Види і схеми кроквяних систем

Проектуючи будь-яке житлове будова, архітектори особливу увагу приділяють даху, так як вона виконує не одну, а відразу декілька функцій, залежно від її конструктивних особливостей. Треба сказати, що далеко не всіх майбутніх домовласників задовольняє звичайна двосхилий дах, хоча її можна назвати самою надійною, так як вона має всього дві похилі площини і один стик між ними. Багатьох приваблюють більш складні конструкції, які додають будовою особливу привабливість і оригінальність. Інші, більш практичні домовласники, воліють дахові конструкції, які здатні одночасно виконувати роль покрівлі і другого поверху.

Основою будь даху є індивідуальна кроквяна система, що має свої конструктивні особливості. Зробити вибір потрібного каркасу даху буде значно простіше, якщо заздалегідь розібратися, які ж види і схеми кроквяних систем використовуються в будівельній практиці. Після отримання подібної інформації стане більш зрозуміло, наскільки складні конструкції в монтажі. Особливо це важливо знати, якщо каркас для даху передбачається зводити самостійно.

Основні функціональні завдання кроквяних систем

При облаштуванні скатних конструкцій дахів, кроквяна система є каркасом для покриття для утримання матеріалів «покрівельного пирога». При грамотному монтажі каркасної конструкції створюватимуться необхідні умови для правильної «роботи» утеплених і неутеплених типів покрівель, захищають стіни і внутрішній простір будинку від різних атмосферних впливів.

При виборі виду кроквяної системи доводиться враховувати чимало різнобічних критеріїв

Покрівельна конструкція також завжди є завершальним архітектурним елементом екстер’єрного оформлення будови, своїм виглядом підтримуючи його стилістичне спрямування. Тим не менш, конструктивні особливості кроквяних систем в першу чергу повинні відповідати вимогам міцності і надійності, яким повинна відповідати дах, і лише потім вже – естетичним критеріям.

Каркас кроквяної системи формує конфігурацію і кут нахилу даху. Ці параметри багато в чому залежать від природних факторів, характерних для конкретного регіону, а також від бажання і можливостей домовласника:

• Кількість опадів у різні періоди року.
• Напрямок та середня швидкість вітру в місцевості, де буде зводитися споруда.
• Плани по застосуванню простору під дахом – облаштування в ньому житлових або нежитлових приміщень, або ж використання його лише в якості повітряного прошарку для термоізоляції розташованих нижче приміщень.
• Різновид планованого матеріалу покрівельного покриття.
• Фінансові можливості домовласника.

Атмосферні опади і сила потоків вітру дають досить чутливу навантаження на будову покрівлі. Наприклад, у регіонах з рясними снігопадами не варто вибирати кроквяну систему з невеликим кутом нахилу скатів, так як снігові маси будуть затримуватися на їх поверхні, що може привести до деформації каркаса або покрівельного покриття або до протікань.

Якщо ж місцевість, де буде проводитися будівництво, славиться своїми вітрами, то краще вибирати конструкцію з невеликим ухилом ската, щоб трапляються різкі пориви не зірвали окремих елементів даху і покрівлі.

Основні елементи конструкції даху

Деталі та вузли кроквяних систем

Залежно від обраного виду кроквяної системи, використовувані елементи конструкції можуть значно різнитися, проте, існують деталі, які присутні і в простих, і в складних системах дахів.

Основні деталі стандартної кроквяної системи

До основних елементів кроквяної системи скатної даху відносяться:

• Кроквяні ноги, формують скати покрівлі.
• Мауерлат — дерев’яний брус, який закріплюється на стінах будинку і службовець для фіксації на ньому нижній частині кроквяних ніг.

• Коник — це стик каркасів двох скатів. Він зазвичай є найвищою горизонтальною лінією даху і служить опорою, на якій закріплюються крокви. Коник може бути сформований кроквами, скріпленими між собою під певним кутом або ж зафіксованими на конькової дошці (прогоні).
• Обрешітка — це рейки або брус, монтовані на крокви з певним кроком і службовці основою для настилу обраного покрівельного матеріалу.
• Підпірні елементи, куди можна віднеси лежні, прогони, стійки, підкоси, стяжки та інші деталі, що служать для підвищення жорсткості кроквяних ніг, підтримки коника, зв’язування окремих деталей в загальну конструкцію.

Крім згаданих деталей конструкції, у неї можуть бути включені і інші елементи, функції яких спрямовані на зміцнення системи і оптимальний розподіл навантажень даху на стіни будівлі.

Кроквяна система підрозділяється по декількох категоріях залежно від різних особливостей своєї конструкції.

Горищний простір

Перш ніж перейти до розгляду різних видів дахів, варто розібратися, яким може бути горищний простір, так як багато власників з успіхом використовують його в якості господарських і повноцінних житлових приміщень.

Перед вибором кроквяної системи слід відразу визначитися, яка роль відводиться горищу

Конструкцію скатних дахів можна розділити на бесчердачниє і горищні. Перший варіант називається саме так тому, що простір під дахом має невелику висоту і використовується тільки в якості утеплювальній зверху приміщення будівлі повітряного прошарку. До таких систем зазвичай відноситься односхилий дах або ж має кілька скатів, але розташованих під незначним кутом.

Горищні конструкція, що має досить велику висоту гребеня, може використовуватися по-різному, бути утепленим і неутепленої. До таких варіантів можна віднести мансардний або ж двоскатний варіант. Якщо вибирається покрівля з високим гребенем, то в обов’язковому порядку необхідно враховувати вітрові навантаження в регіоні, де збудований будинок.

Ухил скатів

Щоб визначити оптимальний нахил скатів даху майбутнього житлового будови, в першу чергу потрібно придивитися до вже збудованим малоповерховим сусідських будинків. Якщо вони стоять вже не один рік і стійко витримують вітрові навантаження, то їх конструкцію сміливо можна брати за основу. У тому ж випадку, коли власниками поставлена мета створити ексклюзивний оригінальний проект, несхожий на що стоять поруч будівлі, необхідно ознайомитися з конструктивними та експлуатаційними особливостями різних кроквяних систем і провести відповідні розрахунки.

На малюнку спрощено показано вітрове вплив на скатні покрівлі

Слід враховувати, що від того, наскільки великий ухил скатів даху, залежить зміна дотичних і нормальних значень сили вітру — чим крутіший нахил, тим більше значення мають нормальні сили і менше дотичні. Якщо дах полога, то на конструкцію більше впливає дотична навантаження вітру, так як збільшується підйомна сила з підвітряного боку і зменшується з навітряного.

Консолідована навантаження вітру та снігу може призвести до посилення окремих елементів кроквяної системи

Зимова снігове навантаження теж повинна бути врахована при проектуванні покрівлі. Зазвичай цей фактор розглядається в комплексі з вітровим навантаженням, так як з навітряного боку снігове навантаження буде набагато нижче, ніж з підвітряного схилу. Крім цього, на схилах існують місця, де обов’язково буде збиратися сніг, даючи велике навантаження на цю ділянку, тому її слід зміцнити додатковими кроквами.

Ухил скатів дахів може варіюватися від 10 до 60 градусів, і він повинен бути обраний не тільки з урахуванням консолідованої зовнішньої навантаження, але і в залежності від покрівельного покриття, яке планується використовувати. Цей фактор враховується тому, що покрівельні матеріали розрізняються по своїй масі, для їх закріплення потрібно різну кількість елементів кроквяної системи, а значить, буде різнитися і навантаження на стіни будинку, і наскільки вона буде великою, теж залежить від кута нахилу даху. Важливе значення мають і особливості кожного покриття по опірності проникненню вологи – багатьом покрівельних матеріалів в будь-якому випадку необхідно той чи інший ухил для забезпечення вільного сходу зливової води або талого снігу. Крім цього, вибираючи ухил даху, потрібно заздалегідь продумати те, як буде здійснюватися процес очищення і ремонтних робіт на покрівлі.

Плануючи той чи інший кут скатів даху потрібно знати, чим менше стиків між листами покриття, і чим вони герметичні, тим менше можна робити ухил ската, звичайно, якщо не передбачається влаштувати в горищному просторі житлове або господарське приміщення.

Якщо ж для покриття покрівлі використовується матеріал, що складається з невеликих елементів, наприклад, керамічна черепиця, то ухил скатів потрібно робити досить крутим, щоб вода ніколи не затримувалася на поверхні.

Враховуючи вагу покрівельного матеріалу, потрібно знати – чим важче покриття, тим кут скатів повинен бути більше, так як в цьому випадку навантаження правильно розподілиться на кроквяну систему і несучі стіни.

Для покриття даху можуть бути використані наступні матеріали: металева черепиця або профільний лист, оцинкована сталь, хвилясті асбестобетонные і бітумно-волокнисті листи, цементна і керамічна черепиця, руберойд, м’яка черепиця та інші покрівельні матеріали. Нижче на ілюстрації показано допустимі кути крутизни скатів для різних типів покрівельних покриттів.

Представлена діаграма допоможе визначитися із співвідношенням крутизни скатів і планованого покрівельного матеріалу

Базові конструкції кроквяних систем

У першу чергу варто розглянути базові види кроквяних систем щодо розташування стін будинку, які застосовуються у всіх конструкціях дахів. Базові варіанти поділяють на наслонную, висячу, а також комбіновану, тобто включає в свою конструкцію елементи і першого, і другого типу систем.

Насланні система

У будівлях, де передбачені внутрішні несучі стіни, частіше встановлюється насланні кроквяна система. Монтувати її набагато простіше, ніж висячу, так як внутрішні несучі стіни забезпечують її елементів надійну опору, а крім того, для цієї конструкції потрібно меншу кількість матеріалів.

Типова схема наслонной конструкції кроквяної системи

Для крокв у цій системі визначальною опорною точкою є конькова дошка, на якій вони закріплюються. Безраспорный вид наслонной системи може бути облаштований в трьох варіантах:

• У першому варіанті верхня сторона крокв фіксується на конькової опорі, званої ковзної, а їх нижня сторона закріплюється шляхом врубки до мауерлату. Додатково крокви в нижній частині фіксується до стіни за допомогою дроту або скоб.

Жорстке кріплення кроквяних ніг до мауерлату

• У другому випадку крокви у верхній частині підрізають під певним кутом і з’єднуються між собою за допомогою спеціальних металевих пластин.

Один з варіантів з’єднання кроквяних ніг в області коника

Нижній же край кроквяних ніг кріпиться до мауерлату рухомими кріпленнями.

Ковзні кріплення кроквяних ніг на мауерлаті

• У третьому варіанті крокви жорстко скріплюються у верхній частині брусками або обробленими дошками, розташованими горизонтально, паралельно один одному з обох сторін сполучених під кутом крокв, а між ними затискаються коньковий прогін.

Схема защемлення конькового прогону у верхній точці кроквяних ніг

У нижній частині для закріплення крокв, так само, як і в попередньому випадку, застосовуються ковзні кріплення.

Необхідно пояснити, чому для фіксації крокв на мауерлаті часто використовуються саме ковзні кріплення. Справа в тому, що вони здатні позбавити несучі стіни від зайвої напруги, так як крокви не жорстко зафіксовані, і при усадці будівлі вони мають можливість рухатися, не деформуючи при цьому загальної конструкції покрівельної системи.

Цей вид кріплення застосовується тільки в наслонних системах, що також відрізняє їх від висячого варіанти.

Однак у деяких випадках для наслонних крокв застосовують розпірну систему, в якій нижній кінець крокв жорстко фіксується до мауерлату, а щоб зняти навантаження зі стін у конструкцію вбудовуються затяжки і підкоси. Цей варіант і називається комплексним, так як включає в себе елементи наслонной та висячої системи.

Для будівництва приватних будинків найчастіше використовується саме насланні система, тому кілька слів слід сказати і про монтажних роботах.

• На виведені несучі стіни будинку укладається гідроізоляційний матеріал – найчастіше це руберойд.
• На гідроізоляцію фіксується за допомогою анкерних кріплень мауерлат — це може бути брус великого перерізу (наприклад, 120×150 або 150×150 мм).

• На мауерлаті закріплюються крокви на ковзні або жорсткі кріплення. Досить часто крокви додатково фіксуються на внутрішній стороні стіни за допомогою дротяної скручування. Для цього в стіну на відстані 250÷300 мм від поверхні мауерлата вбивається милицю, на який прикручується дріт, а потім фіксується на кроквяної ноги. Такий вид кріплення дозволить зберегти дах неушкодженою під час сильного вітру.

Схема додаткового кріплення кроквяної ноги на мауерлаті дротяною скручуванням

На схемі цифрами позначені:

1 — кроква;

2 — мауерлат;

3 — цегляна стіна;

4 — контррейки;

5 — дротяна скрутка;

6 — кріпильний елемент.

• У верхній частині крокви можуть бути з’єднані одним з вищеописаних способів.
• Для формування звису балки перекриття затягування або ж самі кроквяні ноги виводяться за краї зовнішніх несучих стін. Така конструкція дозволить захистити стіни під час дощу. Ширина свеса повинна становити 500÷600 мм.
• Далі кроквяна система зміцнюють підкосами, стійками і прогонами.

Настил з дощок зробить виконання робіт більш комфортним і безпечним

Перед початком монтажних операцій по установці кроквяної системи рекомендовано на балки перекриття хоча б тимчасово настелити дошки. Це нехитре пристосування убезпечить проведення роботи і зробить їх більш комфортними.

Висяча система

Висяча кроквяна система монтується в будівлях, де відсутні капітальні перегородки усередині будівлі, а відстань між бічними несучими стінами варіюється від 6 до 11 м і більше. У цьому випадку конструкція даху повністю спирається на несучі стіни і дає на них високу розпірну навантаження. Тому, що дещо послабити напругу, використовуються додаткові скріплюють горизонтальні елементи, якими стягуються кроквяні пари — ці деталі конструкції називають ригелями або затяжками.

Типовий приклад висячої кроквяної конструкції

Ригелі можуть бути закріплені в будь-якому місці по висоті крокв. Їх досить часто використовують в якості балок горищного перекриття, укладаючи на мауерлат.

Варіанти конструкцій висячої кроквяної системи

Для цього виду конструкції крокви виготовляються з дошки перетином приблизно в 50×200 мм, але для кожної конкретної будови потрібно проводити індивідуальний розрахунок, який краще всього довірити фахівцям.

• Першим кроком у цій конструкції на бічні несучі стіни монтується мауерлат.
• Далі, крокви в нижній частині врізаються в мауерлат, а верхні можуть бути з’єднані одним з трьох способів, описаних вище. Зазвичай спочатку виготовляється одна кроквяна пара, яку монтують на землі, потім її піднімають на висоту і підганяють по місцю. Після цього цю пару використовують як шаблон для виготовлення інших пар.
• Після того як будуть змонтовані всі пари, їх по черзі піднімають нагору і встановлюють на мауерлаті, на відстані высчитанного кроку.
• Наступним кроком готується коньковий прогін, яким будуть пов’язані окремі кроквяні пари у верхній частині. При монтажі прогону дуже важливо дотримати відстань кроку між кроквяних ніг.
• Далі, на кожну з кроквяних пар закріплюються стягують дошки. Їх для жорсткості закріплюють з двох сторін крокви і додатково фіксують до мауерлату спеціальними металевими перфорованими куточками.

З’єднувальний вузол на мауерлаті – кроквяна нога і стяжки

• Намітка з’єднувальних вузлів кроквяної системи зазвичай проводиться цвяхами, але після складання і вирівнювання елементів вони жорстко фіксуються болтами через металеві пластини і куточки. Тільки таке кріплення зробить конструкцію надійною і міцною.
• Якщо відстань між стінами доходить до 10÷11 м, то систему додатково варто зміцнити стійками і укосами.

Як висяча, так і насланні системи використовуються в монтажі різних конструкцій дахів, які і будуть розглянуті нижче.

Форми дахів та їх кроквяні системи

Дахи можуть мати один або кілька скатів, з’єднаних різними способами. Кожна з конструкцій формується індивідуальної каркасною системою, головними елементами якої є крокви. Назви дахів безпосередньо залежать від їх конструкцій:

Основні типи конструкцій дахів

Так, залежно від конкретних умов, від типу і архітектурних особливостей будівлі застосовуються такі конструкції дахів:

• Односхилий дах.
• Плоска.
• Двосхилий конструкція.
• Вальмовий, чотирьохскатний.
• Напіввальмові.
• Багатощипцовий.
• Шатрова.
• Ламана або мансардний дах.

Тепер знаючи, як виглядають кожна з видів дахів, варто розібратися, що вони собою представляють, і яку конструкцію кроквяної системи мають.

Односхилий дах

Приклад односхилим покрівлі на житловому будинку

Як можна зрозуміти вже з назви, ця дах має один скат, розташований під ухилом. Якщо будова невелика за розміром і повністю зводиться з цегли або бетону, то крокви конструкції укладаються на фасадну високу несучу і на задню низьку стіну. Якщо ж між фасадом будівлі і задньою стіною відстань становить шість і більше метрів, то між передньою і задньою стіною встановлюються підпірні стійки.

Посилення крокв односхилого даху стійками і подстропильными ногами

Крім цього, такі конструкції можуть бути сформовані повністю з дерев’яного бруса або колод, до цього варіанту вдаються в тому випадку, якщо кроквяна система встановлюється на несучі цегляні стіни, що мають одну висоту.

Основні елементи кроквяної конструкції односхилого даху

Односхила дерев’яна кроквяна конструкція, призначена для будови з відстанню від стіни до стіни шість і більше метрів, складається з наступних елементів:

1 – Підкіс, підтримує кроква.

2 – Підпірна стійка, що служить опорою для кроквяних ніг.

3 – Кроквяна нога.

4 – Коньковий прогін, який закріплюються верхні сторони кроквяних ніг.

5 – Лежень, служить для фіксації передньої стійки і підкоси.

6 – Мауерлат, на який закріплюється нижня сторона крокв методом врубки.

Складність кроквяної системи односхилим даху прямо залежить від відстані між несучими стінами, тобто – і від довжини самих крокв. Приклади наведено на рисунку нижче:

Залежність складності кроквяної системи односхилого даху від відстані між несучими стінами

1 – Прості наслонние крокви в конструкції односхилого даху, при відстані від передньої до задньої стінки від 3 до 4,5 м.

2 – Якщо відстань між несучими стінами становить від 5 до 6 м, то крокви підпираються підкосами, що закріплюються на мауерлат.

3 – Конструкція з відстанню між стінами від 6 до 7,5 і більше метрів підпирається стійками (бабками) подпираемыми підкосами.

Такі складні варіанти системи можуть бути змонтована між цегляними або бетонними несучими стінами.

Односхилі дахи рідко можна зустріти над житловими будівлями. Частіше їх монтують над верандами, прибудовами, господарськими об’єктами і гаражами.

Цю конструкцію можна назвати дуже простий в монтажі, особливо в тих випадках, коли правильно зроблені всі розрахунки. Ще одним позитивним якістю односхилого даху можна назвати невеликий витрата будівельних матеріалів.

Найбільшим недоліком односхилим конструкції є невелике подкришное простір, тому її можна назвати холодною, так як невелика повітряна прошарок буде погано утримувати тепло у приміщеннях будинку.

Дуже важливо правильно провести розрахунок ухилу односхилого даху, який буде в першу чергу залежати від покрівельного матеріалу, планованого до використання для покриття. Існують рекомендовані значення мінімальних ухилів для всіх покрівельних покриттів. Для визначення цього параметра можна використовувати наведену нижче таблицю:

Якщо вибрано конкретне покрівельне покриття, то мінімальний кут нахилу схилу можна визначити по таблиці або слідуючи інструкції з монтажу матеріалу.

Найпростіші розрахунки параметрів кроквяної системи

Якщо визначилися з кутом ската, то можна буде відразу визначити перевищення причілкового частини даху, використовуючи наведену нижче формулу:

Схема для розрахунку «покрівельного трикутника»

Формула обчислення перевищення фасадної частини даху виглядає так:

Lbc = Lсд × tgA;

Lсд – відстань між фасадної і задньою стіною;

tgA – тангенс кута нахилу даху.

Після цього буде нескладно обчислити і довжину крокв, які підійдуть для розрахункової конструкції (без урахування карнизних звисів).

Lс = Lbc / sinA

або

Lс = √( Lсд2 + Lbc2)

Значення тригонометричних функцій нескладно відшукати у відповідних таблицях.

До речі, саме ці формули цілком придатні для розрахунку будь покрівельної конструкції – просто треба уміючи розбити кроквяну систему на трикутники. Наприклад, для двосхилого даху Lbc просто стане висотою гребеня над перекриттям.

Щоб не примушувати читача шукати довідкові дані для самостійного розрахунку, нижче наведено два калькулятора, що дозволяють швидко обчислити основні параметри «покрівельного трикутника».

Калькулятор розрахунку висоти «кроквяної трикутника»

Калькулятор дозволяє визначити висоту «кроквяної трикутника». В залежності від типу даху, це може бути перевищення, як у випадку з односхилим дахом, або висота коника (перелому) для інших конструкцій.

Аналогічно слід диференційовано підходити до довжини горизонтальної проекції крокви. Якщо для односхилого даху це просто відстань між стеками, то при інших варіантах можуть бути інші «розклади». Наприклад, для симетричної двосхилого даху це буде половина довжини прольоту.

Калькулятор розрахунку довжини крокви

Розрахунок проводиться на підставі величин горизонтальної проекції (Lсд) і висоти кроквяної трикутника, визначеної раніше (Lbc).

При бажанні можна включити в розрахунок і ширину карнизного звису, якщо він створюється за рахунок виступаючих крокв.

Двосхилий кроквяна система

Двосхилі кроквяні системи — найпопулярніші для одноповерхових приватних будинків. Вони акуратно виглядають, добре вписуються в будь-який стиль споруди, надійні й можуть бути використані, в залежності від кута їх нахилу, для облаштування горища під житлові кімнати, підсобні приміщення або ж просто для створення повітряного прошарку, що утримує тепло в будинку.

Двосхилий дах відноситься до числа найбільш поширених конструкцій

Кроквяна двосхилий система може бути наслонной або висячої, побудованої по дерев’яних балках або ж по залізобетонному перекриттю, її залишають холодної або ж надійно утеплюють спеціальними матеріалами.

Двосхилий кроквяна система з мансардним приміщенням.

Крокви в цій конструкції даху спираються на дві несучі стіни, які мають однакову висоту. Дві прямокутні скатні поверхні системи можуть утворювати рівносторонній або різносторонній трикутник.

Другий варіант кроквяної системи зручний тим, що одна з площин даху монтується під великим кутом, і на її поверхні практично не буде затримуватися сніг, тому її краще всього влаштовувати з підвітряного боку будинку, де найбільше і утворюються снігові замети.

Двосхилий дах з різними по крутизні і довжині скатами.

Фронтони двосхилих дахів обшивають дошками або викладають цеглою, роблячи їх своєрідним продовженням стіни. Фронтонні трикутні елементи даху часто називають щипцями, а двосхилий конструкцію щипцевої.

Приклад розташування кріпильних і підпірних елементів в двосхилим наслонной конструкції.

Розрахунки довжини крокв, кутів і висоти коника (або серединної стійки-бабки як на схемі) проводиться за тим же принципом, що і для односхилого даху.

Горищне приміщення двосхилого даху може перетворитися на повноцінну житлову кімнату

Якщо планується на горищі облаштувати житлове приміщення, то кроквяна система зміцнюється мінімальною кількістю підпірних елементів, тому їх розташування повинне бути ретельно розрахований. Зазвичай для цього варіанту застосовуються затяжки, що встановлюються у верхній частині конструкції — їх можна використовувати, як каркас під обшивку стелі мансарди. У нижній частині крокви підпираються стійками. Вони стають відмінним підстава для обрешітки, на яку закріплюється матеріал обшивки стін. У цьому варіанті крокви скріплюються між собою на конику даху під кутом один до одного 85÷90 градусів.

Відео: корисна інформація з планування кроквяної системи двосхилого даху

Вальмовий і напіввальмові система крокв

Вальмові дахи мають чотири скати, причому фронтонні сторони мають трикутну пологу форму, а бічні скати конструкції – трапецієподібну. Саме трикутний скат і називається вальмой – він стикується з трапецієподібної площиною під певним кутом.

Дуже оригінальний вигляд будівлі надають вальмові дахи

Вальмові і напіввальмові кроквяні системи практично ідентичні і розрізняються тільки однією ознакою: якщо у вальмового конструкції всі чотири скати розташовуються від коника до карниза, то в полувальмовой торцеві сторони даху не доходять до карнизної лінії.

Крокви трапецієподібних скатів у цих системах дахів спираються на довгі несучі стіни будівлі, а трикутних поверхонь на короткі бічні. Крім цього, як у вальмового, так і в полувальмовой конструкції використовуються діагонально встановлюються крокви. Вони з’єднують верхню частину крайніх кроквяних ферм з кутами будови і служать для опори крокв, формують вальму.

У полувальмовых конструкціях торцеві трикутні скати вкорочені, тому вони підходять для регіонів з великою вітрової навантаженням і плануються так, щоб торцевою стороною будівлю було повернуто в навітряну сторону.

Ці два види дахів також можуть мати наслонную або висячу конструкцію крокв, залежно від наявності в будівлі внутрішніх капітальних перегородок.

На даному малюнку представлена схема вальмового кроквяної системи:

Приблизна схема кроквяної системи вальмового даху

Як одна, так і інша конструкції даху можуть мати або не мати горищного приміщення. Якщо кут нахилу даху невеликий, то подкришное простір вимагає посиленого утеплення, інакше приміщення будинку будуть швидко вихолоджують.

Слід зазначити, що навіть при великому ухилі скатів це система мало підходить для облаштування під нею житлових або господарських приміщень, так як скати з чотирьох сторін значно обмежують простір горища.

Елементи конструкції вальмового або полувальмовой кроквяної системи.

Скати дахів вальмового і полувальмовой кроквяних систем зазвичай розташовуються під кутом 10÷12 градусів в безгорищних конструкції, і 25÷30 градусів при облаштуванні на горищі невеликих кімнат.

Для покриття вальмових систем найчастіше використовується штучний покрівельний матеріал або бітумна черепиця. Якщо для покрівлі використовувати великі листи профнастилу або ж металевої черепиці, то при їх розкрої утворюється неприпустимо велику кількість відходів.

Відео: особливості проектування та монтажу вальмового даху

Шатровий кроквяна система

Шатровий система даху складається з чотирьох скатів, які мають форму рівнобедрених трикутників, верхніми кутами сходяться в одній точці, за типом піраміди. Справедливості заради зауважимо, що в шатрової конструкції може бути і більша кількість скатів, але в будь-якому випадку, крокви цієї системи спираються на рівні по висоті стіни будови.

Шатровий система даху — все діагоналі сходяться в одній точці.

Як можна бачити на даній схемі, трикутні скати даху — вальми утворені чотирма діагональними кроквами, які формують ребра даху. Вони у верхній частині даху сходяться в одну точку, а нижній своєю стороною фіксуються на кутах «коробки» будинку. Ці елементи є остовом каркаса, на якому закріплюються крокви скатів. Шатрові дахи здатні витримувати високі навантаження, тому вони відмінно підійдуть для будівель, що зводяться у вітряних регіонах країни.

Приблизна схема кроквяної системи шатрового даху

Шатрові дахи можуть бути побудовані за принципом наслонной або висячої кроквяної системи, вибір якої також залежить від наявності центральної опори або ж внутрішніх несучих перегородок.

Для покриття такого даху добре підійде м’яка бітумна декоративна покрівля – вона відмінно буде виглядати на схилах, а також практично не дасть відходів при виконанні розкрою.

Шатровий кроквяна система – досить проста в монтажі

Потрібно відзначити, що шатровий конструкцію можна назвати складною в монтажі, напевно, тому нечасто можна зустріти її на сучасних приватних будинках. При її облаштуванні використовується балочно-затяжна система, укріплена підкосами і стійками.

Шатрові кроквяні системи можуть бути збудовані під різним кутом, залежно від того, чи буде облаштовуватися горищне приміщення, і яка функція йому відводиться. Розрахунок висоти центральної частини конструкції проводиться з вище представленої формулою.

Ламані кроквяні системи

Дах ламаного типу зазвичай робиться під житлову мансарду

Ламаними називають мансардні кроквяні системи, які використовуються в тих випадках, коли планується в горищному просторі облаштувати житлове приміщення, так як ця конструкція формує максимально простору площу майбутніх кімнат. Кожен з двох скатів ламаної кроквяної системи складається з двох площин — верхній і бічний.

Приклад розмірних величин ламаної мансардного даху

Верхні частини схилів є дахом конструкції, а бічні відразу виконують дві функції – стін і даху.

Основні елементи мансардної ламаної кроквяної системи і діють на них навантаження

Як можна бачити на даній схемі, конструкція ламаного даху досить складна, так як кожна з ферм складається з чотирьох наслонних крокв, два з яких формують верхній, а два інших – нижній ярус.

• Нижній ярус крокв спирається на балки перекриття і встановлені між ними прогони або ж на мауерлат, закріплений на цегляних або бетонних стінах. Додатково ці крокви фіксують до внутрішньої частини стіни дротяними скрутками.
• Верхня сторона бічних крокв закріплюється під кутом на прогони, встановлені і закріплені зверху стійок.
• Верхній ярус кроквяних ніг закріплюється своєю нижньою стороною на ті ж прогони, а верхньою стороною – на коньковий прогін.
• Прогони середньої частини конструкції з’єднуються між собою стельової балкою, що перекриває мансарду.
• Верхній ярус крокв може мати висячу і наслонную конструкцію. Він призначений для формування каркаса даху і коника.
• Кут нахилу стропил нижнього і верхнього ярусу вибирається індивідуально, але ідеалом вважається варіант, коли кут крокв на конику складає 120, а на з’єднаннях крокв нижнього і верхнього ярусу 125÷130 градусів.
• Обрешітка, закріплюється на кроквяну систему, може бути суцільною або розрідженою, в залежності від обраного покрівельного покриття.
• Для ламаної системи підійде будь-який покрівельний матеріал, але потрібно враховувати його теплопровідність, якщо мансарда буде утепленій та опалюваної.
• Всю конструкцію рекомендовано закрити гідроізоляційної вітрозахисною плівкою.

Мансардна надбудова може бути холодною, наприклад, якщо її монтують над дачним річним котеджем, або ж утепленою, якщо вона служить другим поверхом для капітального приватного будинку.

Багатосхилий кроквяна система

Багатосхилий дах – найскладніша з усіх конструкцій

Многоскатную кроквяну систему можна назвати найскладнішим з усіх існуючих, так як вона часто включає в себе різні форми дахів — це може бути двосхилий і односхила, шатровий, вальмовий або напіввальмові в різних сочетаних. Подібний варіант вибирається для будинків зі складною внутрішньою плануванням, і їх в останні роки стає все більше.

Різноманітність варіантів багатоскатних дахів

Складні кроквяні конструкції влаштовуються над будівлями, що мають Т — або Г-подібну форму, а також з більш складними конфігураціями, з оформленням розжолобків, віконних прорізів, балконів під дахами та інших елементів. Тому, щоб простіше було розібратися в такій конструкції, її розбивають на окремі прості фігури (прямокутники, трикутники, трапеції), над якими планується та чи інша стропильна система.

При проведенні поділу будівлі на окремі сектори, необхідно виділити основну частину даху, до якої будуть примикати прибудови. Конькову прогони всіх прибудов будуть стикуватися зі стійками основний кроквяної системи.

Поєднання декількох типів кроквяних систем на одній даху

Так як многоскатный варіант даху складається з різних кроквяних систем, складаючи проект майбутньої будови відразу потрібно продумати, яку конструкцію покрівлі і для яких секторів будови краще вибрати.

Кілька корисних рекомендацій по вибору системи даху

Всі вище представлені варіанти дахів можуть бути встановлені на дерев’яні, цегляні, зведені з інших матеріалів будови. Вибираючи кроквяну систему для того чи іншого будинку, потрібно визначитися з кількома факторами:

• Заздалегідь вирішується, будуть розташовуватися в горищному просторі господарські або житлові приміщення. Якщо вони плануються, то краще вибирати двосхилий або ламану мансардну дах, але іноді вони можуть бути організовані і під вальмового або односхилим конструкцією.
• В залежності від внутрішньої конструкції будинку, тобто наявності внутрішніх несучих перегородок, вибирається насланні або висяча система.

Крім цього, враховується кількість привабливих секторів будинку. Якщо їх кілька, то визначаються конструкції дахів для кожного з них.

• Повинна бути ясність з типом покрівельного матеріалу, яким планується покривати дах, так як від нього теж залежить вибір конструкції кроквяної системи.
• Обов’язково потрібно передбачити кліматичні особливості регіону — вітрове та снігове навантаження на дах.
• Слід визначити правильне розташування хати щодо переважаючою рози вітрів.
• І нарешті, необхідно розрахувати свої фінансові можливості, прикинувши необхідну кількість матеріалів і їх вартість.

Якщо немає досвіду в проектуванні та розрахунку кроквяних систем, то кращим виходом стане звернення за допомогою до фахівців, які запропонують різні варіанти дахів і допоможуть провести всі розрахунки. Для любителів робити все власними силами, крім поданого вище алгоритму розрахунку «покрівельного трикутника», в якості «бонусу» пропонуємо алгоритм розрахунку розподіленої навантаження на крокви – це допоможе визначитися з перетином пиломатеріалів для виготовлення кроквяних ніг.

Калькулятор розрахунку навантаження на кроквяну систему

Вихідними даними для розрахунків будуть регіон будівництва, тип планованого покрівельного покриття, кут ската покрівлі. У розрахунок включений крок між кроквами – цю величину можна змінювати, домагаючись прийнятного значення розподіленого навантаження на погонний метр кроквяної ноги.

Отримане в результаті значення стане основою для підбору перерізу бруса (діаметра колоди) для кроквяних ніг з розташованої нижче таблиці:

Як користуватися таблицею?

Наприклад, отримано значення розподіленого навантаження – 100 кг/пог. м. Конструкція даху передбачає довжину крокви між точками опори – 6 метрів. З таблиці бачимо, що нас влаштовує друга знизу рядок. З неї можна вибрати необхідні розміри перерізу крокви: це колода діаметром 200 мм або брус розмірами в перерізі 70×230; 80×220; 90×210 або 100×200.

Все просто. Залишилося тільки розрахувати розподілене навантаження.

Для початку – за картками схем визначте зони свого регіону за рівнем снігового і вітрового навантаження:

Карта розподілу території РФ на зони за рівнем снігового навантаження

Карта розподілу території РФ на зони за рівнем вітрового тиску

У калькуляторі буде запропоновано вказати ще й зону ознакою відкритості простору. Там досить чітко все розписано, але є один нюанс. Характерні ознаки закритості місця будівництва повинні розташовуватися не далі, ніж в радіусі 30×h, де h – це висота майбутньої покрівлі над рівнем землі. Наприклад, розрахунок ведеться для покрівлі, розташованої на висоті 6 метрів. Оцінку навколишнього простору ведемо в колі радіусом 180 метрів.

Отримавши розраховане значення, можна визначатися з пиломатеріалом для виготовлення кроквяних ніг.