Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

При певній складності зведення ламаного даху, вона є найбільш поширеною серед приватних забудовників. Конструкція ламаного даху дозволяє облаштувати горищне приміщення, придатне для проживання в будь-який час року.

Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

Особливості пристрою ламаного даху

Ламаний дах являє собою звичайну подвійні дах, кожен скат якої має певний злам. За рахунок цього зламу, кількість скатів збільшується і дах можна називати чотирисхилим. Така конструкція дозволяє вигідно обіграти і збільшити площу горищного простору, яке можна обладнати мансарду.

Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

Пристрій ламаного даху характеризується обов’язковою наявністю верхніх і нижніх крокв. Нижні крокви, зазвичай, розташовують під більш крутим кутом, ніж верхні крокви. Таке розташування крокв, дозволяє досягти мінімально необхідної висоти стель у мансардному приміщенні. Нижні крокви, найчастіше, встановлюють під кутом більшим або рівним 60°. Верхні крокви встановлюють приблизно під кутом 30°.

Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах
Крім того, якщо нижні крокви мають кут більше 60°, то в розрахунках кроквяної системи, значенням снігового навантаження нехтують через її відсутність!

При будівництві ламаного даху, найбільш раціональна ширина становить 5-6 метрів. Таке значення, дозволяє облаштувати мансарду без використання складних, додаткових конструкцій. Незважаючи на гадану громіздкість і складність конструкції, таку дах, цілком можливо, спорудити власноруч. Досить володіти певними навичками і знаннями.

Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

У конструкції ламаного даху, крім самих крокв, передбачають наявність стійок, затягувань, підкосів, підвісок і т. п. Розмір перетину цих елементів стає відомим при розрахунку кроквяної системи ламаного даху.

Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

Основи розрахунку площі і кроквяної системи ламаного даху

Розрахунок конструкції ламаного даху можна умовно розбити на наступні етапи:

  • розрахунок площі покрівельного покриття;
  • розрахунок несучої здатності елементів кроквяної системи.

Перед тим як розрахувати площу ламаного даху, необхідно виміряти ширину і довжину кожного ската даху. Шляхом простого множення довжини на ширину, ми отримаємо шукану площу ската даху. Підсумовуючи площі всіх скатів, знаходять загальну площу всього даху. Знаючи типові розміри покрівельного покриття, величину його звису нахлеста, можна з легкістю порахувати необхідну кількість матеріалу. А ось для розрахунку несучої здатності крокв, доведеться скористатися наведеною нижче методикою.

Перед тим як розрахувати ламану дах, необхідно завантажити файл Розрахунок кроквяної системи [648,09 Kb] (скачувань: 1984). Карти вітрових і снігових навантажень, які знадобляться при розрахунку, також знаходяться в цьому файлі.

Як приклад, візьмемо коробку будинку з розмірами 10?10 м. Висота коробки 3 м. Висота даху від балок перекриття до конька становить 4,93 м. Скористаємося приблизною схемою з пропорціями.

Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

При використанні таких пропорцій, кути нижніх і верхніх скатів, складають близько 60° і 30° відповідно. Якщо кут нахилу нижнього ската приблизно дорівнює або більше 60°, то снігове навантаження відсутнє і не враховується при розрахунку перетину нижніх крокв. Тут висота розміщення зламу прийнята рівною 3.1 м. Така величина висоти дозволяє, в кінцевому підсумку, отримати висоту чистового мансардного стелі в районі 2.5 м, з урахуванням його можливої обробки гіпсокартоном. Винос балок перекриття складає в середньому 400-500 мм і залежить від побажання забудовника. У нашому прикладі, візьмемо величину виносу рівним 500 мм.

Процедуру розрахунку для зручності розуміння розділимо на наступні етапи:

  • Необхідно визначити вітрове навантаження, що впливає на дах. Скористаємося картою вітрових навантажень, яку можна завантажити з файлу вище.

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    По карті необхідно вибрати номер регіону, в якому буде будуватися будинок, і визначити значення вітрового тиску за легендою, розташованої внизу ліворуч.

    Вибране значення вітрового тиску, необхідно помножити на поправочний коефіцієнт k, який залежить від висоти будівлі і від типу місцевості.

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Тут необхідно враховувати, що будинок може розташовуватися на міській території, але побудований біля моря або озера. У такому разі приймають значення з таблиці «А».

    Припустимо, що ми будуємо будинок в Тюмені. Вона розташована в першому вітровому регіоні. Висота будинку складає 7,93 метра і, припустимо, що він буде будуватися в населеному пункті. Вибираємо поправочний коефіцієнт k дорівнює 0,65. Для нашого прикладу вітрове навантаження складе: 24?0,65=15,6 кг/м2.

  • Знаходимо снігове навантаження, діючу на дах. Тепер скористаємося картою снігових навантажень.

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Визначаємо регіон, в якому буде будуватися будинок і з таблиці нижче, виписуємо снігове навантаження, яка відповідає цьому регіону.

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Якщо місто розташоване на кордоні регіонів, то необхідно вибирати більшу значення. Отримане значення снігового навантаження, коригують за допомогою поправочного коефіцієнта, який залежить від кута нахилу скатів даху. Ми цього робити не будемо, так як програма все зробить самостійно.

    У нашому прикладі будинок будується в Тюмені – це третій сніговий регіон, тому приймаємо навантаження 180 кг/м2.

  • Далі необхідно відкрити скачаний файл «Розрахунок кроквяної системи». Розрахункова програма являє собою таблицю, виконану в Excel. Після її запуску ми потрапляємо на вкладку «Навантаження». Тут нам необхідно внести деякі зміни в комірки, залиті небесним кольором. Розрахунок відбувається автоматично.

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Починаємо вводити наші дані в таблицю. Робити ми це будемо два рази, так як нижній і верхній скат даху мають різні кути нахилів і різні снігові навантаження.

    • В таблиці «Вихідні дані» вводимо кут нахилу (у нашому прикладі це будуть кути 30° і 60°);
    • Змінюємо крок крокв. Для нашого прикладу, крок крокв приймемо рівним 0,6 метра;
    • В рядок «Нагр. покрівлі» записують власний вагу покрівельного покриття. Його значення вибирають з таблиці:
    • Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Для нашого прикладу візьмемо металочерепицю. Вага складає 5 кг/м2.

    • В рядок «Сніг (район)» необхідно вписати суму вітрових і снігових навантажень. Для розрахунку решетування нижнього ската даху, снігове навантаження враховувати не будемо, так як кут нахилу становить 60°. Отже, запишемо тільки вітрове навантаження дорівнює 15,6 кг/м2. А для розрахунку верхнього ската, кут якої складає 30°, враховуємо снігове навантаження. Тобто 15,6+180=195,6 кг/м2;
    • Рядок «Утеплення (манс.)» залишаємо без змін, так як у нас теплоізоляційний матеріал буде прокладений між крокв. У разі облаштування холодного горища – приймаємо дане значення дорівнює нулю;
    • У таблицю «Лати» записуємо розміри і крок обрешітки. У нашому випадку решетування виконується під металочерепицю з кроком рівним 0,35 м. візьмемо Ширину 10 см, а висоту 2,5 див.

    Навантаження від ваги обрешітки і крокв програма визначає автоматично.

    Ось що у нас вийшло для нижнього ската даху:

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Тепер вводимо дані для верхнього ската даху і бачимо наступний результат:

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    В двох варіантах нам відобразилася напис «Несуча здатність решетування забезпечена!». Це означає, що розміри і крок обрешітки обрані правильно. Більше в цій таблиці ми нічого не чіпаємо і не змінюємо. Якщо, наприклад, збільшити крок крокв, то несуча здатність решетування може вже не бути. В такому випадку, підбирають великі розміри обрешетування або зменшують її крок.

  • Переходимо на вкладку «Строп.1», в якій розраховують перетин крокв з двома точками опори.

    • Тут нам необхідно, на схемі крокви, змінити довжину горизонтальної проекції балки нижнього ската (осередок залита небесним кольором). У нашому випадку довжина складе 1.83 м;
    • В таблиці «Розрахунок крокв значення у клітинці «В заданий» необхідно замінити на обраний нами. Приймаємо його рівним 5 див. Ця величина завжди повинна бути більше зазначеної «Втр (стійко.)»;
    • Далі в рядок «Н (сорт-ту)» необхідно додати в сантиметрах ширину крокви. Ця величина завжди повинна бути більше значень величин у рядках «Нтр (прочн.)» і «Нтр (прогин)». Якщо ця умова дотримується, то побачимо три написи «Умова виконано!». У рядку «Н (сорт-ту)» знаходиться значення, яке пропонує нам програма. Вибираємо значення або найближчим найбільше, яке є на ринку будівельних матеріалів.

    Ось що у нас вийшло:

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Для того щоб дотримувалися умови міцності, балки нижнього ската повинні мати переріз 5?10 див. Виписуємо значення вертикальної сили (знадобиться для подальших розрахунків). Воно розташоване біля вертикальної червоної стрілки. Позначимо її Q1 і запишемо її значення Q1=174.52 кг.

  • Переходимо у вкладку «Арка», на якій будемо добирати переріз для верхніх балок. Тут необхідно вказати висоту h0, яка в нашому прикладі становить 11?6=1.83 м. Кут нахилу для верхніх крокв змінився і ми вводимо тепер 30°. Довжина L є довжиною горизонтальної проекції верхніх балок. Її величина становить 7.34 м. Тепер, за аналогією зі кроквами нижнього ската, вказуємо ширину балок 5 см, а висоту беремо рівною або більше порівняно з рядком «Н (сорт-ту)». Для нашого випадку підійдуть балки перетином 5?20 див.

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Також необхідно виписати значення вертикальної реакції. Вона позначена червоною стрілкою вгору. Для нашого випадку Q=699.98 кг.

  • На вкладці «Стійка» необхідно змінити дані для значень вертикального навантаження, згинаючого моменту і висоти стійки.

    • Щоб дізнатися, яка зосереджена вертикальне навантаження передається на балки через стійки, підсумуємо раніше виписані сили Q і Q1. N=Q+Q1=699.98+174.52=874.5 кг. В клітинку «N» необхідно записати це значення в тоннах, тобто 0.8745 т., при цьому округлення відбудеться автоматично;
    • Висоту стійки вводимо в комірку «L». Для нашого прикладу – це 317 см;
    • Вводимо розміри нашого перерізу 5?10 см і бачимо, що умова не виконується. Отже, необхідно збільшити перетин, і вибираємо 5?15 див. Тепер бачимо написи «Центральне забезпечено!» і «Внецентр. забезпечено!». Все підібрано правильно.
  • Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

  • На вкладці «Балка» підберемо перетин для балок перекриття від розподілених і зосереджених навантажень. У нашому випадку балка перекриває два прольоти однакової ширини по 5 м. Для розрахунку перерізів затяжок (ригелів) також скористаємося цією вкладкою.

    • В таблиці «Розподілене навантаження» змінюємо значення кроку крокв і прольоту балок відповідно на 0.6 м і 5 м;
    • Змінюємо значення «Нагр. (норм.)»=350 кг/м2 і «Нагр. (розрах.)»=450 кг/м2. Величина цих навантажень усереднена, і взята за Сніпу з хорошим запасом міцності. У них враховується власний вагу перекриттів і експлуатаційне навантаження (меблі, люди тощо);
    • Для розрахунку перерізів затяжок (ригелів) приймаємо значення для цих навантажень «Нагр. (норм.)» і «Нагр. (розрах.)» рівним 150 кг/м2, через відсутність на них експлуатаційних навантажень;
    • В рядок «(задана)» записуємо нашу ширину перерізу балок – 10 см;
    • У рядках «Н (міцність)» і «Н (прогин)» вибираємо більшого значення перерізу;
    • Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    • Далі вводимо дані в таблиці «Зосереджене навантаження» і «Распредел. +сосредоточ.». В обидві таблиці необхідно внести значення нашого прольоту – 5 м;
    • У таблицю «Зосереджене навантаження» для «Нагр. (норм.)» і «Нагр. (розрах.)» записуємо значення навантаження на стійку N=874.5 кг/м2;
    • В обидві таблиці в рядок «(задана)» запишемо нашу ширину перерізу балки – 10 см;
    • З таблиці «Распредел. +сосредоточ.» вибираємо висоту перерізу балки, орієнтуючись на більше значення. Для нашої балки перекриття даху будуть мати розмір 10?30 см;
    • Щоб розрахувати перетин балок для затяжок, в таблиці «Розподілене навантаження», змінимо значення у клітинці «(задана)» на 5 див. Вибираємо потрібну висоту для балки. З малюнка видно, що розміри перерізу затяжних балок будуть складати 5?20 див.
    • Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

  • На цьому розрахунок кроквяної системи ламаного даху закінчений.

    Як видно, зведення та розрахунок ламаного даху – досить клопіткий процес, який з лишком компенсується перевагою розширення житлового простору.

    Конструкція ламаного даху, пристрій і як розрахувати ламану дах

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками