Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Розрахунок крокв рекомендується виконувати максимально точно, виходячи з особливостей місця будівництва, зовнішнього навантаження на кроквяну систему, розмірів і конфігурації споруди, характеристик матеріалу для зведення даху.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Види навантажень на крокви

Будівництво скатної даху вимагає створення міцного каркаса – несучої конструкції покрівлі. На етапі проектування потрібно виконати розрахунок крокв, з метою визначення довжини і перерізу елементів, які беруть на себе основні навантаження (постійні та змінні).

До постійних навантажень відноситься вага самого покрівельного пирога, який складається з зовнішнього покриття, обрешітки, гідроізоляційного шару, теплоізолятора, пароізоляції і внутрішньої обшивки горищного або мансардного приміщення. До цього ж типу навантажень відноситься вага обладнання або інших об’єктів, які планується розмістити на даху або закріпити на кроквах зсередини.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Під змінними навантаженнями мається на увазі вплив вітру та опадів, а також вагу людини, що займається ремонтом чи очищенням покрівлі. В цей же розряд входять і особливі навантаження, у тому числі сейсмічні – їх наявність пред’являє підвищені вимоги до надійності даху.

Розрахунок ваги покрівельного пирога

Перш ніж підійти до обчислення перерізу кроквяної ноги односхилим, двосхилим або вальмового даху, важливо визначитися з вагою покрівельного пирога. Для цього потрібно провести розрахунок, формула якого гранично проста: підсумовується вага одного квадратного метра на кожного шару покрівельної системи, а отриманий результат множиться на 1,1 – поправочний коефіцієнт, що дозволяє підвищити надійність конструкції на 10%.

Таким чином, стандартний розрахунок ваги покрівлі виглядає наступним чином: (вага 1 м2 решетування + вага 1м2 покрівельного покриття + вага 1 м2 гідроізоляції + вага 1 м2 утеплювача) ? 1,1 = вага покрівельного пирога з урахуванням поправочного коефіцієнта. При використанні більшості популярних покрівельних матеріалів (за винятком найбільш важких) дана навантаження на крокви не перевищує 50 кг/м2.

Розробляючи проект односхилим або двосхилим даху досить орієнтуватися на вагу покрівельного пирога, рівний 55 кг/м2. Такий підхід дозволить звести каркас покрівлі з запасом по міцності і надалі змінювати вид покрівельного покриття без перерахунку кроквяної системи.

Снігові і вітрові навантаження

Для багатьох регіонів Росії актуальне питання снігових навантажень на крокви – від кроквяної ноги потрібно витримувати, не деформуючись, тяжкість накопиченого снігу. Чим менше кут нахилу покрівлі (зазвичай це відноситься до односхилого конструкції), тим вище снігові навантаження. Будівництво практично плоскої односхилого даху вимагає використання крокв великого перерізу і мінімального кроку їх монтажу. При цьому слід регулярно займатися очищенням односхилого даху, кут нахилу якої не перевищує 25°.

Формула S = Sg ? µ дозволяє обчислити снігове навантаження (S). При цьому:

  • Sg – довідкове значення ваги снігового покриву на 1 квадратному метрі горизонтальної поверхні (вибирається по таблиці в СНиП «Кроквяні системи» в залежності від регіону будівництва);
  • µ – поправочний коефіцієнт, величина якого визначається кутом нахилу даху.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Коефіцієнт µ дорівнює:

  • 1,0 – кут нахилу ската до 25°;
  • 0,7 – кут нахилу схилу від 25 до 60°.

Для дахів зі скатами, кут нахилу яких перевищує 60°, снігові навантаження при розрахунках не враховуються.

Для обчислення вітрового навантаження (W) застосовується формула W = Wo ? k, де:

  • Wo – довідкове значення вітрового навантаження, характерною для конкретного регіону (вибирається по таблиці);
  • k – поправочний коефіцієнт, значення якого залежить від висоти споруди і типу місцевості.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

А – відкрита місцевість (поле, степ, узбережжя);

Б – міська забудова, ліс.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Взаємозв’язок перерізу і довжини крокв

Розрахунок довжини крокв виконати досить просто, якщо взяти до уваги, що практично вся дах являє собою систему трикутників (неважливо, йдеться про односхилим, двосхилим або складної покрівлі). Знаючи довжину стін будівлі, кут нахилу ската або висоту гребеня, за допомогою теореми Піфагора обчислюється довжина стропильної ноги від краю стіни до конька. До отриманого значення потрібно додати величину карнизного звису (якщо крокви будуть виступати за край стіни). У деяких випадках карнизний звис формується за рахунок установки кобилок – дощок для нарощування кроквяної ноги. Довжина кобилок підсумовується до довжини крокви при розрахунку площі даху – це дозволить визначити точну кількість матеріалів для монтажу покрівельного пирога.

Щоб визначити, дошка або брус якого перетину підходить для зведення конкретної односхилим, вітрової або вальмового даху, можна скористатися таблицею стандартів, в якій наведено відповідності між такими параметрами, як товщина пиломатеріалу, довжина стропильної ноги і крок встановлення крокв.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Параметри перерізу крокв варіюються від 40?150 мм до 100?250 мм. Довжина стропильної ноги залежить від кута нахилу ската і довжини прольоту між протилежними стінами. При збільшенні кута нахилу ската збільшується довжина крокви, що вимагає використання пиломатеріалу більшого перерізу для забезпечення необхідної міцності конструкції. При цьому снігове навантаження на дах зменшується, і можна зробити крок встановлення крокв більш рідкісним. У той же час, зменшення кроку крокв веде до зростання сумарного навантаження на кроквяну ногу.

Виконуючи розрахунок, необхідно приймати до уваги всі фактори, щоб домогтися необхідної міцності каркасу даху, у тому числі враховувати характеристики деревини (щільність, ступінь вологості, якість) при зведенні дерев’яних конструкцій, товщину елементів з металу – при будівництві металевих каркасів даху.

Несуча конструкція даху повинна мати високу ступінь жорсткості – потрібно виключити прогин крокв під навантаженнями. Прогин виникає, якщо були допущені помилки при обчисленні перерізу елементів даху і кроку установки крокв. Якщо прогин крокв був виявлений після монтажу покрівлі, можна використовувати додаткові елементи (підкоси) для додання жорсткості конструкції. Якщо довжина стропильної ноги односхилим, вітрової або вальмового даху перевищує 4,5 метра, без установлення підкосів прогин може утворитися незалежно від перерізу дерев’яних кроквяних ніг. Це слід враховувати, виконуючи розрахунок довжини крокв.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Основні принципи розрахунку базуються на тому, що вибір товщини бруса залежить від сумарного навантаження на дах. Збільшення товщини крокви веде до підвищення міцності даху, дозволяє виключити прогин, але при цьому істотно зростає сумарна вага кроквяної системи, тобто, підвищуються навантаження на будівельні конструкції і фундамент. Крокви на житлових будинках встановлюють з кроком 60 – 100 см, конкретна величина залежить від:

  • розрахункової навантаження;
  • перерізу крокв;
  • характеристик покрівельного матеріалу;
  • кута нахилу скатів;
  • ширини теплоізоляційного матеріалу.

Розрахунок кількості кроквяних ніг безпосередньо пов’язаний з кроком їх установки. Спочатку підбирається відповідний крок монтажу, потім довжину стіни слід розділити на дане значення, додати до результату одиницю і округлити число. Поділивши довжину стіни на отриманий результат, можна отримати потрібний проміжок між кроквами.

При визначенні кількості крокв на одному схилі важливо пам’ятати, що враховується відстань між осями кроквяних ніг.

Кроквяні конструкції з металу

У приватному будівництві використання металевих кроквяних систем зустрічається рідше, так як каркас з металу потрібно монтувати за допомогою зварювання – це веде до збільшення складності та обсягу робіт. Можна замовити виготовлення конструкції на виробництві, але її монтаж вимагає застосування спецтехніки. Проектування каркасу даху з металу вимагає точного розрахунку і дотримання розмірів всіх елементів, оскільки відсутня можливість підігнати деталь безпосередньо при монтажі.

До міцності металевих кроквяних систем немає претензій: використання металопрофілю дозволяє виключити прогин крокв навіть при перекриття великих прольотів без установки додаткових елементів для міцності і жорсткості. Крокви з металу можуть перекривати прольоти більше 10 метрів, не утворюючи прогин під розрахунковими навантаженнями.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Виконуючи розрахунок кроквяної системи з металу, слід враховувати вагу матеріалу, навантаження на будівельні конструкції і фундамент. Параметри міцності металевих крокв і їх високий опір навантажень на прогин дозволяє значно скоротити кількість даних елементів порівняно з дерев’яною конструкцією.

Розрахунок металевого каркасу даху слід вести, базуючись на довідкових значеннях міцності елементів (швелерів, куточків, балок тощо) в залежності від їх форми і товщини. Слід враховувати розміри прольотів і кут нахилу скатів.

Опорна конструкція для кроквяної системи з металу (мауерлат) повинен являти собою металеву балку, надійно закріплену на верхньому краю стіни.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перерізу і кількості крокв на дах

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками