Розрахунок кроквяної системи двосхилого даху, а також крок крокв даної конструкції

1. Параметри кроквяної системи двосхилого даху
2. довжина крокв
3. Перетин крокв
4. Таблиця: перетин крокв в залежності від довжини і кроку
5. Таблиця: нормативне значення вітрового тиску
6. постійні навантаження
7. Таблиця: вага покрівельних матеріалів на 1 м²
8. Крок брусів несучої конструкції покрівлі
9. Таблиця: крок крокв в залежності від довжини і перетину
10. Таблиця: номінальні розміри товщини і ширини пиломатеріалу (мм)
11. Відео: детальний розрахунок кроквяної системи

Двосхилий дах утворюється на базі каркаса, що поєднує в собі елементарність пристрою і неперевершену надійність. Але цими перевагами кістяк покрівлі в два прямокутних ската може похвалитися тільки в разі ретельної підбірки стропильних ніг.

Параметри кроквяної системи двосхилого даху

До розрахунками 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 крокв

Визначити довжину міцних дощок для кроквяної системи допоможе формула a² + b² = c², виведена Пифагором.

Довжину крокви можна знайти, знаючи ширину будинку і висоту даху

Параметр «a» позначає висоту і вибирається самостійно. Він залежить від того, чи буде підпокрівельний простір житловим, також має певні рекомендації, якщо планується мансарда.

За буквою «b» варто ширина будівлі, розділена надвоє. А «c» являє собою гіпотенузу трикутника, тобто довжину кроквяних ніг.

Припустимо, що ширина половини будинку дорівнює трьом метрам, а дах вирішено зробити висотою два метри. У цьому випадку довжина крокв сягатиме 3,6 м (c = √a² + b² = 4 + √9 = √13≈3,6).

До цифрі, отриманої з формули Піфагора, слід приплюсувати 60-70 см. Зайві сантиметри знадобляться, щоб винести кроквяну ногу за стіну і зробити необхідні запили.

Шестиметрове крокви - найдовше, тому підходить в якості кроквяної ноги

Максимальна довжина бруса, що використовується як кроквяної ноги, - 6 м. Якщо потрібно міцна дошка більшої довжини, то вдаються до прийому зрощення - прибивання до крокви відрізка від ще одного бруса.

Перетин крокв

Для різних елементів кроквяної системи існують свої стандартні розміри:

• 10х10 або 15х15 см - для бруса мауерлата;
• 10х15 або 10х20 см - для кроквяної ноги;
• 5х15 або 5х20 см - для прогону і підкоса;
• 10х10 або 10х15 см - для стійки;
• 5х10 або 5х15 см - для лежня;
• 2х10, 2,5х15 см - для обрешётін.

Товщина кожної деталі несучої конструкції покрівлі обумовлюється навантаженням, яку їй належить випробовувати.

Брус перерізом 10х20 см ідеально підходить для створення кроквяної ноги

На перетин кроквяних ніг двосхилим покрівлі впливає:

• навантаження на покрівельні скати;
• тип будівельної сировини, адже «витримка» колоди, звичайних і клеєних брусів різниться;
• довжина кроквяної ноги;
• вид деревини, з якої були вистругані крокви;
• протяжність просвіту між кроквяними ногами.

Найістотніше на перетині кроквяних ніг позначається крок крокв. Збільшення відстані між брусами тягне за собою посилення тиску на несучу конструкцію покрівлі, а це зобов'язує будівельника використовувати товсті кроквяні ноги.

Таблиця: перетин крокв в залежності від довжини і кроку

Змінна вплив на кроквяну систему

Тиск на кроквяні ноги буває постійним і змінним.

Час від часу і з різною інтенсивністю на несучу конструкцію даху впливають вітер, сніг і атмосферні опади. Загалом, скат покрівлі можна порівняти з вітрилом, який під натиском природних явищ може порватися.

Вітер прагне перекинути або підняти дах, тому важливо провести всі розрахунки правильно

Мінлива вітрове навантаження на крокви визначається за формулою W = Wo × kxc, де W - це показник вітрового навантаження, Wo - значення вітрового навантаження, характерною для певної ділянки Росії, k - поправочний коефіцієнт, що обумовлюється висотою споруди і характером місцевості, а c - аеродинамічний коефіцієнт.

Аеродинамічний коефіцієнт може коливатися в рамках від -1,8 до +0,8. Мінусове значення характерно для піднімається даху, а плюсове - для покрівлі, на яку вітер тисне. При спрощеному розрахунку з орієнтацією на поліпшення міцності аеродинамічний коефіцієнт вважають рівним 0,8.

Розрахунок вітрового тиску на дах грунтується на місцезнаходження будинку

Нормативне значення вітрового тиску дізнаються по карті 3 додатка 5 в СНиП 2.01.07-85 та спеціальної таблиці. Коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску по висоті, теж стандартизований.

Таблиця: нормативне значення вітрового тиску

Таблиця: значення коефіцієнта k

На вітрового навантаження відбивається не тільки місцевість. Велике значення має зона розташування житла. За стіною з високих будівель дому 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 сніжної маси на 1 м² множиться на поправочний коефіцієнт, на значенні якого відбивається ступінь нахилу покрівлі.

Вага снігового шару вказано в БНіП "Кроквяні системи» і визначається типом місцевості, де споруджено будинок.

Снігове навантаження на дах залежить від того, де розташований будинок

Поправочний коефіцієнт, якщо скати покрівлі креняться менш ніж на 25 °, прирівнюється до одиниці. А в разі нахилу даху на 25-60 ° цей показник зменшується до 0,7.

Коли дах нахилена більш ніж на 60 градусів, снігове навантаження скидають з рахунків. Все-таки з крутої покрівлі сніг скочується швидко, не встигаючи надати негативного впливу на крокви.

постійні навантаження

Навантаженнями, впливає безперервно, вважають вага покрівельного пирога, включаючи обрешітку, утеплювач, плівки та оздоблювальні матеріали для облаштування мансарди.

Покрівельний пиріг створює постійний тиск на крокви

Вага покрівлі - це сума ваги всіх матеріалів, використаних при будівництві даху. В середньому він дорівнює 40-45 кг / м.кв. За правилами на 1 м² кроквяної системи не повинно припадати більше 50 кг ваги покрівельних матеріалів.

Щоб в міцності кроквяної системи зовсім не залишилося сумнівів, до розрахунку навантаження на кроквяні ноги варто додавати 10%.

Таблиця: вага покрівельних матеріалів на 1 м²

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 позначає додатковий крокви, який буде потрібно поставити на край покрівлі.

Припустимо, між кроквами вирішено залишати по 60 см, а довжина даху становить 6 м (600 см). Виходить, що необхідно 11 крокв (з урахуванням додаткового бруса).

Кроквяна система двосхилого даху - це конструкція з певної кількості крокв

Крок брусів несучої конструкції покрівлі

Щоб визначити відстань між брусами несучої конструкції покрівлі, слід звернути пильну увагу на такі моменти, як:

• вага покрівельних матеріалів;
• довжина і товщина бруса - майбутньої кроквяної ноги;
• градус нахилу покрівлі;
• рівень вітрового і снігового навантаження.

Через 90-100 см крокви прийнято розташовувати в разі вибору легкого покрівельного матеріалу

Нормальним для крокв вважається крок в 60-120 см. Вибір на користь 60 або 80 см роблять в разі будівництва покрівлі, нахиленою на 45˚. Таким же маленьким крок повинен бути при бажанні покрити дерев'яний каркас даху важкими матеріалами на зразок керамічної черепиці, асбоцементного шиферу і цементно-піщаної плитки.

Таблиця: крок крокв в залежності від довжини і перетину

Формули розрахунку кроквяної системи двосхилого даху

Розрахунок кроквяної системи зводиться до встановлення тиску на одну дошку і визначення оптимального перетину.

При розрахунку кроквяної системи двосхилим покрівлі діють у такий спосіб:

1. За формулою Qr = AxQ дізнаються, яка навантаження на погонний метр кожної кроквяної ноги. Qr - це розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги, виражена в кг / м, A - відстань між кроквами в метрах, а Q - сумарне навантаження в кг / м².
2. Переходять до визначення мінімального перетину бруса-крокви. Для цього вивчають дані таблиці, занесеної в ГОСТ 24454-80 «Пиломатеріали хвойних порід. Розміри".
3. Орієнтуючись на стандартні параметри, вибирають ширину перетину. А висоту перетину обчислюють, використовуючи формулу H ≥ 8,6 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rізг)), якщо ухил даху α <30 °, або формулу H ≥ 9,5 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rізг)), коли ухил даху α> 30 °. H - це висота перетину в см, Lmax - робочий ділянку кроквяної ноги максимальної довжини в метрах, Qr - розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги в кг / м, B - ширина перетину см, Rізг - опір деревини на вигин, кг / см². Якщо матеріал проведений з сосни або їли, 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.
4. Перевіряють, чи відповідає величина прогину нормативам. Вона не повинна бути більше цифри, яка виходить в результаті поділу L на 200. Під L розуміється довжина робочої ділянки. Відповідність величини прогину співвідношенню L / 200 здійснимо тільки при вірності нерівності 3,125 · Qr · (Lmax) ³ / (B · H³) ≤ 1. Qr позначає розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги (кг / м), Lmax - робочий ділянку кроквяної ноги максимальної довжини (м), B - ширину перетину (см), а H - висоту перерізу (см).
5. Коли вище представлене нерівність порушується, показники B і H збільшують.

Таблиця: номінальні розміри товщини і ширини пиломатеріалу (мм)

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. В якості брусів використовується матеріал з сосни першого сорту , а це значить, що Rізг = 140 кг / см².

Для покриття покрівлі обрана цементно-піщана черепиця, і тому вага даху становить 50 кг / м². Сумарне навантаження (Q), яку відчуває кожен квадратний метр, дорівнює 303 кг / м². А для будівництва кроквяної системи використовуються бруси товщиною 5 см.

Звідси випливають такі обчислювальні дії:

1. Qr = A · Q = 0,8 · 303 = 242 кг / м - розподілене навантаження на погонний метр бруса-крокви.
2. H ≥ 9,5 · Lmax · sqrt (Qr / B · Rізг).
3. H ≥ 9,5 · 2,8 · sqrt (242/5 · 140).
4. 3,125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1.
5. 3,125 · 242 · (2,8) ³ / 5 · (17,5) ³ = 0,61.
6. H ≥ (приблизна висота перетину крокви).

У таблиці стандартних розмірів потрібно знайти висоту перетину крокв, близьку до показника 15,6 см. Відповідним є параметр, який дорівнює 17,5 см (при ширині перетину в 5 см).

Ця величина цілком відповідає показнику прогину в нормативних документах, 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), вийде виявити, що 0,61 <1. Можна зробити висновок: перетин пиломатеріалу вибрано вірно.

Відео: детальний розрахунок кроквяної системи

Розрахунок кроквяної системи двосхилого даху - це цілий комплекс обчислень. Щоб бруси впоралися з покладеної на них завданням, будівельнику потрібно безпомилково визначити довжину, кількість і перетин матеріалу, дізнатися навантаження на нього і з'ясувати, яким повинен бути крок між кроквами.