Кроквяна система односхилого даху

10

Спорудження кроквяної системи даху і подальший настил покрівлі – найважливіші етапи при будь-якому будівництві. Справа це досить складна, поєднане зі всебічною підготовкою, яка включає в себе розрахунок основних елементів системи і придбанням матеріалів потрібного перерізу. Далеко не кожен початківець будівельник буде здатний спроектувати і санувати складну конструкцію.

Кроквяна система односхилого даху

Однак часто при будівництві прибудинкових будівель, споруд господарського або підсобного призначення, гаражів, навісів, альтанок та інших об’єктів особлива складність даху зовсім і не потрібно — на перше місце виходять простота конструкції, мінімальне кількість витрат на матеріали і швидкість проведення робіт, які цілком посильні для самостійного виконання. Саме в таких ситуаціях своєрідною «паличної-виручалочкою» стає кроквяна система односхилого даху.

В даній публікації основний акцент зроблений на розрахунках односхилим конструкції даху. Крім того, будуть розглянуті найбільш типові випадки її споруди.

Зміст статті

  • 1 Основні переваги односхилих дахів
  • 2 Як розраховується односхила кроквяна система?
    • 2.1 Загальні принципи розрахунку системи
    • 2.2 Яким чином буде створюватися необхідний ухил ската?
    • 2.3 В яку сторону передбачити скат покрівлі?
    • 2.4 Який кут крутизни схилу буде оптимальним?
    • 2.5 Як задати необхідний кут ската?
      • 2.5.1 Калькулятор розрахунку перевищення верхньої точки установки кроквяної ноги
    • 2.6 Як визначитися з довжиною кроквяної ноги?
      • 2.6.1 Калькулятор розрахунку довжини кроквяної ноги односхилого даху
    • 2.7 Як визначити необхідну перетин крокв?
      • 2.7.1 Принципи розрахунку розподіленої навантаження на крокви
      • 2.7.2 Калькулятор для розрахунку рівня розподіленого навантаження на кроквяні ноги
    • 2.8 Які матеріали знадобляться для інших елементів кроквяної системи?
  • 3 Відео: приклад складання графічного проекту односхилого даху

Основні переваги односхилих дахів

Незважаючи на те, що не всім подобається естетика будівлі, над яким змонтована односхила покрівля (хоча сам по собі питання – неоднозначний), багато господарів заміських ділянок при зведенні будівель, а іноді навіть і житлового будинку, вибирають саме такий варіант, керуючись цілим рядом переваг подібної конструкції.

Кроквяна система односхилого даху

Односхилі покрівельні системи підкуповують своєю зрозумілістю, простотою розрахунків і монтажу

  • Матеріалів для односхилим кроквяної системи, тим більше, якщо вона зводиться над невеликий господарською прибудовою, потрібно зовсім небагато.
  • Самій «жорсткої» плоскою фігурою є трикутник. Саме він лежить в основі практично будь-кроквяної системи. У односхилим системі цей трикутник – прямокутний, що істотно спрощує проведення розрахунків, так як всі геометричні співвідношення відомі кожному, хто закінчував середню школу. Але ця простота ніяк не позначається на міцності та надійності всієї конструкції —
  • Навіть якщо ведучий самостійне будівництво власник ділянки жодного разу раніше не стикався з зведенням даху, монтаж односхилим кроквяної системи не повинен викликати у нього надмірних труднощів – він досить зрозумілий, не настільки складний. Нерідко, при перекритті невеликих госпбудівель чи інших прибудинкових споруд цілком можливо обійтися не те що без виклику бригади фахівців, але навіть і без запрошення помічників.
  • При зведенні конструкції даху завжди важлива швидкість проведення робіт, природно, без втрати якості – хочеться як можна швидше захистити будівлю від примх погоди. За цим параметром односхилий дах однозначно є «лідером» — в її конструкції практично немає складних з’єднувальних вузлів, які забирають багато часу і вимагають високоточною підгонки.

Наскільки істотні недоліки односхилим кроквяної системи? На жаль, вони є, і з ними теж доводиться враховувати:

  • Горища при односхилим покрівлі або не передбачається зовсім, або він виходить настільки маленьким, що про його широкої функціональності доводиться забути.
Кроквяна система односхилого даху

У переважній більшості випадків односхилий дах не передбачає наявності «корисного» горищного приміщення

  • Виходячи з першого пункту – є певні складнощі у забезпеченні достатньої термоізоляції розташованих під односхилим дахом приміщень. Хоча, звичайно, це можна виправити – ніщо не заважає утеплити сам скат покрівлі або ж розташувати під кроквяної системою утеплене горищне перекриття.
  • Односхилі дахи, як правило, робляться з невеликим ухилом, до 25÷30 градусів. Це тягне за собою два наслідки. По-перше, не всі види покрівельних покриттів підійдуть для таких умов. По-друге, різко зростає значимість потенційної снігового навантаження, що слід обов’язково врахувати при проведено розрахунків системи. Але зате при таких нахилах значно знижується вплив вітрового тиску на покрівлю, особливо якщо правильно розташувати скат – в навітряну сторону, у відповідності з переважаючими вітрами на даній ділянці місцевості.
Кроквяна система односхилого даху

В мережі можна відшукати чимало проектів житлових будинків, в яких основний акцент робиться саме на односкатную системи даху

  • Ще один недолік, мабуть, можна віднести до дуже умовним і суб’єктивним – це зовнішній вигляд односхилого даху. Він може не припасти до душі любителям архітектурних вишукувань, мовляв, дуже спрощує вигляд споруди. На це теж можна заперечити. Перше – простота системи і економічність зведення часто грають все ж вирішальну роль при будівництві підсобних споруд. А втричі – якщо подивитися огляд проектів житлових будинків, то можна зустріти дуже цікаві дизайнерські варіанти, в яких наголос зроблено саме на односхилим даху. Так що, як мовиться, про смаки не сперечаються.

Як розраховується односхила кроквяна система?

Загальні принципи розрахунку системи

У будь-якому розкладі односхила система даху являє собою конструкцію з встановлених паралельно один одному наслонних кроквяних ніг. Саме по собі назву –«наслонние» говорить про те, що крокви спираються (наслоняются) на дві жорстких точки опори. Для зручності сприйняття звернемося до нескладною схемою. (До речі, до цієї ж схемою будемо повертатися ще не раз – при проведенні розрахунку лінійних і кутових параметрів системи).

Кроквяна система односхилого даху

Базова схема побудови односхилим кроквяної системи даху

Отже, дві точки опори кроквяної ноги. Одна з точок (В) розташована вище іншої (А) на певне значення перевищення (h). За рахунок цього створюється ухил ската, який виражається кутом α.

Таким чином, як вже зазначалося, в основі побудови системи лежить прямокутний трикутник АВС, в якому основою є відстань по горизонталі між точками опори (d) – найчастіше це довжина або ширина майбутньої споруди. Другий катет – перевищення h. Ну а гіпотенузою стає довжина стропильної ноги між точками опори – L. Кут при основі (α) визначає крутизну схилу покрівлі.

Тепер розглянемо основні аспекти вибору конструкції і проведення розрахунків кілька докладніше.

Яким чином буде створюватися необхідний ухил ската?

Принцип розташування крокв односхилим покрівлі – паралельно один одному з певним кроком, з необхідним кутом нахилу ската – загальний, але це може досягатися різними способами.

Кроквяна система односхилого даху

Необхідна крутизна встановлення крокв створюється перевищенням однієї стіни будівлі щодо протилежній

  • Перший полягає в тому, що ще на етапі розробки проекту будівлі висота однієї стіни (показано рожевим) відразу закладається з перевищенням h щодо протилежного (жовтий колір). Двом іншим стін, що йдуть паралельно схилу покрівлі, надається трапецієвидна конфігурація. Спосіб — досить поширений, і хоча дещо ускладнює процес зведення стін, зате гранично спрощує створення самої кроквяної системи даху — практично все для цього готово.
  • Другий спосіб можна, в принципі вважати різновидом першого. У цьому випадку мова йде про каркасному будівництві. Ще на стадії розробки проекту в нього закладається, то вертикальні стійки каркаса з одного боку вище на ту ж величину h порівняно з протилежного.
Кроквяна система односхилого даху

При будівництві будівлі по каркасному принципом стійки з одного боку відразу ж робляться вище – для забезпечення нахилу стропил.

На представлених вище ілюстраціях і на тих, що будуть розміщені нижче, схеми виконані з спрощенням – не показаний мауерлат, що проходить по верхньому торці стіни, або обв’язувальний брус – на каркасній конструкції. Це нічого не змінює принципово, але на практиці без цього елемента, що є основою для монтажу кроквяної системи, не обійтися.

Кроквяна система односхилого дахуЩо таке мауерлат і як він кріпиться на стіни?

Основне завдання цього елемента – рівномірний розподіл навантаження зі кроквяних ніг на стіни будівлі. Правила підбору матеріалу та самостійного монтажу мауерлата на стіни будинку – читайте у спеціальній публікації нашого порталу.

  • Наступний підхід практикується в тому випадку, коли стіни мають однакову висоту. Перевищення однієї сторони кроквяних ніг над іншою може бути забезпечено встановленням вертикальних стійок необхідної висоти h.
Кроквяна система односхилого даху

Кут нахилу покрівлі забезпечується установкою під кожну кроквяну ногу вертикальної стійки

Рішення нескладне, але конструкція виходить, на перший погляд, дещо нестабільну – у кожного з «кроквяних трикутників» є певна ступінь свободи вліво — вправо. Це досить просто усувається кріпленням поперечних брусів (дощок) обрешітки і зашивкою прямокутної причілкового частини даху з фасадної сторони. Залишилися з боків фронтонні трикутники також зашиваються деревом або іншим зручним для власника матеріалом.

  • Ще одне рішення проблеми – це монтаж покрівлі із застосуванням односхилих ферм. Такий спосіб хороший тим, що є можливість після проведення розрахунків ідеально зібрати і підігнати одну ферму, а потім, взявши її в якості шаблону, виготовити на землі необхідна кількість точно таких же конструкцій.
Кроквяна система односхилого даху

Створення кроквяної системи односхилого даху шляхом монтажу заздалегідь підготовлених ферм.

Подібну технологію зручно застосовувати в тому випадку, коли крокви, в силу своєї великої довжини, вимагають певного посилення (про це мова піде трохи нижче).

Кроквяна система односхилого даху

«Пачка» готових кроквяних ферм для односхилого даху – ідеально підігнані по розмірах

Жорсткість всієї кроквяної системи закладена вже в конструкції ферми — досить встановити ці збірки на мауерлат з певним кроком, закріпитися на ньому, і з’єднати потім ферми обв’язкою або поперечними брусами обрешітки.

Ще одна перевага такого підходу –ферма виконує і роль кроквяної ноги, і балки перекриття. Таким чином, істотно спрощується проблема термоізоляції перекриття і підшивки потоку – все для цього вже відразу буде готово.

  • Нарешті, ще один випадок – він підійде для тієї ситуації, коли односхила покрівля планується над будується біля будинку прибудови.
Кроквяна система односхилого даху

Варіант створення односхилим кроквяної системи при зведенні прибудови до будинку

З одного боку кроквяні ноги спираються на стійки каркаса або ж стінку майбутньої прибудови. З протилежного боку знаходиться капітальна стіна основної будівлі, і крокви можуть спиратися на зафіксований на ній горизонтальний прогін, або на індивідуальні кріплення (кронштейни, закладні бруски тощо), а також вирівняні по горизонталі. Лінія кріплення цієї сторони кроквяних ніг також робиться з перевищенням h.

Кроквяна система односхилого даху

Крокви з боку основної будівлі впираються або на горизонтальний прогін, або на індивідуальні точки кріплення, але обов’язково вивірені по горизонталі

Зверніть увагу, що незважаючи на відмінності у підходах до монтажу односхилим системи, у всіх варіантах присутній той же «кроквяний трикутник» — це буде важливо для проведення розрахунків параметрів майбутньої даху.

В яку сторону передбачити скат покрівлі?

Здавалося б, просте питання, однак, з ним необхідно визначитися заздалегідь.

В деяких випадках, наприклад, якщо дах робиться над прибудовою до будинку, варіантів особливих і немає – скат повинен розташовуватися тільки в напрямку від будинку, щоб забезпечувався вільний стік дощової води і талого снігу.

На окремій будові вже є певні можливості вибору. Звичайно, мало коли розглядається варіант, при якому кроквяну систему розташовують таким чином, щоб напрямок схилу припадало на фасадну частину (хоча не виключено і таке рішення). Найчастіше ухил організовують назад або одну із сторін.

Кроквяна система односхилого даху

Напрям скату покрівлі можна вибрати будь – суть геометричних побудов та ж, і змінюються лише вихідні лінійні параметри для обчислення

Ось тут вже можна взяти за критерії вибору зовнішнє дизайнерське оформлення будівлі, що зводиться, особливості території ділянки, зручність прокладки комунікацій системи збору зливових вод і т. п. Але все одно слід мати на увазі певні нюанси.

  • Оптимальне розташування односхилим покрівлі – у навітряну сторону. Це дозволяє мінімізувати вітрове вплив, який може працювати з підйомним додатком вектора сили, коли скат перетворюється у своєрідне крило – вітер намагається зірвати покрівлю вгору. Саме для односхилих дахів це має найважливіше значення. При вітрі ж в покрівлю, особливо при невеликих кутах крутизни скатів, значення вітрового впливу буде мінімальним.
  • Другий аспект вибору – це довжина ската: його при прямокутної будівлі можна розташувати уздовж або поперек. Тут важливо врахувати те, що довжина крокв без посилення не може бути безмежною. Крім того, чим довший проліт крокви між точками опори, тим товщі має бути в перерізі пиломатеріал, що йде на виготовлення цих деталей. Ця залежність буде пояснена трохи пізніше, вже при проведенні розрахунків системи.

Тим не менш, практикують правило, що вільна довжина стропильної ноги зазвичай не повинна перевищувати 4,5 метрів. При зростанні цього параметра обов’язково передбачаються додаткові елементи підсилення конструкції. Приклади показані на ілюстрації нижче:

Кроквяна система односхилого даху

По мірі подовження кроквяних ніг ускладнюється і сама конструкція системи

Так, при відстані між протилежними стінами від 4.5 до 6 метрів вже буде потрібно установка подстропильной ноги (підкоси), розташованої під кутом в 45°, і що впирається знизу на жорстко закріплений опорний брус (лежень). При відстанях до 12 метрів доведеться встановлювати по центру вертикальну стійку, яка повинна спиратися або на надійне перекриття, або ж навіть на капітальну перегородку всередині будівлі. Стійка також упирається в лежень, а крім того, в кожну із сторін встановлюється ще й підкіс. Це тим більш актуально у зв’язку з тим, що стандартна довжина пиломатеріалів зазвичай не перевищує 6 метрів, і кроквяну ногу доведеться робити складовою. Так що без додаткової опори обійтися в будь-якому випадку не вийде.

Подальше збільшення довжини ската призводить до ще більшого ускладнення системи – з’являється необхідність установки декількох вертикальних стійок, з кроком не більше 6 метрів, з опорою на капітальні стінки, і зі зв’язуванням цих стійок переймами, з встановленням тих же підкосів і на кожній стійці, і на обох зовнішніх стінах.

Таким чином, слід добре подумати, куди буде вигідніше зорієнтувати напрям скату покрівлі ще й з міркувань спрощення конструкції кроквяної системи.

Який кут крутизни схилу буде оптимальним?

У переважній більшості випадків, коли мова йде про односхилим покрівлі вибирається кут до 30 градусів. Це пояснюється рядом причин, найголовніша з них вже згадувалася – сильна вразливість саме односхилим консрукции до вітрового навантаження з фасадної сторони. Зрозуміло, що, слідуючи рекомендаціям, напрямок схилу орієнтують в навітряну сторону, але це зовсім не говорить про те, що вітер з іншого боку повністю виключається. Чим крутіше кут ухилу – тим значніше стає створюється підйомна сила, і тим більше навантаження на зрив буде відчувати покрівельна конструкція.

Кроквяна система односхилого даху

Чим крутіше схил односхилого даху, тим більше вона буде «ловити вітер», і тим значніші стають зривають навантаження на покрівельну конструкцію

Крім того, односхилі покрівлі з великим кутом нахилу виглядають дещо незграбно. Звичайно, це іноді використовується в сміливих архітектурно-дизайнерських проектах, але ми говоримо про більш «приземлених» випадках…

Дуже пологий схил, з кутом ухилу до 10 градусів, теж не дуже бажаний, з тієї причини, що різко зростають навантаження на кроквяну систему від сніжних наносів. Крім того, з початком танення снігів вельми вірогідна поява льоду по нижньому краю ската, що утрудняє вільний схід талої води.

Важливим критерієм вибору кута крутизни схилу є і задумане покрівельне покриття. Не секрет, що для різних покрівельних матеріалів є певні «рамки», тобто мінімально допустимий кут нахилу даху.

Сам кут ухилу ската може виражатися не тільки в градусах. Багатьом майстрам зручніше оперувати іншими параметрами – пропорціями або відсотками (навіть в деяких технічних джерелах можна зустріти подібну систему вимірювань).

Пропорційне обчислення – це відношення довжини прольоту (d) до висоти підйому схилу (h). Може виражатися, наприклад, співвідношенням 1:3, 1:6 і так далі.

Те ж співвідношення, але вже в абсолютній величині та наведене відсотків, що дає дещо інше вираження. Наприклад, 1:5 – це буде крутизна схилу у 20%, 1:3 – 33,3 % і т. п.

Щоб спростити сприйняття цих нюансів, нижче розміщена таблиця з графіком-діаграмою, яка показує співвідношення градусів і відсотків. Схема повністю масштабирована, тобто по ній можна легко перевести одні величини в інші.

Червоними лініями показано умовне поділ покрівель: до 3° – плоскі, від 3 до 30° – на дахах з малим ухилом, від 30 до 45° – середня крутизна, та вище 45 – круто уклоненные скати.

Синіми стрілками і відповідними їм числовими позначеннями (в гуртках) показано встановлені нижні межі застосування того або іншого покрівельного матеріалу.

Кроквяна система односхилого даху
Величина ухилу Тип допустимого покрівельного покриття (мінімальний рівень ухилу) Ілюстрація
1 від 0 до 2° Абсолютно плоский дах або із кутом нахилу до 2°.
Не менше 4 шарів рулонного бітумного покриття, нанесеного по «гарячій» технології, з обов’язковою верхній посипанням з дрібнофракційних гравію, втопленого в розплавлену мастику.
Кроквяна система односхилого даху
2 ≈ 2°
1:40 або 2,5 %
Те ж, що і в пункті 1, але буде достатньо 3 шарів бітумного матеріалу, з обов’язковою посипанням Кроквяна система односхилого даху
3 ≈ 3°
1:20 або 5 %
Не менше трьох шарів бітумного рулонного матеріалу, але без гравійної засипки Кроквяна система односхилого даху
4 ≈ 9°
1:6,6 або 15 %
При використанні рулонних бітумних матеріалів – не менше двох шарів, наклеєних на мастику гарячим способом.
Допускається використання деяких типів профнастилу та металочерепиці
(за рекомендаціями виробника).
Кроквяна система односхилого даху
5 ≈ 10°
1:6 або 17%
Азбестоцементні шиферні хвилясті листи посиленого профілю.
Єврошифер (однулин).
Кроквяна система односхилого даху
6 ≈ 11÷12°
1:5 або 20 %
М’яка бітумна черепиця Кроквяна система односхилого даху
7 ≈ 14°
1:4 або 25 %
Азбестоцементний шифер Плоский посиленого профілю.
Профнастил та металочерепиця – практично без обмежень.
Кроквяна система односхилого даху
8 ≈ 16°
1:3,5 або 29 %
Листова сталь покрівельна з фальцевим з’єднанням сусідніх аркушів Кроквяна система односхилого даху
9 ≈ 18÷19°
1:3 або 33 %
Хвилястий Шифер азбестоцементний звичайного профілю Кроквяна система односхилого даху
10 ≈ 26÷27°
1:2 або 50 %
Натуральна керамічна або цементна штучна черепиця, сланцеві або полімерні композитні плитки Кроквяна система односхилого даху
11 ≈ 39°
1:1,25 або 80 %
Покрівельне покриття з тріски, дранки, натурального гонта.
Для любителів особливої екзотики –очеретяна покрівля
Кроквяна система односхилого даху

Володіючи подібною інформацією і маючи намітки на майбутнє покрівельне покриття, буде простіше визначитися з кутом крутизни схилу.

Як задати необхідний кут ската?

Знову звернемося до нашої базової схемою «кроквяної трикутника», розміщеної вище.

Отже, щоб задати необхідний кут нахилу ската α, необхідно забезпечити піднесення одного боку кроквяної ноги на величину h. Співвідношення параметрів прямокутного трикутника відомі, тобто визначити цю висоту – складності не представить:

h = d × tg α

Значення тангенса – це таблична величина, яку нескладно відшукати в довідковій літературі або в таблицях, опублікованих в інтернеті. Але, щоб максимально спростити нашому читачеві завдання, нижче розміщений спеціальний калькулятор, який дозволить виконати розрахунки буквально за кілька секунд.

Крім того, калькулятор допоможе вирішити, при необхідності, і зворотну задачу – змінюючи кут ухилу в певному діапазоні підібрати оптимальне значення перевищення, коли саме цей критерій стає визначальним.

Калькулятор розрахунку перевищення верхньої точки установки кроквяної ноги

Вкажіть запитувані значення і натисніть кнопку «Розрахувати величину перевищення h»
Базова відстань між точками опори крокви d (метрів)
Планований кут ухилу покрівлі α (градусів)

Як визначитися з довжиною кроквяної ноги?

У цьому питанні також труднощів бути не повинно – по двом відомим сторонах прямокутного трикутника не складе складності розрахувати третю, використовуючи всім відому теорему Піфагора. В нашому випадку, в додатку до базовою схемою, це співвідношення буде наступним:

L2 = d2 + h2

або:

L = √ (d2 + h2)

При розрахунку довжини кроквяних ніг слід враховувати один нюанс.

При невеликих довжинах ската часто довжину крокв збільшують на ширину карнизного звису – так простіше буде монтувати весь цей вузол згодом. Однак, при великих динах кроквяних ніг, або ж у тому випадку, коли в силу обставин доводиться застосовувати матеріал дуже великого перерізу, такий підхід виглядає не завжди розумним. У такій ситуації застосовують подовження крокв за допомогою спеціальних елементів системи – кобилок.

Кроквяна система односхилого даху

Два варіанти: зліва – крокви самі за себе формують карнизний звис, праворуч – для цього нарощуються кобилки

Зрозуміло, що у випадку з односхилим дахом карнизних звисів може бути два, тобто з обох боків споруди, або один – коли дах прилаштовується до стіни будівлі.

Нижче розміщений калькулятор, який помиє швидко і точно розрахувати необхідну довжину кроквяної ноги для односхилого даху. За бажанням можна проводити обчислення з урахуванням карнизного звису або без нього.

Калькулятор розрахунку довжини кроквяної ноги односхилого даху

Введіть потрібні значення і натисніть кнопку «Розрахувати довжину кроквяної ноги L»
Висота перевищення h (метрів)
Базова довжина d (метрів)
Умови розрахунку:
з урахуванням карнизних звисів
без урахування карнизних звисів
Необхідна ширина карнизного звису ΔL (метрів)
Кількість звисів:
— з обох сторін ската
— з одного боку (дах примикає до іншої будівлі)

Зрозуміло, що якщо довжина стропильної ноги перевищує стандартні розміри наявного в продажу пиломатеріалу (зазвичай це 6 метрів), то доведеться відмовлятися від формування карнизного звису за допомогою крокв у користь кобилок, або вдаватися до зрощуванню бруса. Можна відразу оцінити, в які наслідки це «виливається», щоб прийняти оптимальне рішення.

Як визначити необхідну перетин крокв?

Діна кроквяних ніг (або відстань між точками їх кріплення до мауерлату) тепер відома. Знайдено параметр висоти підняття одного краю крокви, тобто є значення кута схилу майбутньої покрівлі. Тепер необхідно визначитися з перетином дошки або бруса, який піде на виготовлення кроквяних ніг і, в зв’язку з цим – кроки їх установки.

Всі перераховані параметри тісно взаємопов’язані між собою і повинні в кінцевому рахунку відповідати можливої навантаження на кроквяну систему, щоб забезпечувалася міцність і стабільність всієї конструкції даху, без перекосів, деформації або навіть обвалення.

Кроквяна система односхилого даху

Перетин кроквяних ніг і крок їх установки зумовлюються прогнозованими навантаженнями на дах

Принципи розрахунку розподіленої навантаження на крокви

Всі випадають на дах навантаження можна розділити на кілька категорій:

  • Постійна статичне навантаження, яка визначається масою самої кроквяної системи, покрівельного матеріалу, обрешітки до нього, а при утеплених скатах – вагою термоізоляції, внутрішньої обшивки стелі горищного приміщення тощо Цей сумарний показник багато в чому залежить від типу використовуваного покрівельного матеріалу – зрозуміло, що масивність профнастилу, приміром, не йде ні в яке порівняння з натуральною черепицею або азбестоцементним шифером. І все ж при проведенні проектування системи покрівельного покриття завжди прагнуть утримати цей показник у межах 50÷60 кг/м2.
  • Тимчасові навантаження на покрівлю, обумовлені впливом зовнішніх причин. Це безумовно, снігове навантаження на покрівлю, особливо характерна саме для дахів з невеликим крутизною схилів. Грає свою роль вітрове навантаження, і, хоча на малих кутах нахилу вона не настільки велика, що повністю скидати її з рахунків не варто. Нарешті, дах повинна витримати і вагу людини, наприклад, при проведенні будь-яких ремонтних робіт або при очищенні покрівлі від снігових заметів.
  • Окремою групою стоять екстремальні навантаження стихійного характеру, викликані, наприклад, ураганними вітрами, аномальними для даної місцевості снігопадів або дощами, тектонічними поштовхами землі і т. п. Передбачити їх практично неможливо, але при розрахунках на цей випадок закладається певний резерв міцності елементів конструкції.

Сумарні навантаження виражаються в кілограмах на квадратний метр площі даху. (У технічній літературі часто оперують іншими величинами – килопаскалями. Перевести нескладно – 1 килопаскаль приблизно дорівнює 100 кг/м2).

Випадає на дах навантаження розподіляється по кроквяних ніг. Очевидно, що чим частіше вони встановлені, тим менший тиск буде припадати на кожний погонний метр кроквяної ноги. Це можна виразити наступним співвідношенням:

Qр = Qс × S

де:

Qр — розподілене навантаження на погонний метр крокви, кг/м;

Qс — сумарне навантаження на одиницю площі даху, кг/м2;

S — крок установки кроквяних ніг, м.

Наприклад, розрахунки показують, що на дах ймовірно зовні вплив 140 кг. при кроці встановленні в 1.2 м на кожний погонний метр кроквяної ноги доведеться вже 196 кг. Але зате якщо встановити крокви частіше, з кроком, припустимо, 600 мм, то ступінь впливу на ці деталі конструкції різко знижується – всього 84 кг/м.

Ну а по отриманому значенню розподіленого навантаження вже нескладно визначити необхідну перетин пиломатеріалу, здатного протистояти такому впливу, без прогинів, кручення, переломів і т. п. Існують спеціальні таблиці, одна з яких наведена нижче:

Розрахункова величина питомого навантаження на 1 погонний метр кроквяної ноги, кг/м Перетин пиломатеріалу для виготовлення кроквяних ніг
75 100 125 150 175 з кругляка з дошки (бруса)
діаметр, мм товщина дошки (бруса), мм
40 50 60 70 80 90 100
Планована довжина крокв між точками опори, м висота дошки (бруса), мм
4.5 4 3.5 3 2.5 120 180 170 160 150 140 130 120
5 4.5 4 3.5 3 140 200 190 180 170 160 150 140
5.5 5 4.5 4 3.5 160 210 200 190 180 170 160
6 5.5 5 4.5 4 180 220 210 200 190 180
6.5 6 5.5 5 4.5 200 230 220 210 200
6.5 6 5.5 5 220 240 230 220

Користуватися цією таблицею зовсім нескладно.

  • В лівій її частині знаходять розраховану питому навантаження на кроквяну ногу (при проміжному значенні береться найближчим в більшу сторону).

По знайденому значенням опускаються вниз до величини необхідної довжини кроквяної ноги.

У цьому рядку в правій частині таблиці наведені необхідні параметри пиломатеріалу – діаметр кругляка або ширина і висота бруса (дошки). Тут можна вибрати найбільш зручний для себе варіант.

Наприклад, розрахунки дали значення навантаження – 90 кг/м. Довжина стропильної ноги між точками опори – 5 метрів. Таблиця показує, що можна застосовувати колоди діаметром 160 мм або дошку (брус) наступних перерізів: 50×210; 60×200; 70×190; 80×180; 80×180; 90×170; 100×160.

Справа за малим – визначити сумарну і розподілене навантаження.

Існує вироблений, досить складний і громіздкий алгоритм розрахунку. Однак, не будемо в даній публікації перевантажувати читача масивом формул та коефіцієнтів, а запропонуємо скористатися спеціально розробленим для цих цілей калькулятором. Правда, для роботи з ним необхідно зробити кілька пояснень.

  • Снігове навантаження

Вся територія Росії розділена на кілька зон щодо ймовірної рівнем снігового навантаження. У калькуляторі потрібно внести номер зони для регіону, в якому проводиться будівництво. Знайти свою зону можна на представленій нижче карті-схемі:

Кроквяна система односхилого даху

Розподіл території на зони за рівнем снігового навантаження

На рівень снігового навантаження впливає кут ската покрівлі – ця величина нам вже відома.

  • Вітрова навантаження

Спочатку підхід схожий з тим, що і в попередньому випадку – потрібно визначити свою зону, але тільки вже за ступенем вітрового тиску. Карта-схема розміщена нижче:

Кроквяна система односхилого даху

Зонування території Росії за рівнем вітрового тиску

Для вітрового навантаження має значення висота майбутньої покрівлі. Не плутати з розглянутим раніше параметром перевищення! У даному випадку цікавить саме висота від рівня землі до найвищої точки покрівлі.

У калькуляторі буде запропоновано визначити зону будівництва і за ступенем відкритості ділянки будівництва. Критерії оцінки рівня відкритості в калькуляторі наведено. Однак, є нюанс.

Говорити про наявність зазначених природних або штучних перешкод для вітру можна лише в тому разі, якщо вони розташовані не далі, ніж на відстані не більше ніж 30×Н, де Н – це висота споруджуваного будинку. Отже, для оцінки ступеня відкритості для будівлі висотою, наприклад, 6 метрів, можна враховувати тільки ті ознаки, які розташовані не далі, ніж в радіусі 180 метрів.

У цьому калькуляторі крок встановлення крокв є змінною величиною. Такий підхід зручний з тих позицій, що варіюючи значення кроку можна простежити, як змінюється розподілене навантаження на крокви, а значить, вибрати найбільш прийнятний варіант з точки зору підбору необхідного пиломатеріалу.

До речі, якщо односхилий дах планується утепленою, то має сенс привести крок встановлення крокв до розмірів стандартних утеплювальних плит. Наприклад, якщо будуть використовуватися піти базальтової вати розміром 600×1000 мм, то і крок крокв краще встановити або 600, або 1000 мм. За рахунок товщини кроквяних ніг відстань «у світлі» між ними буде на 50÷70 мм менше – а це практично ідеальні умови для максимально щільного прилягання утеплювальних блоків, без просвітів.

Кроквяна система односхилого дахуНюанси утеплення схилів покрівлі

За рівнем тепловтрат будинку дах займає одне з лідируючих місць, тому питання термоізоляції тут набувають особливого значення. Як утеплити дах будинку самостійно – читайте у спеціальній публікації нашого порталу

Однак, повернемося до розрахунків. Всі інші дані для калькулятора – відомі, і можна проводити обчислення:

Калькулятор для розрахунку рівня розподіленого навантаження на кроквяні ноги

Вкажіть необхідні дані і натисніть кнопку «Розрахувати розподілене навантаження на крокви»
Вкажіть кут ската покрівлі
Вкажіть вибраний тип покрівельного покриття
Азбесто-цементні шифер звичайного профілю
Азбесто-цементні шифер посиленого профілю
Целюлозно-бітумні аркуші («Єврошифер», «ондулін»)
Покрівельне залізо (оцинкована сталь)
М’яка черепиця
Металочерепиця, профнастил
Керамічна черепиця
Черепиця на цементній основі
Полімер-піщана черепиця
М’яка покрівля — руберойд на бітумній мастиці в два шари
Визначте за картою-схемою і вкажіть зону свого регіону за рівнем снігового навантаження
I
II
III
IV
V
VI
VII
Визначте за картою і вкажіть зону свого регіону за рівнем вітрового тиску
Ia
I
II
III
IV
V
VI
VII
Вкажіть зону розташування будівлі
Зона «А» — Відкрита місцевість (степ, пустеля), незахищені від вітрів узбережжя великих природних водойм.
Зона «Б» — Пересічені, лісисті ділянки місцевості з природними перешкодами для вітру або з штучними насадженнями, заввишки до 10 метрів, території селищ та невеликих міст.
Зона «В» — Щільна міська забудова, з висотою штучних перешкод для вітру заввишки 25 метрів і більш.
Вкажіть висоту гребеня даху над землею
— не більше 5 метрів
— від 5 до 10 метрів
— від 11 до 20 метрів
— більше 20 метрів
Нижче буде запропоновано ввести передбачуваний крок встановлення крокв. Змінюючи цей показник, можна домогтися оптимального значення розподіленого навантаження на кроквяні ноги
Крок встановлення крокв, метрів

З отриманим значенням – прямуємо в таблицю перерізів крокв.

Які матеріали знадобляться для інших елементів кроквяної системи?

Основні обчислення позаду, так як несучі елементи – крокви, вже розраховані. Але, як ми бачили, в загальній системі нерідко є чимало й інших елементів.

  • Риштування під покрівлю монтується з урахуванням конкретного типу покрівлі – від розрідженої до суцільної.
  • Лінійні розміри стійок, підкосів, кобилок, лежнів, прогонів та інших підсилюючих елементів визначаються за місцем, для кожного випадку індивідуально.
  • Не слід забувати про підшивки карнизних звисів, установку вітрових дощок, оберігають покрівельне покриття від зриву вітром.

Кроквяна система односхилого даху

  • Якщо є необхідність, потрібно матеріал для зашиття фронтального прямокутного і бічних фронтонів – ніяких особливих правил щодо його підбору не існує – тільки міркування раціональності і декоративності конструкції, так як особливих навантажень ця частина відчувати не буде.

Для того, щоб простіше було орієнтуватися у таблиці нижче наведені рекомендовані перерізу пиломатеріалів для елементів кроквяної системи:

Елементи кроквяної системи Перетин пиломатеріалу, мм
Мауерлат Брус 100×100, 100×150, 150×150, а іноді і більше.
Кроквяні ноги Дошка або брус за результатами розрахунків
Прогони, лежаки Брус 100×100, 100×150, 100×200.
Затягування (ригелі) Дошка 50×100, 50×150.
Стійки Брус 100×100, 150×150.
Підкоси, кобилки Дошка 50×100.
Вітрові торцеві і підшивні дошки Дошка 20×100, 25×150.
Обрешітка Дошка 25 ×100, 25×150 мм. Для суцільної обрешітки — фанера або ОСП від 12 до 15 мм

Отже, всі дані для подальшої самостійної роботи по створенню односхилого даху наявні. Залишається лише проявити власну кмітливість, креатив при складанні проекту, а в ході його практичної реалізації – максимум старання, акуратності і, безумовно, обережності, так як роботи передбачаються на висоті.

На завершення публікації – цікавий відеосюжет, наочно показує стадії підготовки проекту односхилого даху:

Відео: приклад складання графічного проекту односхилого даху