Конструкція висячих крокв
зміст
Вибір схеми даху визначається кліматичними умовами, кількістю опадів, конструкцією будинку і в більшій мірі досвідом будівництва. В основі класичної двосхилим даху будинку лежить застосування кроквяних балок, з’єднаних в вершині трикутника – вінці або конику, і службовців каркасом для обрешітки і власне покрівлі. Такі кроквяні балки, або кроквяні ноги, утворюють жорсткий замкнутий каркас, дуже міцний і стійкий до опадів і вітрового навантаження.
Розрізняють наслонние і висячі крокви. Головною відмінністю в пристрої крокв є те, яким способом передається вага даху на стіни. Для простого будинку, що не має всередині коробки несучих внутрішніх стін-перегородок, немає можливості підперти стельові стійки, тому кроквяні балки спираються тільки на зовнішні стіни. Такі крокви називають висячими. Крайні опори двох кроквяних ніг завжди з’єднуються між собою третім елементом – затягуванням. Це потужна і міцна балка, застосування якої дозволяє прибрати левову частку розпирають навантажень від крокв. Висячі крокви завжди застосовуються із затягуванням.
Конструкції дахів з висячими кроквами ↑
Розрізняють декілька основних конструкцій дахів з висячими кроквами:
- Простий трикутник без додаткових елементів підсилення;
- Трикутна арочна конструкція з внутрішніми підсилюють вузлами – бабою, підкосами і ригелем;
- Арочна трикутна конструкція з піднятою поперечною балкою, мансардного типу.
Якщо в каркасі кроквяної системи є додаткові опори каркаса на внутрішні стіни будинку, такі крокви називають наслоннимі. На відміну від висячих крокв, вони простіше і легше в застосуванні і виготовленні, використовується менше матеріалу, але вимагають «нарізки» внутрішнього простору коробки будинку додатковими внутрішніми стінами або опорними вузлами. Знаходять застосування для легких дахів невеликих будинків.
Конкретний пристрій і конструкція двосхилим даху на висячих кроквах багато в чому залежать від параметрів будівлі. У північних широтах з великою кількістю снігу і дощу знаходять застосування подвійні високі дахи з висячими кроквами, що мають невеликий кут вершини трикутної арки. Як наслідок, – застосування крутого нахилу ската покрівлі. Застосування системи на висячих стропильних балках зажадає значного посилення вузлів внутрішніх перекриттів внаслідок значних навантажень через велику парусність конструкції.
На південних широтах, навпаки, будинки мають схили дахів дуже пологі і легкі, тому знаходять застосування даху, в яких висячі кроквяні ноги чергуються з похилими.
Серед переважної більшості сучасних будівель найчастіше застосовується конструкція даху з висячими кроквами, саме вона зарекомендувала себе, як найбільш зручна і практична:
- Внутрішній простір приміщення будинку не зменшується через необхідність забезпечити додаткову опору, як у випадку застосування наслонних стропильних брусів;
- Конструкція виходить міцніше, всі силові елементи каркаса заховані в горищному просторі;
- Вузли конструкції простіше і легше ремонтуються, ніж в інших схемах.
Варіанти конструкцій з висячими кроквами, їх схеми і вузли ↑
Варто зазначити, що застосування в конструкції висячих стропильних брусів дозволяє застосувати в якості підошви для опори кроквяних ніг на верхню частину муру звичайну 50мм дубову дошку, що спрощує і здешевлює роботи.
Найпростіша арочна конструкція без елементів посилення ↑
Серед особливостей каркаса варто відзначити два моменти. Перший – вузол з’єднання опори з затягуванням повинен виконуватися з дотриманням вимог СНиП, а саме – осьова лінія балки затяжки повинна проходити по центру ослабленого перерізу з’єднання. Це добре видно на схемі.
Другим є вимога місця установки опори, в якому сполучені кінець кроквяної ноги і затягування, в центрі підкладки або мауерлата. Точніше, уявна точка перетину осей балок крокви і затягування повинна розташовуватися над поздовжньою віссю підкладкової дошки. Висота коника в звичайному виконанні рекомендується не вище шостої частини довжини затяжки.
Найчастіше в вузлі з’єднання кінця крокви і закінчення колоди затягування застосовують спосіб врізання одним зубом і «подвійним» зубом. Принцип виконання пазів добре зрозумілий з схеми. Міцність вузла з’єднання в обох випадках задовільна, другий варіант застосовують, якщо товщина балки затяжки невелика, або використовується менш стійка до зминання деревина. Скріплюється вузол за допомогою болтового з’єднання, обшивки дошками і цвяхами, або за допомогою листів металу.
Вузли з’єднання готують і підганяють до підняття балок на верхівку будинку, далі йде тільки закручування гайок і забивання цвяхів. Більшість робіт виконується із застосуванням шаблонної пари крокв, по ним розмічають отвори і місця врубки.
У коньковом вузлі застосовують так зване поєднання кінців кроквяних балок невеликим розбіжністю їх осей в площині контакту, що посилює жорсткість їх сполуки.
Арочна схема з внутрішніми підсилюють елементами ↑
За наведеною схемою виготовляється переважна більшість дахів з довжиною прольоту даху, що перевищує шість метрів. Як правило, це великі і високі приміщення ангарного типу. Конструктивно можна збільшити товщину балки затяжки, щоб уникнути прогину, це дорого, неефективно і збільшує вагу всього будинку. Більш раціональним є застосування вузлів посилення з додатковими балками, перерозподіляє навантаження. Найпоширенішими можна назвати ригель, бабку або підвіску, і підняту затяжку. Всі вони покликані збільшити стійкість арки з висячими кроквами.
Підвіска часто дозволяє замість однієї довгої балки затяжки використовувати дві в половину довжини прольоту. Обидві частини з’єднують в центральному Т-образному вузлі. Як правило, в місці з’єднання додається вузол кріплення – хомут для додаткової легкої стійки, званої підвісом, чи бабою. По суті, така конструкція ідентична попередньої, так як не змінює розподіл сил і навантажень в висячих кроквах. Застосування підвісу дозволяє перенести частину вертикального навантаження на проліт на вузол конькового з’єднання висячих крокв.
Великі прольоти автоматично тягнуть за собою збільшення довжини самих висячих крокв. Можливий прогин балок висячих крокв компенсується застосуванням додаткового вузла підкосів. Стійки подкосов встановлюються попарно і абсолютно симетрично. Вузол кріплення до підвісу зазвичай являє собою виріз в тілі балки підвісу двох однакових пазів з опорним майданчиком. Для кріплення до крокв застосовується вузол жорсткого кріплення, аналогічний з’єднанню решт затяжки і висячого крокви.
Конструкція з піднятою затягуванням ↑
Пристрій даху на висячих кроквах з піднятою затягуванням складніше попередніх схем. Найчастіше подібні варіанти мають збільшене число вузлів з’єднання, вимагають більш ретельного вимірювання і точного сполучення елементів. Схема застосовується в будинках, де горищне приміщення планується виконати, як мансарду.
В основі схеми лежить нове застосування затяжки і вузлів кріплення. Вона піднята на дві третини від висоти коника даху і жорстко з’єднується з допомогою двох косих пазів. Такий вузол кріплення називається «напівсковороднем» і додатково посилюється болтами або шпильками. Виконання такого вузла вимагає чималої вправності і доброї практики.
Жорстке закріплення затяжки вимагає застосування спеціального вузла опори висячих крокв. Одну з точок опори роблять ковзної, або «плазуючої» по мауерлату або опорного бруса. Це потрібно для вирівнювання навантаження на конструкцію арки, якщо один з скатів даху буде навантажений більше іншого. У ряді випадків опорні «повзуни» виготовляють з виносом кінця крокв за зовнішню площину стіни. Асиметричне зусилля через висячі крокви і кріплення призведе до вирівнювання положення другого ската даху. Найчастіше така ситуація виникає для дахів з кутом ската вище 30про при сильному вітрі.
Якщо в майбутньому мансардному приміщенні заплановано утеплення та гідроізоляція стелі, основу якого будуть виконувати балки затяжки, останні посилюють установкою вузла підвіски за допомогою хомутів.