу до ковзана даху.

Кількість крокв

Сумарна кількість крокв, потрібних для будівництва даху із заданим кроком.

Мінімальний переріз крокв, Вага та Об'єм бруса для крокв

У таблиці представлені рекомендовані розміри перерізів крокв (за ГОСТ 24454-80 Пиломатеріали хвойних порід). Для визначення відповідності до уваги береться тип покрівельного матеріалу, площа та форма конструкції даху, а також навантаження на покрівлю. У сусідніх стовпцях відображається загальна вага та обсяг цих крокв для всього даху.

Кількість рядів решетування

Сумарна кількість рядів обрешітки для всього даху. Щоб визначити кількість рядів решетування для одного ската, достатньо розділити отримане значення на два.

Рівномірна відстань між дошками обрешітки

Щоб рівномірно встановити решетування, уникнувши зайвого перевитрати, використовуйте вказане тут значення.

Кількість дощок решітування стандартною довжиною

Для обрешітки всього даху вам знадобиться вказана тут кількість дощок. Під час розрахунків використовується стандартна 6-метрова довжина дошки.

Об'єм дощок обрешітки

Об'єм дощок в метрах кубічних допоможе вам розрахувати вартість витрат на лати.

Зразкова вага дощок решетування

Можлива загальна вага дощок решетування. У розрахунках використовується середні значення густини та вологості для хвойних порід дерева.

-> Розрахунок кроквяної системи

Основним елементом даху, що сприймає і протистоїть всім видам навантажень, є кроквяна система. Тому для того, щоб ваш дах надійно протистояв усім впливам. навколишнього середовища, дуже важливо зробити правильний розрахуноккроквяної 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 СНіП 2.01.07-85 «Навантаження та впливу», з урахуванням «Змін...» від 2008 р., 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 насамперед необхідно обчислити 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 - потрібна 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 ухилу даху можна за результатом поділу висоти Н на половину прольоту - L .
Результати зведені 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 СНиП 2.01.07-85 «Навантаження та вплив»

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. Бабенки 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 її парусності вітер тисне на один зі схилів і прагне її перекинути.

Якщо дах пологий (α , то підйомна аеродинамічна сила, що виникає при обгинанні 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 формулою :

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). Так як розрахунок у нас - спрощений у бік збільшення міцності, 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 відпаленої (для м'якості) сталевим дротомдіаметром 5 – 6мм. Цим дротом кожна кроквяна нога прикручуються до матиць або до вушок плит перекриття. Очевидно, що чим дах важчий, тим краще!

Визначити середню вітрове навантаженняна дах одноповерхового будинкуз висотою ковзана від землі - 6м. , кутом ухилу α=36° у селі Бабенки Іванівської обл. РФ.

За картою 3 додатка 5 «СНиП 2.01.07-85» знаходимо, що Іванівська область належить до другого вітрового району Wo= 30 кг/м²

Оскільки всі будівлі в 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, обрешітки 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 підсумовуються.

А тепер 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 у селі Бабенки Іванівської обл. РФ.

Цементно-піщана черепиця:

Вітрові навантаження – 24кг/м²
Вага покрівлі – 50 кг/м²
Вага обрешітки - 20 кг/м²

Разом - 303 кг/м²

Металочерепиця:
Снігові навантаження - 189кг/м²
Вітрові навантаження – 24кг/м²
Вага покрівлі – 5 кг/м²
Вага обрешітки - 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 розрахунком 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.

Таблиця 4. Номінальні розміри товщини та ширини, мм

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 ялини 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), так як 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 перерізом:
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.

Більшість будівництва вже позаду, і ваш майбутній будинок радує міцним фундаментом і рівними стінами? Саме час приступати до будівництва даху, який захищатиме ваш домашній затишоквід вогкості та негоди. Але перше, що потрібно зробити - спроектувати і розрахувати всю конструкцію до останньої деталі.

Пам'ятайте, що на висоті всі роботи проходять складніше, а тому краще нічого не робити. Тим більше, що сам розрахунок кроквяної системи двосхилий даху не складний - зараз у цьому ви переконаєтеся самі! До речі, двосхилий дах ще називають щипцевим.

• Мауерлат - це фундамент покрівлі, зазвичай представлений горизонтальним брусом, на який і спираються крокви.
• Коньковий брус.
• Похилі балки та крокви.
• Вертикальні стійки.
• Обрешітка та додаткові деталі, що надають необхідної жорсткості каркасу.

Нічого складного – двосхилий дах саме цим і тішить:

Стандартний та ламаний двосхилий дах

Проект стандартної двосхилий кроквяної системи є дві похилі площини прямокутної форми і рівні вертикальні торці з боків, звані фронтонами. Такий дах - одна з найпростіших конструкцій, з будівництвом якої успішно справляються навіть малодосвідчені фахівці.

А ось ламаний двосхилий дах має вже іншу архітектуру. Тут верхній пологий дах зазвичай будується з кутом нахилу 30 °, а нижня крута - з нахилом 60 °.

Ламаний двосхилий дах гарний тим, що на ньому майже не затримується сніг і льоду, а от мансардне приміщеннявиявляються куди зручніше та затишніше. Причому у нижній площині такого даху раціонально робити мансардні вікна, які на більш пологих площинах зазвичай стають проблемою протікання та вогкості – на них довше затримується дощова вода.

Зазначимо, що один із самих найкращих варіантівдля будівель шириною 6-8 м. Причому ламаний профіль вам буде легше зібрати – для цього потрібно лише змонтувати прямо на землі потрібні вузли, а всі стійки та крокви просто обрізаємо за шаблоном:

Як розрахувати двосхилий кроквяну систему?

Отже, насамперед при проектуванні та прорахунку визначтеся з корисною площеюмансарди, і виходячи з цих даних вирішите, наскільки високими будуть вертикальні стійки. А мансарду зазвичай у такому даху роблять – адже зручно.

Пропонуємо для зручності розібратися з поняттями:

Розраховуємо кут нахилу скатів

Тепер розраховуємо нахил схилів. Так, якщо ваш будинок має стандартну ширину 6-8 м, тоді кут скатів 45 ° залишить для житлового простору мансарди дуже мало місця. Робіть 60 ° - це самий вдалий варіантхоч і обійдеться вам дорожче. Крім того, вже з 45 ° нахилу ви зможете використовувати будь-які покрівельні матеріали.

Рідко, але трапляється, коли двосхилий дах спочатку планується асиметричним - хоча б заради того, щоб в горищному просторібуло місце для облаштування житлової мансарди. Але в будь-якому випадку кут нахилу стандартного двосхилого даху вираховуйте, виходячи з вітрових та снігових навантажень вашого регіону.

Але враховуйте, що зі збільшенням кута нахилу скатів збільшиться і витрата матеріалів, хоч і експлуатаційні характеристикитакого даху теж будуть вищими:

Будують також двосхилі дахи з нерівними кутами скатів, щоб висловити оригінальний дизайн. У ній багато недоліків, а тому ви радимо вам спланувати симетричний дах, в основі якого рівнобедрені трикутники.

Визначаємося з виглядом крокв

У двосхилим даху їх всього два.

Висячі крокви

Відмінна риса цього виду кроквяної системи в тому, що опора тут іде тільки на бічні стіни споруди, тобто. крокви просто висять. Цей процес у будівництві вважається негативним, т.к. подібне проектування веде до навантаження даху, що розпирає, і з часом стіни можуть навіть деформуватися. А з десятиліттями – навіть перекоситися. Ось чому для більш гармонійного та безпечного розподілу навантаження продумайте додаткові та допоміжні елементи – затяжки, бабки, укоси.

Але є у висячої кроквяної системи і свої переваги:

• Монтажні роботи такого даху досить прості.
• Немає складних вузлів та інших елементів для надійності системи.
• У всій кроквяної конструкції- Високий ступінь жорсткості.

Покрівлі крокви

Наслонова кроквяна система характеризується наявністю внутрішньої опорної перегородки, яка розташовується на однаковій відстані від протилежних стін. На неї спирається вся покрівля, тому без наслонної системи не обійтися, якщо дах матиме серйозну вагу або розмір.

Розподіляємо навантаження крокв

А тепер важливо максимально перерозподілити навантаження всіх крокв на балки перекриття. Якщо крокви потрібно посилити, тоді додайте до проекту додаткові накладки або більший, ніж планувалося, переріз бруса.

Вага кроквяної системи та покрівельного покриття

Розраховуємо все за такими таблицями:

У проекті також можуть бути похилі стійки, які посилюють кроквяну систему. Далі, ферму гострого даху потрібно буде посилити бабкою - центральною стійкою, яка з'єднає стельову та конькову балки.

Крім того, важливо, щоб покрівля могла легко переживати кліматичні дисонанси. Найпростіше прораховувати та проектувати дахи в невеликих країнах, де по всій території один і той самий клімат. Ось чому в ірландців прийнято будувати одні конструкції, у спекотних країнах інші, а шведів треті. Просто в таких місцевостях століттями складаються будівельні традиції, які насправді перевірені практично не одним поколінням.

А от у Росії такі традиції неоднозначні: десь будують пологі низькі дахи та будинки майже в землі, а десь навпаки – високі гострі скати біля таких самих високих теремків. Справа в тому, що клімат у нашій країні різноманітний (природно, через її величезну територію), і в одних місцевостях намагаються впоратися з тоннами снігу, а в інших – не дати шаленому вітру зірвати всі дахи в селі. Тому все одно орієнтуйтесь на досвід вашого регіону та не приймайте надто радикальних рішень у прорахунку кроквяної системи.

Отже, сила вітру чинить бічне тиск на дах. Зіткнувшись із перешкодою, вітер ділиться на два потоки: вниз до фундаменту і вгору, під карниз. Якщо ви прорахуєте все правильно, ваш дах служитиме вам вірою і правдою до самих правнуків, а якщо помилитеся з розрахунками – наслідки будуть сумними. Причому, якщо вітер зриває дах у буквальному значенніцього слова, тут не обійтися якимось невеликим ремонтом- Прийдеться будувати заново всю кроквяну систему.

Тому в будівельному світіприйнято приділяти особлива увагатак званому аеродинамічному коефіцієнту даху. Він залежить від її кута нахилу: чим крутіше, тим таке навантаження буде більше і вітру буде легше перекинути покрівлю. Що нижче, то складніше, але тут уже вітер діятиме як підйомна сила, прагнучи зачепити за карниз і зірвати, як капелюшок гриба. А тому ідеальний дах для вітряних регіонів – з невеликим кутом нахилу та мінімальним карнизом. І вже точно не з висячими кроквами.

Інший небезпечний момент: у таких місцевостях вітер часто обриває гілки дерев і розносить інші предмети. А чим вище покрівля, тим більше ймовірності, що з нею зіткнеться все це сміття. Пару подряпин – і корозія гарантована. Тому від металевого покриттятеж доведеться відмовитись. Крім того, якщо у вашій місцевості сильні вітри, мауерлат укладати близько до краю зовнішньої стінине рекомендується, щоб пориви вітру не могли його зірвати.

Снігове навантаження

Сніговий покрив у зимові періодинасправді чинить чималий тиск на дах. І чим північніше район, тим більше там таких опадів, і тим більша загроза пролому даху, особливо при низькому куті нахилу. А тому проектувати та розраховувати цей фінішний елемент будівлі потрібно обережно, з урахуванням усіх тонкощів та нюансів.

Особливо складно продумати надійний даху районах, де періодична зміна температур – норма. Справа в тому, що постійне танення снігу, і його промерзання наступного дня позначається погано на будь-якому покрівельному покритті. У результаті деформується вся кроквяна система, руйнується гідроізоляція та утеплення, а постійні протікання покрівлі тягнуть за собою неприємну вогкістьта регулярні ремонти. У вас схожі погодні умови? Робіть ставку максимальну захищеність покрівлі!

Формула розрахунку кута нахилу покрівлі в цьому випадку проста: чим вищий ухил, тим менше затримується сніг. У снігових регіонах також забудьте про складних формахдаху та численності елементів. Розраховуйте тільки просту конструкціюз високим кутом нахилу, на які обов'язково потрібно буде поставити снігоутримувачі (щоб опади не зруйнували ринву).

Сучасні програми для розрахунку двосхилим даху

Природно, власноруч накреслити всю кроквяну систему, як в офіційній проектної документації, Досить складно, якщо тільки у вас не освіта архітектора. Але цілком достатньо мати тіоретичні знання, які вам дає ця стаття і хоча б зробити нарис, щоб можна було вже закуповувати будівельний матеріал. І можна піти ще одним шляхом – використати сучасні 3D програми. З такими, як Автокад і 3D Max розібратися буде складно, але ось в Аркон все необхідні розрахункита ескізи зробити легко.

Також, якщо у вас все ще залишилися питання, на нашому сайті ви завжди знайдете, які швидко виконають усі необхідні розрахунки.

Міцність даху безпосередньо залежить від того, наскільки точно зроблено розрахунок кроквяної системи, в якій має значення і кут нахилу скатів, і довжина, так само як і переріз балок.

Вибираємо кроквяну конструкцію

Міцність даху визначається не тільки матеріалом, з якого виготовлені кроквяні ноги, а й схемою їх складання. Наприклад, хтось може вирішити, що металеві фермибудуть найнадійнішим рішенням для настилу покрівлі, проте слід пам'ятати, що це створить додаткове навантаження на стіни та фундамент, які доведеться посилювати. Тому найчастіше для крокв використовують пиломатеріали, серед яких можна виділити брус, дошки, а також планки. різного перерізудля решетування. Рідше застосовується кругляк.

Деревина досить міцна, але дуже важливо порівняти площу покрівлі з довжиною та перетином опорних елементів. Ось тому мауерлат (опорні горизонтальні балки по верхньому краю стінок вздовж усього периметра будинку) вибирається з великим запасом міцності. Крім того, всі частини розраховуються так, щоб вони витримували їхню власну сумарну вагу разом з покрівлею і додатковим тимчасовим навантаженням (тривалим або нетривалим). Все це має бути враховано у проекті будинку.

Незалежно від конструкції в ній використовуються лише певні елементи, а саме: кроквяні ноги, стійки, що встановлюються під кутом підкоси, конькова балка. Також необхідні ригелі та підбалочники, які забезпечують жорсткість каркасу даху. Але оскільки основним фактором є площа покрівлі та її нахил, розрахунки ведуться лише щодо крокв: їх довжини, перетину та кута до горизонту, а також відстані між ними. Відомо, що найкраще чинить опір навантаженням трикутник, тому саме ця фігура утворюється за допомогою ригелів, що встановлюються як поперечки між кроквами двосхилий покрівлі..