Одним з ключових ланок у будівництві подчердачного поверху є розрахунок кроквяної системи мансардного даху. Складність полягає в тому, що необхідно врахувати кілька важливих складових: снігове навантаження, пориви вітру, кут нахилу скатів, вага самих крокв, утеплювачів, гідроізоляції, покрівельних матеріалів. Крокви можуть бути комбінованими, металевими або дерев'яними.
Мансардний дах повинна бути легкою, щоб не навантажувати фундамент. Забудовники все частіше використовують тонкостінні металеві крокви мансардних дахів, їх вартість набагато вище дерев'яних, але швидкість і простота монтажу таких систем покриває цей недолік з лишком.
У самостійному будівництві кроквяна система мансардного даху традиційно виготовляється з дерева, тому за основу візьмемо саме цей матеріал.
Корисно знати
Щоб правильно розрахувати кроквяну конструкцію мансарди, необхідно сумарно врахувати 3 види навантажень, що діють на покрівельну систему. По-перше, слід обчислити вагу самої мансардного даху: покрівельний матеріал, лати, контробрешетка, гідроізоляція, крокви, теплоізоляційний шар мансарди, пароізоляція, під чистове оздоблення. Для цього буде потрібно знати вагу кожного матеріалу на 1м 2, такі параметри вказуються в інструкціях і сертифікатах заводів-виготовлювачів.
Наприклад, полімерно-бітумної гідроізоляції потрібно 5 кг / м 2. один квадратний метр мінвати важить 10 кг, стандартної обрешітки з дошки в 25 мм - 15 кг, ондулін приблизно 3 кг, металочерепиця - найважчий покрівельний матеріал. При підрахунку навантаження складіть всі показники і помножте на поправочний коефіцієнт 1,1.
По-друге, конструкція кроквяної системи мансардного даху повинна витримувати снігові навантаження, в деяких районах цей показник перевищує більше 500 кг на м 2. Формула для розрахунку снігового навантаження:
S - снігове навантаження;
Sg - маса снігу на 1м 2 горизонтальної поверхні, показник встановлюється нормативними документами для кожного кліматичного району окремо;
μ - коефіцієнт, що залежить від ухилу даху: кут в 25 про - коефіцієнт 1,0, 25-60 про - 0,7, якщо ухил вище 60 о коефіцієнт не враховується.
І нарешті, вітрові навантаження. Для їх розрахунку застосовується формула:
W - вітрове навантаження;
Wo - нормативні дані, які визначаються індивідуально для кожного району;
k - поправочний коефіцієнт для різного типу місцевостей і висотності будівлі.
Висота будівлі, м
Для інших елементів кроквяної системи мансардного даху існують свої параметри:
- мауерлат виконується з бруса 150 * 150, 100 * 150, 100 * 100 мм;
- ригель - 100 * 200-150 мм;
- прогони - 100 * 200-150-100 мм;
- енди, діагональні ноги - 100 * 200 мм;
- затяжка - 50 * 150 мм;
- підкіс - 150 * 150, 100 * 100 мм.
- підшивальні дошка - 25 * 100 мм.
Кроквяна система двосхилим мансардного даху, креслення основних елементів ферми
Основні вузли
Кроквяні конструкції мансардних дахів не залежно від проекту включають в себе безліч сполучень і стикових вузлів, вони з'єднуються між собою, включаються в затяжку і мауерлат, мають допоміжні елементи системи: ригелі, бабки, опори або підкоси, додатково скріплюються скобами, болтами, хомутами. Пристрій кроквяної системи мансардного даху має передбачати рівномірний розподіл всіх навантажень на підставу і несучі конструкції будівлі.
Схема кроквяної системи мансардного даху, основні вузли і елементи
Залежно від архітектурного рішення, визначається вид мансардного даху, в свою чергу від конфігурації покрівлі залежить не тільки внутрішній інтер'єр мансарди. її корисна площа, а й який вид кроквяної системи застосуємо в кожному конкретному випадку: висячий або наслонних.
Похилі система, спирання ноги на коньковий брус і мауерлат
Похилі кроквяні ноги спираються на несучі стіни мансарди, а в середині підтримуються проміжними опорами, в таких системах навантаження передаються виключно на вигин. Висячі спираються тільки на мансардні стіни, зазвичай встановлюються при монтажі мансардного поверху. де немає внутрішньої несучої стіни, вони не створюють горизонтальну навантаження, тільки на стиск і вигин.
Висяча система влаштовується, якщо відстань між опорами-стінами не більше 6,5 м, установка додаткової опори дає можливість перекрити мансарду шириною до 12 метрів, якщо потрібно перекрити більш широкий ділянку, то на кожні 3 метри встановлюється своя опора.
Висячі і наслонние крокви мансардного даху
Якщо за проектом мансарди передбачений не один, а кілька ухилів, як у класичній мансардного даху, то зазвичай чергуються висячі (верхні) і наслонние (нижні) крокви.
Несучі елементи системи забезпечують міцність і стійкість всієї конструкції мансардного даху. У мансардного даху несучими елементами є: лати, крокви, мауерлат. Конструктивні особливості системи визначаються видом мансардного даху: односкатной, вальмовой, многоскатной, щипцевій тощо.
Кроквяна система мансардного даху, схема розташування вузлів односхилого перекриття
Форма даху мансарди залежить від перекривається площі і архітектурного задуму, для облаштування повноцінної мансарди краще вибирати прості види мансардних дахів, щоб балки і стійки не захаращували простір всередині.
Мансарда, кроквяна система вальмового четирехскатной даху
Етапи монтажу кроквяної системи мансарди
Технологія монтажу мансардного даху вимагає певної послідовності:
- установка мауерлата;
- укладка поперечних балок;
- монтаж вертикальних стійок;
- затяжка бічних стійок або установка конькового бруса;
- розмітка кроку і монтаж стропильних ніг;
- установка допоміжних вузлів: ригелів, підкосів, підкроквяних ніг;
- лати, гідроізоляція, настил покрівельного матеріалу.
Кріплення мауерлата є важливим етапом для устрою всієї системи, це основа конструкції
технологія стикування
Не дивлячись на те, що алгоритм зведення кроквяної системи досить простий, установка крокв мансардного даху вимагає грамотного підходу до монтажу стикувальних вузлів. Основне навантаження в системі доводиться на ноги, тому від якості їх монтажу на мауерлат, а так само від надійності їх з'єднання між собою залежить безпека і міцність даху, та й мансарди в цілому.
Кроквяна система мансардного даху, фото кріплення висячих крокв до мауерлату
Існує 2 варіанти з'єднання крокви з мауерлатом: ковзне і жорстке. У дерев'яних мансардних конструкціях не можна робити все з'єднання жорсткими, так як дерево при певних умовах стискається і розширюється, а при жорсткому з'єднанні виникають розпірні навантаження на несучі вузли, в сукупності це призводить до деформації елементів кроквяної системи мансарди.
Як правильно кріпити наслонние крокви для мансарди
Важливо: Жорстке з'єднання використовується, якщо крокви наслонние, тоді нога жорстко кріпиться до мауерлату, але при цьому на конику, між собою або на прогоні вузли системи повинні кріпитися ковзаючим з'єднанням.
Якщо на мансардному даху застосовується жорстка система кріплення, то необхідно виключити будь-які зусилля: ковзаючі, крутний момент, повороти, зрушення. Для жорсткого кріплення існує два способи з'єднання:
- врубка в крокви;
- нашивка підпірного бруса.
Сідло (врубка) робиться на нозі, запили повинні забезпечити щільне прилягання деталей, і не повинні перевищувати 1/3 висоти бруса. Для жорсткого кріплення крокв впирається врубкой в мауерлат, 2 цвяха забиваються з боків, під кутом один до одного, хрест на хрест, третій цвях забивається зверху, вертикально. Рекомендується додатково підсилити кріплення металевими пластинами, куточками, болтами.
Скользящий спосіб з'єднання полягає в тому, що в мауерлат випилюється виїмка під ногу, потім деталі з'єднуються між собою спеціальним металевим куточком - санчата. Так кріпиться наслонних система.
Ковзне кріплення мансардного кроквяної системи
Незалежно від способу з'єднання мансардного кроквяної системи, крокви і мауерлат прикручують між собою дротом або додатково з'єднують анкерами, щоб виключити зсув даху від сильних поривів вітру. Підкоси, бабки, розпірки і бабки кріпляться скобами і хомутами.
Як наростити і посилити крокви мансарди
Найчастіше крокви не вистачає довжини бруса, щоб не замовляти спеціальні дошки, і не здорожувати будівництво мансарди, їх нарощують.
Важливо: Оскільки жорсткість кроквяної системи в місцях стикування втрачається, з'єднання слід робити там, де згинальний момент прямує до нуля.
Крокви з бруса зрощуються косим прирубом. В деталях роблять похилі запили, їх довжина повинна бути дорівнює подвоєному перетину, а торці висотою, рівній перетину бруса, помноженому на коефіцієнт 0,15. Стик кріплять болтами. Подібне з'єднання балок гармонійно вписується в дизайн мансарди, і дозволяє залишити несучі елементи даху відкритими.
Іноді крокви мансарди кріплять внахлест, дошки один на одного повинні заходити не менше ніж на метр, потім вони кріпляться цвяхами або болтами в шаховому порядку. Якщо мансардні крокви нарощуються встик, то запив повинен бути строго в 90 о. елементи прикладаються торцями, з двох сторін накладаються дошки, потім конструкція кріпиться болтами або цвяхами.
Варіанти подовження кроквяної ноги
Якщо перетин матеріалу недостатньо, то дошки посилюють. Сприяння крокви складаються з двох і більше дощок, щільно прилягають одна до одної, прошивається така конструкція цвяхами в шаховому порядку. Складові крокви роблять з двох дощок, між якими вставляються вкладиші завдовжки 2 висоти дошки. Відстань між вкладишами не повинно перевищувати 7 висот ноги. Верхня частина складових крокв може складатися з одинарної дошки.
Способи посилення кроквяної ноги
Як стикувати крокви нагорі
З'єднання крокв мансардного даху між собою нагорі має кілька варіантів. Якщо коник не передбачений, дошки обрізаються під кутом, кріпляться між собою цвяхами, і додатково за допомогою металевих і дерев'яних накладок. Висячі системи при складній стропіловке многоскатной мансардного даху, кріпляться в шип, одинарним або подвійним зубом.
Верхнє з'єднання крокв на безконьковой мансардного даху
Якщо кроквяної системою передбачено коник, то до коньковому брусу крокви можна кріпити внахлест, або запив торці під потрібним кутом, обов'язково слід посилити стики металевими або дерев'яними накладками.
Стиковка крокв на коньковом брусі
Збірку стропильних ферм краще проводити на землі, а потім піднімати і встановлювати конструкцію на мансардний поверх. Перш за все, необхідно зробити шаблон. Для цього дошка прикладається за місцем, отчерчиваем кут запила для верхнього стику, і відзначається паз для кріплення до мауерлату, потім таким же чином приміряється друга дошка.
На землі по отриманих оцінках дошки запилюються, стикуються між собою, шаблон піднімається на дах і приміряється. Якщо геометрія мансардного даху дотримана, то всю кроквяну систему можна виготовити за одним шаблоном, але в разі невеликих відхилень, рекомендується робити тільки верхній запив і стикування, а врізку в мауерлат робити за місцем.