Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт

.

Думати про те, що пристосований під житло горище нещодавно придумане «know how» – глибока помилка.

Франсуа Мансар (Mansard) ще в 1630 році доручив підпокрівельного горищного простору нову роль.

З легкої руки французького архітектора «карлсоновы апартаменти» і носять назву «мансарда».

У більш суворому кліматі мансарди поширилися пізніше, з розвитком нових видів теплоізоляції.

Крокви для мансарди — наслонние або висячі

Форма даху, куди можна «запхати» як мінімум одну кімнату, може бути непередбачуваною.

Практикується найчастіше так звана двосхилий дах зі зламом.

Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт 1

Приклад двосхилим даху з переломом

Причина – вигідно.

Співвідношення обсягів «житловий/невикористовуваний» — максимально.

Відходять від звичної схеми з естетичних міркувань, коли якась «горбатість» не за смаком.

Однак, якою б не була форма, закони геометрії та опору матеріалів незмінні.

Два правила:

  • Розрахунок кроквяної системи стає зрозумілим, якщо складні форми звести до безлічі простих.
  • Єдина застосовувана в «кришуванні» жорстка конструкція – трикутник.
  • Розчленувавши на трикутники і порахувавши елементи кожного, можна з’ясувати і перерізу кроквяних ніг і підібрати матеріали.

    Вибір кроквяної системи

    Конструктивне рішення і розміри елементів кроквяних систем визначаються:

      • перекритої площею;
      • матеріалами крокв;

    Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт 2

    Кроквяна система ламаної мансардного даху

    • питомою вагою покрівельного матеріалу;
    • атмосферними навантаженнями;
    • формою.

    Верхні кінці крокв двосхилого даху завжди впираються один в одного або з’єднуються ще з коньковим брусом.

    Але якщо висячі крокви «стоять» тільки на зовнішніх стінах (з мауэрлатами або без), то наслонних допомагають внутрішні.

    Розрахунок мансардного даху з наслонних і висячих крокв

    Методика лежить на таких «китах»:

  • Вага снігу – див. карту-додаток до СНиП 2.01.07-85 (доповнені і змінені в 2008 р.):

    Снігові райони РФ
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8

    Q , кПа (кг/м2)
    0,8 (80)
    1,2 (120)
    1,8 (180)
    2,4 (240)
    3,2 (320)
    4,0 (400)
    4,8 (480)
    5,6 (560)

  • Сила вітру – карта вітрового навантаження звідти ж. Беремо середню складову від вітрового впливу z над землею з формули: W = Wo х kWo — нормативне значення сили вітру, по карті:

    Районування РФ
    Ia
    I
    II
    III
    IV
    V
    VI
    VII

    Wo (кгс/м2)
    17
    23
    30
    38
    48
    60
    73
    85

    k — коефіцієнт, який змінюється із-за висот і в залежності від місцевості:

    Висота будівлі, м
    А
    B

    5
    0,75
    0,5

    10
    1
    0,65

    20
    1,25
    0,85

    де А — відкриті простори, B — території, що мають перешкоди 10-метрової висоти і більше (міста, ліси тощо);

    При повному розрахунку множать ще й на C — аеродинамічний коефіцієнт (-1,8 – дах злітає, 0,8 – тиск вітру максимальне). Приймемо по максимуму: 0,8.

  • Далі виписуємо ваги:

  • покрівельного матеріалу;
  • чорнового настилу + обрешітки;
  • утеплювача (оскільки неутеплені мансарда — рідкість);
  • самої кроквяної системи.
  • Розрахуємо для практики перетин крокв для дому в підмосковній Щербинці.

    Дано:

    • кут нахилу даху α = 38°;
    • крок крокв A = 0,6 м;
    • довжина робочої ділянки (провисання) кроквяної ноги Lmax = 3 м;
    • матеріал візьмемо поширений — сосну I сорту (Rизг = 140 кг/см2);
    • покрівля – профнастил, вага 4 — 5 кг/м2.

    Знаходимо суму навантажень на кв. метр Q:

    • сніг – зона III: 180 кг/м2;
    • вітер – зона I: 23х1х0,8 = 18,4 кгс/ м2;
    • вага профнастилу: 5 кг/м2;
    • обрешітка – 20 кг/м2;
    • кроквяна система (з дощок): 20 кг/м2.

    Загальна: 243,4 ≈ 244 кг/м2;

  • На погонний метр стропилины доведеться Qr = A • Q;Qr = 0,6•244 ≈ 146,4 кг/м2, де 0,6 – крок крокв, обраний нами довільно.
  • Дошки для крокв візьмемо 50 мм.
    Прораховуємо перетин крокв.При вибраній ширині висоту визначаємо за формулою:
    H ≥ 8,6 • Lmax • sqrt(Qr / (B • Rизг)), коли ухил α 30°.H — висота перерізу кроквяної ноги, см;
    Lmax – довжина найдовшого робочого ділянки кроквяної ноги, м;
    Qr – скільки дістанеться навантаження на пог. м. в кг/м;
    B — товщина дощок в см;
    Rизг – показує, наскільки деревина може противитися вигину, кг/см2.

    Для соснового і ялинового матеріалів Rизг буде (за сортами):
    I — 140 кг/см2;
    II — 130 кг/см2;
    III — 85 кг/см2;

    sqrt — квадратний корінь.

    Оскільки мова йде про мансарді, то ухил менше 30° — нонсенс, отже:
    H ≥ 9,5 • 3 • sqrt(146,4 / 5 • 140) ≈ 18,24 см, найближче значення H ≥ 19 см;

    Вкладеться результат в норму?

    Перевіримо, чи дотримано нерівність:
    3,125 • Qr • (Lmax)3 / B • H3 ≤ 1

    Підставляючи значення, маємо:
    3,125 • 146,4 • 33 / 5 • 193 ≈ 0,36

    Оскільки 0,36 < 1, переріз матеріалу крокв підібрано зі значним запасом.
    Провівши точний зворотний розрахунок, можна непогано заощадити.

    З таблиць стандартних розмірів хвойного пиломатеріалу підберемо відповідний найкраще: підійде дошка шириною — 5 см, висотою — 19 див.

  • Підіб’ємо підсумки: перетин крокв, змонтованих з кроком 0,6 м, для даху цього будинку буде шириною в 5 см, висотою – в 19 див.

    Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт 3

    Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт 4

    Схема кроквяної системи мансардного даху

    Страшнувато?

    Благо, допитливі вітчизняні умільці швидко пристосували для типового, але надзвичайно нудного підрахунку «закордонні штучки» на зразок Exel від Microsoft.

    І тепер просто достатньо ввести у відповідні графи таблиць дані – розрахунок закінчено.

    Не влаштовує?

    Поміняйте ввідні – перераховує нехай машина.

    Наприклад, ось такий самосчитающий лист для елементів кроквяної системи:

    http://proroofer.ru/?attachment_id=720.

    У Мережі розійшовся софт для розрахунків такого роду програміста Андрія Мутовкина.

    Знайти його в мережі дуже просто.

    А ось що стосується наслонних або висячих крокв – тут все від прольоту.

    Невеликий проліт, мансарда вбудовується: висячі.

    Проліт великий, та опорні конструкції не заважають: наслонние.

    Коли ніяк не вписати додаткове приміщення — їх комбінація: мансардний дах.

    Дах з великим звісом

    Врятує рішення з упором крокв не «на», а «після» зовнішньої стіни.

    Карнизний звис настільки великий, що мауерлат вже не використовується — балки.

    Під крокви монтують підкіс, в кожну дерев’яну балку перекриття стійки заглиблюють не більше третини її перерізу.

    Щоб вітром дах не знесло, крокви додатково пов’язують дротяними скрутками і анкер.

    Стійки ставлять у місцях перетинань підкосів з кроквяними ногами, наголошуючи їх до балки перекриттів над капітальною огороджувальної конструкцією.

    Мансарда з наслонних крокв

    Перетин верхніх сутичок збільшують, застосовуючи загальноприйняті методики розрахунку.

    Сутички додатково попрацюють опорними балками для стійок наслонних крокв верху мансардного даху.

    Додайте сюди функцію несучих елементів для стін і стелі майбутніх кімнат.

    Верхній кінець бічних крокв крутого схилу спирають на бічній прогін, що укладається на стійки або фронтони.

    Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт 5

    Креслення кроквяної системи мансардного даху

    Допустимо — тільки на стійки, без прогонів.

    Нижні кінці цих крокв спирають на балки перекриття.

    При великій вазі покрівельних матеріалів вкорочують крок крокв і вводять додатково кілька поперечних балок.

    Резонно використовувати такі рішення для дахів складної геометричної форми.

    Основне навантаження зазнає каркас приміщення мансарди, крокви ж — з матеріалу тонший.

    Кроквяна система цього типу збирається так:

    • Спочатку формують каркас, що нагадує букву «П».
    • Вже на зібрану конструкцію кладуть прогони.
    • Кріплять крокви.

    Мансардний дах у «микродоме»

    Може бути виконана двояко.

    Перший, малоймовірний варіант – будинок в плані квадратний.

    Цікаво рішення, запропоноване ще в 1914 році.

    Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт 6Це – дах Р. Судейкина.

    Особливість її в тому, що горищний простір використовується для житлового приміщення майже на 90%.

    Немає більше жодної іншої даху з подібною ефективністю і простотою пристрою вікон безпосередньо в мансарді.

    Не вимагає чищення від снігу та наледі – дуже крута.

    Мінус – вимагає ретельного розрахунку елементів і майстерного виконання.

    Варіант другий: — пристрій кроквяної системи мансардного даху для дачного будиночка:

    • Крокви з дошки.
    • Розрахунок навантаження — на однопрогонові балки.

    Бажано ввести в конструкцію підсилення з’єднань – прибоины, монтажні планки.

    Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото | Ремонт 7
    Збирають вузли кроквяної системи так:

    • Врізають стійки до балки перекриття.
    • Встановлюють кроквяні ноги крутих нижніх схилів.
    • Ставлять верхню балку перекриття мансарди.
    • Врізають конькову стійку (їх ставлять кілька – по числу кроквяних ферм — заради посилення верхнього ската) в балки перекриття мансарди.
    • Ставлять кроквяні ноги верхніх схилів.
    • Підсилюють додатковими прибоинами місця зчленувань крокв з балками перекриттів.
    • Монтують сутички і риштування під покрівельний матеріал.

    Подивіться відео про розрахунок кроквяних систем.

    Ваш коментар буде першим

    Залишити коментар

    Ваш email не буде показано.