Розрахунок навантаження на 1 м кроквяної системи. Як зробити розрахунок кроквяної системи двосхилим даху за допомогою онлайн калькулятора. Кут нахилу даху

Онлайн-калькулятор двосхилим даху допоможе вам розрахувати кути нахилу крокв, необхідну кількість решетування, граничне навантаження на покрівлю, а також матеріали, необхідні для будівництва даху 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 двосхилого даху спираються 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 матеріалу, який необхідний для 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 обрешітки 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 решетування.

Зразкова вага дощок решетування

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

Скатний дах має систему похилих площин (скатів). Конструкція кроквяної системи підбирається і розраховується, враховуючи наявність опор для неї, тип покриття, розміри і форму будівлі, що перекривається. Спеціальний розрахунок допоможе підібрати необхідний розмір кроквяної ноги та забезпечити міцність даху.

Види кроквяних систем двосхилим даху

Схема кроквяної системи вибирається, виходячи з умов кількості опор для неї та відстані між ними.

Наслонні крокви спираються на зовнішні несучі стіни будівель і на додаткові внутрішні опори, якщо відстань між основними опорами перевищує 4,5 м. Кроквяна нога знизу спирається на опорний брус (мауерлат), який передає вагу від даху на стіну будівлі. Верхній кінець з'єднується з коньковим прогоном та іншою кроквяною ногою.

1, 2 - висяча кроквяна система. 3, 4 - покрівля кроквяна система. a - крокви, b - затяжка, c - ригель, d - прогін, e - мауерлат, f - підкіс, g - стійка.

Висячий вид кроквяних систем має затяжку на рівні нижніх опорних вузлів або вище за них і не передбачає проміжних опор. Відстань між зовнішніми опорами не повинна перевищувати 6,5 м. Цей варіант пристрою кроквяної конструкції можна віднести до трикутних ферм. Відстань у плані між ними приймається 1,3-1,8 м-коду.

Склад покриття

Покрівля

Етернітові покрівлі є плоскими або хвилястими листами з азбестоцементу. Це найдешевший вид покрівельного покриття, який досить простий у монтажі. Останнім часом дослідження показали його шкідливий вплив на здоров'я людини.

До шиферних належать і сланцеві покрівлі. Вони споруджуються з природного матеріалу шаруватої структури сланцю. Єврошифер, ондулін є нащадками звичайного шиферу. Є спресованим скловолокном або целюлозою, які просочені бітумом.

Металеве покриття часто використовується у будівництві житлових будівель. Воно надійно захищає будинок від атмосферного впливу, має невелику вагу та не трудомістко в монтажі. До цього виду покрівель можна віднести профнастил, оцинковану сталь, алюцинк.

Рулонні відносяться до м'яких видів покрівель. Вони водонепроникні, стійкі до впливу навколишнього середовища та зручні у монтажі. До них належать такі види:

• руберойд (рубемаст, стекломаст, евроруберойд, толь та інших.);
• бітумно-полімерні (склоізол, склокром, лінокром та ін);
• мембранні покрівлі (ПВХ, термопластичні мембрани, плівки із синтетичного каучуку та ін.).

Якщо раніше черепичні покрівлі були лише керамічними, то сьогодні зустрічаються: цементно-піщані, бітумні та металочерепиця.

Дерев'яні покрівлі використовуються рідко через складність пристрою. Вони бувають гонтові, драничні, шиндеблі, леміш, тьосові.

Світлопроникні покрівлі виготовляються з полімерних матеріалів та скла. До них можна віднести стільниковий полікарбонат, гофрований полівінілхлорид, триплекс, поліестер та ін.

Обрешітка

Покрівельний настил або решетування є підставою для покрівлі. Його роблять із дощок чи брусків. При влаштуванні металевого, дерев'яного або черепичного даху брус обрешітки приймається перетином:

• 50х50 мм на відстані між кроквами - 1,0-1,1 м;
• 50х60(h) мм при кроці крокв - 1,2-1,3 м;
• 60х60 мм при кроці - 1,4-1,5 м.

Для інших видів можна використовувати дошки 2,5 см завтовшки. Під рулонну покрівлю влаштовується подвійний настил із дощок. Робочий нижній шар настилається перпендикулярно до напряму крокв з прозорами. Верхній укладається під кутом 45° до шару, що лежить нижче. Ширина дощок для нього приймається не більше ніж 8 см, а товщина становить 2 см.

Крокви

Дерев'яні крокви застосовуються зроблені з колод, спиляні на один кант, з пиляного лісу (брус, дошка, укладена на ребро). Для наслонних крокв краще підійде круглий переріз колоди. Діаметр їх становить 12-20 см. Переваги використання колоди в порівнянні з дошкою або брусом:

• економія деревини (для витримування однакових навантажень для круглого перерізу потрібен менший діаметр вихідного матеріалу);
• вище межа вогнестійкості;
• менша витрата металевого кріплення;
• більш високі показники жорсткості та довговічності.

Розрахунок наслонної кроквяної ноги

Між кроквяними ногами допускається крок 1,0-1,5 м. Перетин їх визначається за розрахунком, виходячи з міцності, а також жорсткості конструкції. Для цього визначається розрахункове постійне навантаження на крокви, що включає розрахунок постійних навантажень на один погонний метр покрівлі і снігове навантаження.

Схема розподілу навантаження по крокви: α - кут нахилу покрівлі, q - загальні постійні навантаження, q

Вихідними даними для розрахунку приймаються:

• крок встановлення кроквяних ніг;
• кут нахилу покрівлі;
• ширина та висота даху.

Вибір параметрів, а також вибір більшості коефіцієнтів залежить від матеріалу покрівельного покриття і докладного складу покрівельного пирога.

Для похилих покрівель постійні навантаження розраховуються за такою формулою:

Кроквяна нога розраховується також на жорсткість (прогин). Тут використовується нормативне навантаження:

• α - кут нахилу покрівлі;
• n, n c - коефіцієнти надійності для навантажень від снігу - 1,4, навантажень від даху - 1,1;
• g - вага 1 м 2 , який сприймає кроквяна нога (покрівля, решетування, крокви);
• а - крок кроквяних ніг (по осі).

• S g - вага снігу на 1 м 2 який залежить від кліматичного району;
• с е - Коефіцієнт зносу снігу за рахунок впливу вітру та інших атмосферних впливів, залежить від режиму експлуатації покрівлі;
• c t - Термічний коефіцієнт.

Коефіцієнти с е та c t приймаються згідно з вимогами СП 20.13330.2011 розділ 10 «Снігові навантаження» відповідно до 10.5 та 10.6. Для приватного будинку зі скатним дахом з ухилом покрівлі понад 20° коефіцієнти е і t рівні одиниці, отже, формула снігового покриву:

µ — коефіцієнт, який залежить від кута нахилу даху та визначається згідно з додатком «Г» СП 20.13330.2011:

• для покрівель з кутом нахилу менше 30 µ = 1;
• для покрівель з кутом нахилу понад 60 µ = 0;
• в інших випадках для кута нахилу 30°<α<60° µ = 0,033 х (60°-α).

Вагу снігового покриву по районах можна уточнити в СП 20.13330.2011 «Навантаження та дії», де також визначається номер району за картою додатка Ж.

Вага снігового покриву S g

Оскільки кроквяна нога піддається згину від впливу на неї навантажень, її перевіряють на міцність як елемента, що згинається, за формулою:

М< m и R и W нт

• М - згинальний розрахунковий момент;
• R і - розрахунковий опір вигину деревини;
• m і - Коефіцієнт, що відображає умови роботи;
• W нт - момент опору даного перерізу;
• R і = 130 кг/см 2 - для сосни та ялинки;
• m і дорівнює 1,0 - для перерізів заввишки до 15 см і 1,15 - для перерізів заввишки більше 15 см.

В індивідуальному порядку розраховується момент опору та момент інерції для матеріалу крокв. За отриманими даними підбирається необхідний розмір конструктивних елементів крокв.

Запропонований розрахунок є зразковим і вимагає доповнення у вигляді гранично допустимої довжини опорних елементів, розставляння розпірних балок і стійок.

Приклад №1

Розглянемо черепичну керамічну покрівлю на двосхилим даху у районі Москви (III кліматичний район).

Кут нахилу 27 °; cos = 0,89; крок крокував по осі - 1,3 м; розрахунковий проліт крокв - 4,4 м. Обрешітка приймається з бруса 50х60 мм.

Вага даху на 1 м2:

• вага покрівлі – 45 кг;
• вага кроквяної ноги - 10 кг.

Разом: g н = 62 кг/м2

• q = (1,1 х 62 х 0,89 + 1,4 х 126 х 0,89 2) х 1,3 = 260 кг/м.

• q н = (62 х 0,89 + 126 х 0,89 2) х 1,3 = 201 кг/м
• М = 0,125 х q х l 2 = 0,125 х 2,60 х 440 2 = 62 920 кг∙см

Момент опору:

Момент інерції (I), який необхідний умови можливого прогину f = 1/150 l; E = 100 000 кг/см2; qн = 201 кг.

За спеціально розробленими таблицями можна визначити діаметр колоди для крокв.

Діаметр колоди (см) в залежності від W і J (для колод, стесаних на один кант).

Згідно з наведеною таблицею визначаємо діаметр колоди — 18 см.

Приклад №2

Візьмемо всі дані від попереднього прикладу, але для покрівлі з ондуліну. Необхідно розрахувати переріз кроквяної ноги із бруса.

Кут нахилу 27 °; cos =0,89; крок крокував по осі - 1,3 м; розрахунковий проліт крокв - 4,4 м. Обрешітка приймається з бруса 50х60 мм.

Вага даху на 1 м2:

• вага покрівлі з ондуліну – 3,4 кг;
• обрешітка - 0,05 х 0,06 х 100 х 550/25 = 7 кг;
• вага кроквяної ноги - 10 кг.

Разом: gн = 20,4 кг/м 2

• q = (1,1 х 20,4 х 0,89 + 1,4 х 126 х 0,89 2) х 1,3 = 207,6 кг/м.

• qн = (20,4 х 0,89 + 126 х 0,89 2) х 1,3 = 153,3 кг/м
• М = 0,125 х q х l 2 = 0,125 х 2,08 х 440 2 = 50 336 кг∙см

Момент опору:

Момент інерції (I), який необхідний умови можливого прогину f = 1/150 l; E = 100 000 кг/см2; qн = 153,3 кг.

Приймаємо брус заввишки 15см. Для бруса висотою понад 14 см Rі = 150 кг/см2. Тому:

По таблиці визначаємо розмір перерізу бруса для крокв.

Ширина (b) та висота (h) бруса в залежності від W та J.

Приймаємо для кроквяної ноги брус перетином 10х15 см.

Наведені формули можна використовувати для розрахунку інших покриттів даху. При цьому розраховується навантаження на кроквяну ногу виходячи з обраного варіанту. У формулах можуть змінюватися:

• довжина крокв;
• крок крокв;
• кут ухилу даху;
• снігове навантаження, яке підбирають згідно з регіоном будівництва;
• вага обрешітки.

Поєднання кроквяних ніг між собою та прогоном має бути надійним. Це забезпечує відсутність руйнівного розпору стіни будівлі. Дерев'яні конструкції потрібно іноді оглядати, тому при спорудженні наслонних крокв відстань від позначки верху горищного перекриття до нижньої позначки мауерлата приймається не менше 400 мм.

Двосхилі дахи і сьогодні є традицією приватного домобудівництва. Правильне влаштування даху - це міцний, довговічний і красивий будинок.

Розрахунок кроквяної системи слід робити не після будівництва коробки будинку, а ще на етапі виготовлення проекту будівлі. Треба пам'ятати, що для дуже відповідальних та престижних споруд такі роботи рекомендується замовляти професійним архітекторам, тільки вони зможуть виконати правильні розрахунки та гарантувати тривалість та безпеку експлуатації споруди.

Незважаючи на те, що це одна із найпростіших типів систем для житлових будівель, є кілька видів конструкції. Різноманітність дозволяє збільшувати варіанти використання дахів під час будівництва будинків за стандартними або індивідуальними ексклюзивними проектами.

Конструктивні елементи кроквяної системи

Ми дамо перелік всіх елементів, які потрібно розраховувати для кожного конкретного випадку.

Найбільш простий елемент кроквяної системи може виготовлятися з бруса 150×150мм, 200×200 мм або дощок 50×150 мм і 50×200 мм. На невеликих будинках дозволяється використовувати спарені дошки завтовшки від 25мм. Мауерлат вважається невідповідальним елементом, його завдання лише рівномірно розподіляти точкові зусилля від кроквяних ніг по периметру фасадних стін будівлі. Фіксується до стіни на поясі, що армує, за допомогою анкерів або великих дюбелів. Деякі кроквяні системи мають великі зусилля, що розпирають, в цих випадках елемент розраховується на стійкість. Відповідно, підбираються оптимальні способи фіксації мауерлату до стін з урахуванням матеріалу кладки.

Ціни на брус

Формують силует кроквяної системи та сприймають усі діючі навантаження: від вітру та снігу, динамічні та статичні, постійні та тимчасові.

Виготовляються з дощок 50х100 мм або 50х150мм, можуть бути суцільними або нарощеними.

Дошки розраховуються по опору на вигин, з урахуванням отриманих даних підбираються породи та сорти деревини, відстань між ногами, додаткові елементи підвищення стійкості. Дві з'єднані ноги називаються фермою, що у верхній частині можуть мати затяжки.

Затягування розраховуються на розтяг.

Прогони

Одні з найважливіших елементів кроквяної системи двосхилого даху. Розраховуються на максимальні згинальні зусилля, виготовляються з дощок або бруса відповідного навантаженням перерізу. У найвищому місці встановлюється коньковий прогін, по обидва боки можуть монтуватися бічні. Розрахунки прогонів досить складні і мають враховувати велику кількість факторів.

Можуть бути вертикальними та похилими. Похилі працюють на стиск, кріпляться під прямим кутом до крокв. Нижня частина упирається в балки перекриття або бетонні плити, прийнятні варіанти упору про горизонтальні лежні. За рахунок упорів можна використовувати для виготовлення кроквяних ніг більш тонкі пиломатеріали. Вертикальні упори працюють на стиск, горизонтальні на згин.

Лежні

Укладаються вздовж горищного приміщення, упираються в кілька несучих стін або міжкімнатних перегородок. Призначення – спрощення виготовлення складної кроквяної системи, створення нових точок передачі навантажень від різних типів упорів. Для лежнів можна використовувати балки або товсті дошки, розрахунок робиться за максимальним згинальним моментом між точками опори.

Обрешітка

Тип решетування вибирається з урахуванням технічних параметрів покрівельних покриттів і на показники кроквяної системи не впливає.

Яка обрешітка необхідна під профнастил? Коли монтувати дерев'яну, а коли металеву? Як правильно вибрати крок решетування і які при цьому враховувати фактори?

Ціни на дошки будівельні

Дошки будівельні

Етапи розрахунку двосхилим даху

Всі роботи складаються з декількох етапів, кожен впливає на стійкість і довговічність експлуатації конструкції.

Розрахунок параметрів кроквяних ніг

З отриманих даних визначаються лінійні параметри пиломатеріалів і крок ферм. Якщо навантаження на крокви дуже великі, то рівномірного їх розподілу встановлюються вертикальні чи кутові упори, розрахунки повторюються з урахуванням нових даних. Змінюється напрямок впливу зусиль, величина крутних і згинальних моментів. Під час розрахунків мають враховуватися три види навантажень.

1. Постійні.До цих навантажень відноситься вага покрівельних матеріалів, решетування, утеплювальних шарів. Якщо горищне приміщення експлуатоване, слід брати до уваги масу всіх отелювальних матеріалів внутрішніх поверхонь стін. Дані за покрівельними матеріалами беруться з їх технічних характеристик. Найлегше металеві покрівлі, найважче натуральні сланцеві матеріали, керамічна або цементно-піщана штучна черепиця.

   

2. Змінні навантаження.Найскладніші для розрахунків зусилля, особливо нині, коли клімат різко змінюється. Для розрахунків, як і раніше, беруться дані з довідників СНиПа застарілого зразка. Для його таблиць застосовувалися відомості п'ятдесятирічної давності, відтоді значно змінилася висота снігового покриву, сила та переважний напрямок вітру. Снігові навантаження можуть у рази перевищувати наявні в таблицях, що впливає на достовірність розрахунків.

   

   Причому висота снігу змінюється не тільки з урахуванням кліматичної зони, але й залежно від розташування будинку по сторонах світла, рельєфу місцевості, конкретного місця розташування будівлі і т. д. Такими ж недостовірними є дані про силу і напрям вітру. Архітектори знайшли вихід із цієї складної ситуації: дані беруть зі старілих таблиць, але для страхування надійності та стійкості у кожній формулі застосовують коефіцієнт запасу міцності. Для відповідальних кроквяних систем на житлових будинках норматив становить 1,4. Це означає, що всі лінійні параметри елементів системи збільшуються в 1,4 рази, і за рахунок цього підвищується надійність та безпека експлуатації конструкції.

   

   Фактична навантаження від вітру дорівнює показнику у регіоні розташування будови, помноженому коефіцієнт поправки. Поправочний коефіцієнт характеризує особливості розташування будівлі. За такою ж формулою визначається і максимальне снігове навантаження.

   

3. Індивідуальне навантаження.До цієї категорії відносяться специфічні зусилля, що впливають на кроквяну систему двосхилого даху під час землетрусу, торнадо та інших природних катаклізмів.

Кінцеві значення визначаються з урахуванням ймовірності одночасної дії всіх перерахованих вище навантажень. Розміри кожного елемента кроквяної системи розраховуються із застосуванням коефіцієнта запасу міцності. За таким самим алгоритмом проектуються не тільки кроквяні ноги, але й перемички, упори, розтяжки, прогони та інші елементи даху.

Монтаж кроквяної системи своїми руками - складний процес, що вимагає суворого дотримання технології та безпомилкових розрахунків.

На несучу конструкцію діють постійні навантаження, враховуючи які вибирають елементи обрешітки і контробрешітки та ін.

Пропонуємо ознайомитися з поетапним процесом монтажу крокв та їх розрахунком.

Матеріал для крокв

Для монтажу крокв використовують брус або дошку певного перерізу, що розраховується у процесі проектування з урахуванням усіх навантажень.

Застосовують тільки ретельно просушені, оброблені антисептиком та вогнетривким складом заготовки, у яких мінімальна кількість сучків та відсутні навіть дрібні тріщини.

Вологість деревини має бути в межах 20-23 відсотків.

Деякі фірми пропонують вже заготовлені та потрібним чином підготовлені кроквяні «ноги».

Їх досить правильно зібрати дома будівництва.

Є також готові кроквяні ферми.

Їх монтаж ще спрощується.

Металеві конструкції

Вкрай рідко використовують металеві крокви.

У них багато недоліків: дорожнеча, велика вага (виявляється додаткове навантаження на стіни та фундамент), необхідність залучення крана, поява іржі на зварювальних швах тощо.

Металеву систему переважно застосовують для промислових будівель.

Комбіновані елементи

Мінус дерева в тому, що воно з часом деформується під впливом навантажень.

Тому використовують комбіновані крокви з дерев'яних та металевих елементів.

Металеві застосовуються для підвищення несучої здатності конструкції.

До них відносяться ригелі, підкоси, бабки тощо.

Мінусом такої кроквяної системи є накопичення конденсату на металі, що, у свою чергу, може спровокувати загнивання дерев'яних частин.

Елементи кроквяних конструкцій

Конструктивно кроквяна система складається з наступних елементів:

1. Кроквяні ноги, що утворюють скелет даху.
2. Мауерлати - бруси, що укладаються по периметру стін. На них спираються кроквяні ноги.
3. Вертикальні стійки, на які спирається коник даху.
4. Коньковий прогін.
5. Підкоси. Їх застосування дозволяє використовувати крокви меншого перерізу при незмінному навантаженні, а також збільшити довжину прольотів між стінами.
6. Ригелі. Вони запобігають прогину кроквяних ніг.
7. Затягування. Потрібні для того, щоб знизити навантаження на стіни.
8. Обрешітка та контробрешітка.

Кроквильні системи

Однак отримане значення є усередненим.

1. За таблицею знаходять значення (S), що відповідає регіону проживання;
2. Визначають кут нахилу скатів. Для цього висоту даху ділять на половину прольоту, після чого за таблицею нижче вибирають відповідне значення;
3. Обчислюють значення коефіцієнта m з обліку ухилу скатів.
   Якщо ухил менший за 30 градусів, то m = 1,
   якщо від 60 і вище град. то m = 0,
   якщо від 30 до 60 град., значення знаходять за формулою m = 0.033x(60-«кут ската»);
4. Знаходять максимальне навантаження на дах за формулою Smax = S * m.

Знаходження вітрового навантаження

Розрахунок ведеться за даними з карти вітрових навантажень та кількох формул, як у першому випадку.

Також задіють таблицю нормативного тиску вітру та таблицю з коефіцієнтами.

Розрахунок ведеться у такому порядку:

1. По карті знаходять значення дії вітру на 1 квадратний метр даху з обліку району проживання (W0);
2. По таблиці «Значення коефіцієнта k» знаходять коефіцієнт, враховуючи висоту будинку та місцевість, де він розташований;
3. Виходячи з кута ухилу схилів даху, вибирають аеродинамічний коефіцієнт (C). Він знаходиться в межах від -1.8 (α менше 30 градусів) до + 0.8 (α більше 30 град.)
4. Знаходять за формулою Wm = Wo · K · C значення навантаження від вітру.

Вага покрівлі

Вага елементів кроквяної системи: решетування, чорнового покриття і т.д.

Користуються наведеними нижче даними.

Двосхилий дах утворюється на базі каркаса, що поєднує в собі елементарність пристрою і неперевершену надійність. Але цими перевагами кістяк покрівлі в два прямокутні скати може похвалитися тільки у разі ретельної добірки кроквяних ніг.

Параметри кроквяної системи двосхилим даху

До розрахунків варто приступати, якщо ви розумієте, що кроквяна система двосхилий покрівлі - це комплекс трикутників, найжорсткіших елементів каркасу. Вони збираються із дощок, розмір яких відіграє особливу роль.

Довжина крокував

Визначити довжину міцних дощок для кроквяної системи допоможе формулаa²+b²=c², виведена Піфагором.

Довжину крокви можна знайти, знаючи ширину будинку та висоту даху

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

За літерою «b» стоїть ширина будівлі, поділена надвоє. А «c» являє собою гіпотенузу трикутника, тобто довжину кроквяних ніг.

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

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

Шестиметрове крокви - найдовше, тому підходить як кроквяна нога.

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

Переріз кроквяних ніг

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 та підкосу;
• 10х10 або 10х15 см – для стійки;
• 5х10 або 5х15 см – для лежня;
• 2х10, 2,5х15 см - для решетування.

Товщина кожної деталі несучої конструкції покрівлі обумовлюється навантаженням, яке вона має відчувати.

Брус перетином 10х20 см ідеально підходить для створення кроквяної ноги

На переріз кроквяних ніг двосхилим покрівлі впливає:

тип будівельної сировини, адже «витримка» колоди, звичайних та клеєних брусів різниться;

довжина кроквяної ноги;

вид деревини, з якої були вистругані крокви;

протяжність просвіту між кроквяними ногами.

Найбільш істотно на перерізі кроквяних ніг позначається крок крокв. Збільшення відстані між брусами тягне за собою посилення тиску на конструкцію покрівлі, що несе, а це зобов'язує будівельника використовувати товсті кроквяні ноги.

Таблиця: переріз крокв залежно від довжини та кроку

Змінний вплив на кроквяну систему

Тиск на кроквяні ноги буває постійним та змінним.

Іноді і з різною інтенсивністю на конструкцію даху, що несе, 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 зробити всі розрахунки правильно

Змінне вітрове навантаження на крокви визначається за формулою W = Wo × k x c, де W – це показник вітрового навантаження, Wo – значення вітрового навантаження, характерного для певної ділянки Росії, k – поправочний коефіцієнт, що обумовлюється висотою споруди та характером місцевості, а c – аеродинамічний коефіцієнт.

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

Розрахунок вітрового тиску на дах ґрунтується на місцезнаходження будинку

Нормативне значення вітрового тиску дізнаються за картою 3 додатка 5 у СНіП 2.01.07–85 та спеціальній таблиці. Коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску за висотою, також стандартизований.

Таблиця: нормативне значення вітрового тиску

Таблиця: значення коефіцієнта k

На вітровому навантаженні відбивається як місцевість. Велике значення має місце розташування житла. За стіною з високих будівель будинку 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 снігової маси на 1 м² множиться на поправочний коефіцієнт, на значенні якого відбивається ступінь нахилу покрівлі.

Вага снігового пласта вказана в СНиП «Кроквяні системи» і визначається типом місцевості, де побудовано будинок.

Снігове навантаження на дах залежить від того, де розташований будинок

Поправочний коефіцієнт, якщо скати покрівлі нахиляються менш ніж на 25°, дорівнює одиниці. У разі нахилу даху на 25–60° цей показник зменшується до 0,7.

Коли дах нахилений більш ніж на 60 градусів, снігове навантаження скидають із рахунків. Все-таки з крутої покрівлі сніг скочується швидко, не встигаючи вплинути на крокви.

Постійні навантаження

Навантаженнями, що впливають безперервно, вважають вагу покрівельного пирога, включаючи решетування, утеплювач, плівки та матеріали для облаштування мансарди.

Покрівельний пиріг створює постійний тиск на крокви.

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

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

Таблиця: вага покрівельних матеріалів на 1 м ²

Тип покрівельного фінішного покриття	Вага кг на 1 м²
Рулонне бітумно-полімерне полотно	4–8
Бітумно-полімерна м'яка черепиця	7–8
Ондулін	3–4
Металева черепиця	4–6
Профнастил, фальцева покрівля, оцинковані металеві листи	4–6
Цементно-піщана черепиця	40–50
Керамічна черепиця	35–40
Шифер	10–14
Сланцева покрівля	40–50
Мідь	8
Зелена покрівля	80–150
Черновий настил	18–20
Обрешітка	8–10
Сама кроквяна система	15–20

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 означає додаткову крокву, яку потрібно поставити на край покрівлі.

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

Кроквяна система двосхилий даху - це конструкція з певної кількості крокв.

Крок брусів несучої конструкції покрівлі

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

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

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

Нормальним для кроквяних ніг вважається крок у 60-120 см.Вибір на користь 60 або 80 см роблять у разі будівництва покрівлі, нахиленої на 45? Таким же маленьким кроком повинен бути при бажанні покрити дерев'яний каркас даху важкими матеріалами на кшталт керамічної черепиці, шиферу азбоцементного і цементно-піщаної плитки.

Таблиця: крок крокв залежно від довжини та перерізу

Формули розрахунку кроквяної системи двосхилим даху

Розрахунок кроквяної системи зводиться до встановлення тиску на кожен брус та визначення оптимального перерізу.

При розрахунку кроквяної системи двосхилий покрівлі діють наступним чином:

1. За формулою Qr=AxQ дізнаються, яке навантаження на погонний метр кожної кроквяної ноги. Qr – це розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги, виражене в кг/м², A – відстань між кроквами у метрах, а Q – сумарне навантаження у кг/м².
2. Переходять до визначення мінімального перерізу бруса-крокви. Для цього вивчають дані таблиці, занесеної до ГОСТ 24454-80 «Пиломатеріали хвойних порід. Розміри".
3. Орієнтуючись на стандартні параметри, вибирають ширину перерізу. А висоту перерізу обчислюють, використовуючи формулу H ≥ 8,6·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), якщо ухил даху α< 30°, или формулу H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), когда уклон крыши α >30 °. H - це висота перерізу см, Lmax - робоча ділянка кроквяної ноги максимальної довжини в метрах, Qr - розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги кг/м, B - ширина перерізу див, Rизг - опір деревини на вигин, кг/см². Якщо матеріал виготовлений з сосни або ялини, 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 величина прогину відповідає нормативам. Вона не повинна бути більшою за цифру, яка виходить в результаті розподілу L на 200. Під L розуміється довжина робочої ділянки. Відповідність величини прогину співвідношенню L/200 здійснено тільки при вірності нерівності 3,125·Qr·(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1. Qr позначає розподілене навантаження на погонний метр кроквяної ноги (кг/м), Lmax - робоча ділянка кроквяної максимальної довжини (м), B – ширину перерізу (см), а H – висоту перерізу (см).
5. Коли вище представлена ​​нерівність порушується, показники B та H збільшують.

Таблиця: номінальні розміри товщини та ширини пиломатеріалу (мм)

Товщина дошки – ширина перерізу (B)	Ширина дошки – висота перерізу (H)
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	-

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. Як брус використовується матеріал із сосни першого сорту а це означає, що Rізг = 140 кг/см².

Для покриття покрівлі вибрано цементно-піщану черепицю, і тому вага даху становить 50 кг/м². Сумарне навантаження (Q), яке має 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 перерізу крокви).

У таблиці стандартних розмірів потрібно знайти висоту перерізу крокв, близьку до показника 15,6 см. Відповідним є параметр 17,5 см (при ширині перерізу 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. Можно сделать вывод: сечение пиломатериала выбрано верно.

Відео: докладний розрахунок кроквяної системи

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

Надрукувати