Покрівельна конструкція - один з головних елементів, що обгороджують будівлі, до якісних характеристик якого пред'являються досить жорсткі вимоги.

Одним з найбільш поширених матеріалів для обшивки даху є металева черепиця, яка виготовляється з тонких сталевих, алюмінієвих або мідних листів.

Зверху елементи оснащуються полімерним покриттям, яке захищає метал від агресивних зовнішніх впливів.

Зовні металочерепиця схожа на керамічну, проте вона міцніша. Цей матеріал застосовується для покриття скатних покрівель, ухил яких повинен бути не менше 14 градусів.

6 Розрахунок тимчасового навантаження

• 6.1 Вітрове навантаження
• 6.2 Снігове навантаження

7 Як вибрати брус і розрахувати крок крокв під металочерепицю?

• 7.1 У чому відмінність кроквяної системи для холодної і теплої покрівлі?

8 Монтаж крокв під металочерепицю

9 Корисне відео

Що таке кроквяна система?

це збірна каркасна конструкція даху, що складається з безлічі дерев'яних або металевих деталей. вона спирається на несучі стіни, є надійною основою для всіх вище елементів. Кроквяна система служить своєрідним скелетом, на підставі якого проводиться утеплення, паро-та гідроізоляція даху, а також укладання покрівельного фінішного покрівельного шару.

кроквяна система

Складові елементи кроквяної даху, і їх основні характеристики:

• Мауерлат. Брус з хвойної породи, який є сполучною елементом між кроквами і нижчого рівня конструкціями. Має квадратний поперечний переріз зі стороною 100 або 150 мм. Мауерлат укладається уздовж несучої стіни по всій її довжині. За допомогою мауерлата навантаження від покрівлі рівномірно розподіляються по всій будівлі.
• Лежень. Брус, який має квадратний перетин аналогічне мауерлату. Він укладається поперечно несучих стін, так як служить для перерозподілу навантаження від покрівельних стійок.
• Кроквяна нога. З цих елементів створюється основна трикутна конструкція покрівлі, яка має всю тяжкість зовнішніх атмосферних впливів (дощ, вітер, сніг, град і т.д.).
• Стойка. Вертикальні сполучні елементи, що розподіляють стискають навантаження від конькового вузла по всій площі несучих стін. Виконуються з квадратних брусів, довжина ребра яких визначається розрахунком.
• Затягування. Є завершальним горизонтальним елементом трикутника з кроквяних ніг, що не дозволяє їм розповзтися під тиском зовнішніх навантажень і власного ваги даху. Використовується в системах з висячими кроквами.
• Підкоси. Сприймають і перерозподіляють изгибающие навантаження від конькового вузла.
• Решетування. Складається з дощок, брусків або фанерних листів (у разі подальшого укладання бітумної черепиці), які розташовуються щодо стропильних ніг під прямим кутом, будучи при цьому додатковим жетсткостним елементом.
• коник. Місце стику двох скатів даху.
• Звис. Покрівельний елемент, який виступає за несучі стінові конструкції на відстань близько 0,4 м. Його призначення - обмежити проникнення вологи до стін.
• Кобили. Ці елементи приєднуються до кінців крокв в разі, якщо вони мають недостатню довжину для організації схилу.

Різновиди скатних дахів

Залежно від кількості похилих площин, покрівельні конструкції можна розділити на:

{ad1}

• Односхилі. Мають тільки одну похилу поверхню. Використовуються для спорудження безчердачною покрівлі малих будівель, а також для приховування ґанків, прибудов і госпбудівель.
• Подвійні. Складаються з 2-х похилих поверхонь, з'єднаних між собою в коньковом вузлі. Торцеві трикутні поверхні, утворені в результаті стику двох скатів, називаються фронтонами.
• Шатрові. Такі конструкції має 4 скатні поверхні, що мають трикутну форму (вальми). Пристрій такої покрівлі передбачає зрізання фронтонів похилою площиною по всій висоті.
• Полувальмовие. Має також 4 ската. Однак, на відміну від шатрової конструкції, фронтони зрізаються похилою площиною тільки частково.
• Четирехщіпцовие. Мають 8 похилих поверхонь.
• Дахи з мансардою. В цьому випадку простір між кроквяної системою і коробкою будівлі є додатковим житловим приміщенням.
• Купольні. Влаштовуються для будівель, що мають круглу форму в поперечнику. Іноді зустрічається такий різновид, як конусна дах.
• У формі піраміди. Влаштовуються для квадратних будівель. Відрізняються значною висотою.

У приватному житловому будівництві найчастіше застосовується варіант двосхилим покрівлі, так як він має ряд переваг. До них можна віднести:

1. Практичність. Двосхилий покрівля має значний кутом нахилу, завдяки якому дощова вода не накопичується на її поверхні, а снігове і вітрове навантаження розподіляються найбільш оптимально.
2. Простота пристрою і експлуатації. Збірка і стикування двох похилих елементів проводиться значно простіше, ніж у складних покрівельних конструкцій. До того ж, ремонт такого даху буде також нескладним.
3. Естетичність. Покрівля з двосхилим конструкцією органічно пишеться в навколишнє інфраструктуру.
4. надійність (Якщо монтаж здійснено правильно).
5. демократична ціна складових матеріалів.

Види скатних дахів

ВАЖЛИВО!

При створенні обрешітки необхідно враховувати, що крайні елементи, розташовані біля карниза, повинні бути товщі на 10-15 мм, ніж інші. Це пов'язано з конструктивними особливостями металочерепичних елементів.

Двосхилий дах - кроквяна система під металочерепицю

Каркас з крокв під двосхилий дах з металочерепиці не має істотних відмінностей від конструкцій з іншими вкривають покрівельними матеріалами.

Але, з огляду на те, що металеві тонкі аркуші мають малу питому вагу, крокви будуть відчувати меншу постійне навантаження.

Це дозволяє зменшити значення їх поперечного перерізу, за рахунок чого вдасться значно заощадити на покупці дерев'яних матеріалів.

Для покрівлі під металочерепицю оптимальний кут нахилу повинен складати не менше 14 градусів.

Для покрівлі з двома скатними елементами застосовуються такі варіанти облаштування каркаса:

Похилі крокви під металочерепицю.

В цьому випадку 2 несучі кроквяні ноги скріплюються між собою за допомогою лежня (Горизонтально) і стійки (Вертикально). Лежень укладається паралельно мауерлатного елементу, приймаючи при цьому на себе частину силових впливів. Кроквяна система під металочерепицю сприймають на себе тільки згинальні навантаження, що значно впливає на підбір розрахункового поперечного перерізу. Така система може застосовуватися для будівель з великими і малими прольотами.

види крокв

Висячі крокви.

На відміну від наслонних систем, в такому варіанті дві кроквяні ноги скріплюються між собою тільки в коньковом вузлі. При цьому виникають суттєві распирающие зусилля на несучі елементи, що обмежує застосування висячих крокв тільки для будівель з прольотом не більше 6 м. У деяких випадках зустрічається установка додаткового сполучного елемента - затягування, що приймає на себе частину розпірних навантажень.

Вони можуть бути виконані з дерева або метала, а також встановлюватися внизу (виконують роль несучої балки) або вгорі трикутної конструкції. Варто врахувати, що чим вище розташовується затягування, тим більші зусилля вона буде сприймати.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ! Для забезпечення якісної роботи затяжки необхідно подбати про надійність скріплення з несучими кроквяними ногами.

комбінований варіант

Використовується для створення оригінальної покрівельної конструкції. Включає в себе елементи як висячої, так і наслонних системи.

Як розрахувати кут нахилу крокв?

Для здійснення розрахунку кута нахилу двосхилим даху потрібно знати кілька геометричних значень будівлі, а саме:

• Половина ширина прольоту - L;
• Відстань від несучої стіни до коника даху (або висота опорної стійки) - H.

Стандартна формула: α = arctg (L / H)

Де α - шуканий кут нахилу покрівлі.

Знаючи це значення можна обчислити довжину несучої кроквяної ноги:

l = H / sinα.

Де l - довжина кроквяної елемента.

Кут нахилу крокв

Як розрахувати навантаження?

Для здійснення правильного підбору деталей каркаса даху необхідно розрахувати значення тимчасової і постійної навантаження, діючих на її конструктивні елементи.

Постійне навантаження включає в себе вагу всіх елементів покрівельного пирога, а також маса самих несучих елементів і обрешітки.

До складу тимчасових варіантів навантаження входять силові дії від вітру, снігового покриву, дощових мас, а також вага людини (для обліку варіантів подальшого ремонту).

Розрахунок постійного навантаження

Вага покрівельного пирога.

Визначається шляхом складання мас всіх його елементів, а саме паро-, гідро- і теплоізоляції, а також покрівельного настилу з металочерепиці. При цьому вага одного погонного метра (можна знайти в нормативної документації) множаться на значення його довжини.

Вага кроквяної системи.

Визначається шляхом складання вагових значень обрешітки, чорнового настилу, а також несучого каркаса. Маса кожного елемента розраховується за формулою:

M = V * p,

Де V - об'єм елемента, що розраховується залежно від геометричних характеристик поперечного перерізу і довжини елементи;

P - Щільність використовуваної деревини (залежить від породи).

Загальна постійне навантаження = вага кроквяної системи + вага покрівельного пирога.

Розрахунок тимчасового навантаження

вітрова навантаження

Розрахунок ведеться відповідно до нормативної документації (СНиП 2.01.07-85 «Навантаження і впливи» або Єврокод «Впливу на конструкції» частина 1-4).

Для визначення значення вітрового впливу конструкцію даху умовно поділяють по висоті на декілька частин. Для кожної з них розраховується значення вітрового навантаження. Для отримання загального вітрового тиску їх необхідно підсумовувати.

Формула для розрахунку:

Wm = Wo × k × c,

Де Wm - значення вітрового навантаження;

Wo - нормативне значення тиску вітру, що визначається за картками районування;

k - коефіцієнт тиску вітру (визначається в залежності від висоти згідно з нормативною документацією);

с - аеродинамічний коефіцієнт (для двосхилим даху - 0,8).

снігове навантаження

Визначається за формулою:

S = μ × So;

Де So - нормативне значення снігового навантаження, яке визначається по карті районування.

μ - коефіцієнт, який визначається в залежності від кута нахилу даху:

• Для α≤30 град. - μ = 1
• Для α≥60град. - μ = 0
• Для 30≤α≤60 град. - μ = 0,033 × (60-α)

Райони снігового навантаження

Як вибрати брус і розрахувати крок крокв під металочерепицю?

Визначення значення поперечного перерізу бруса кроквяної елемента проводиться в кілька етапів.

Розрахунок навантаження, розподіленої на кожному погонному метрі конструкції:

Qр = L × Q;

Де Q - загальна погонна навантаження;

L - Крок крокв.

Значення L розраховується наступним чином:

Довжину ската даху ділять на передбачуваний крок конструкцій (для зручності найчастіше приймають рівним 1). Потім до отриманого значення додається 1. Отримане значення відображає кількість крокв, які потрібно встановити на одну скатну поверхню даху. На останньому етапі визначається значення осьового відстані між кроквяними елементами, шляхом ділення довжини ската покрівлі на кількість крокв.

Відстань між кроквами під металочерепицю - стандартний крок становить 0,6-0,95 м.

крок крокв

Потім визначаємося з максимальним робочим ділянкою кроквяної ноги (Lmax). Переходимо до розрахунку поперечного перерізу. Для цього знаходимо його висоту за формулою:

H ≥ 8.6 * lmax * sqrt (Qp / (b * r)), при ухилі покрівлі α

H ≥ 9.5 * lmax * sqrt (Qp / (b * r)), при ухилі покрівлі α≥30 град;

Де b - ширина поперечного перерізу,

r - значення нормативного опору деревини до згинаючих навантажень (визначається за нормативною документацією в залежності від сорту деревини).

Для спрощення розрахунків потрібно користуватися таблицею стандартизації стропильних елементів (ГОСТ 24454-80 «Пиломатеріали хвойних порід. Розміри").

При недотриманні нерівності необхідно збільшити значення геометричних характеристик перерізу і повторити розрахунок.

У чому відмінність кроквяної системи для холодної і теплої покрівлі?

Головною відмінністю цих двох покрівель є система обпирання кроквяних елементів. У разі влаштування теплого горища головним опорним елементом служить мауерлат, а також опорна балочна система. У холодній покрівлі крокви встановлюються безпосередньо на несучі стіни.

Монтаж крокв під металочерепицю

Всі монтажні роботи по влаштуванню покрівлі ведуться на досить великій висоті. Щоб звести до мінімуму ризик падінь, а також значно спростити висотні роботи, можна зібрати каркас несучої кроквяної системи на землі.

Для цього необхідно створити шаблон з дощок, по якому і буде здійснюватися подальша збірка.

Він виготовляється в кілька етапів:

• Дошки піднімаються над стінами будівлі, вирівнюються, а потім скріплюються за допомогою цвяха.
• Вирівнюють кут нахилу дощок відповідно до проекту, шляхом їх опускання і підйому. Елементи фіксуються.
• У результаті повинна вийти конструкція, що нагадує за формою майбутню кроквяну систему, виконану відповідно до розрахункових геометричними розмірами даху.
• Шаблон опускається на землю, відповідно до нього чистові елементи фіксуються між собою. Більш детально на відео нижче.

Потім слід подбати про встановлення опорного елементу - мауерлата. Як говорилося раніше, він укладається на несучі стіни в поздовжньому напрямку. Кріплення проводиться за допомогою шпильок (на армопояс або кладці) або за допомогою катанки (для будівель з невеликою покрівельної висотою).

ОБЕРЕЖНО! При використанні шпилькових з'єднання, сполучні елементи не потрібно наглухо замуровувати в стіну. Вони повинні виступати зі стіни на 30-40 мм, так як на шпильки буде накручуватися гайка.

Наступним етапом буде створення конькового прогону, службовця опорною частиною для всієї конструкції двосхилим покрівлі. Він виконується з бруса або обтесані колоди. У разі, якщо проліт будівлі не більше 6 м, його спирання може здійснюватися без додаткових опорних елементів. В іншому випадку для монтажу потрібно використовувати будівельні ферми.

Монтаж. Частина 1

Після установки цих елементів можна здійснювати підйом і монтаж основного кроквяної елемента, зібраного за шаблоном. Скріплення з мауерлатом може здійснюватися 2-ма способами:

Жорстким з'єднанням. Здійснюється за допомогою куточків і брусів. Рідше використовуються скріплення за допомогою запила на стропильних ногах, з подальшою фіксацією цвяхами або скобами.

Особливості: крім основного з'єднання необхідно здійснювати прив'язку крокв до стіни за допомогою анкерів або дротяної конструкції.

Ковзаючим. В його основі лежить створення шарнірного з'єднання. Його роблять за допомогою стикування елементів з використанням запилів. Елементи з'єднуються металевою заставної деталлю з отворами для болтів, або 2-мя цвяхами, які потрібно забивати під кутом.

Здійснювати монтаж дерев'яних ферм потрібно в певній послідовності. Спочатку встановлюються крайні ферми, розташовані на торцях будівлі. Потім між ними натягується шнур або мотузка, за допомогою яких перевіряється вертикальність їх установки. Далі під шнуром ведеться подальша установка кроквяних конструкцій відповідно до заданого проектним кроком.

Монтаж. Частина 2

Створення покрівлі з металочерепиці - досить трудомісткий процес, що вимагає певних навичок і набитою руки. Тому для здійснення правильного монтажу потрібно як мінімум працювати під наглядом грамотного фахівця.

Корисне відео

Відео-інструкція самостійної установки кроквяних ніг: