Конструкції з висячими кроквами затребувані при зведенні даху з опорою тільки на зовнішні стіни будинку. Даний принцип будівництва застосуємо як для двосхилих, так і для вальмових дахів.
Особливості конструкції вальмового даху
Розрахунок і будівництво вальмовой даху істотно складніше зведення односхилих і двосхилих конструкцій. Чотирьохскатна вальмовая дах має два ската в формі трапеції, і два трикутні скати (вальма). Така конфігурація дозволяє протистояти високим вітрових навантажень, надійно захистити будівельні конструкції від зовнішніх впливів. Крім того, що вийшло просторе мансардне приміщення може використовуватися в якості житлового (вікна для природного освітлення монтуються на схилах покрівлі).
Чотирьохскатна дах з гребеневим прогоном може зводитися двома способами: з похилими або висячими кроквами. Використання наслонних дозволяє зробити дах легшою, спрощує розрахунок і монтаж. Але в цьому випадку потрібно, щоб у будівлі була несуча середня стіна. Висячі крокви при будівництві вальмовой даху можуть застосовуватися при невеликій ширині будівлі і відсутності внутрішніх стін. Експлуатаційна навантаження передається на зовнішні стіни будівлі.
Кут нахилу скатів четирехскатной даху з висячими кроквами повинен становити більше 40 °.
Висячі крокви даху вальмовому типу спираються або на балки перекриття, або на мауерлат. Проектування кроквяної системи вимагає точних розрахунків і складання детальних креслень із зазначенням принципів монтажу кріпильних вузлів. Для невеликих будівель правильної геометричної форми розрахунки можна виконати самостійно, в інших випадках рекомендується звернутися до професіоналів, так як похибки проекту стануть причиною істотного зниження надійності даху при експлуатації.
На першому етапі розрахунків необхідно вибрати кут нахилу стегна стиль даху, що безпосередньо впливає на її висоту. Для системи з висячими кроквами оптимальний кут нахилу складає 40 - 60 °. Чим вище буде розташований коник, тим більше матеріалу буде потрібно для зведення даху. При цьому високий дах - кращий варіант для регіонів, для яких характерна велика кількість опадів. Пологіша покрівля має меншу парусність і краще протистоїть вітровим навантаженням.
При виборі кута нахилу вальмовой даху рекомендується дотримуватися правила «золотої середини» і виходити з естетичних міркувань. Можна вибрати кут нахилу скатів, і виходячи з цього, розрахувати висоту розташування коника. Або навпаки, визначити бажану висоту даху, а потім обчислити кут її нахилу.
Виконуючи розрахунок вальмовой даху, потрібно забезпечити правильне позиціонування конькового прогону. Він повинен розташовуватися строго паралельно несучим бічних стін, точно по центральній осі будівлі і рівновіддаленим від торцевих стін. В іншому випадку центр ваги даху буде зміщений, що призведе до нерівномірного розподілу навантаження на кроквяну конструкцію та несучі стіни, що загрожує деформацією і руйнуванням даху.
Креслення, підготовлені в рамках розробки проекту, повинні містити інформацію про розташування, перетині, формі і розмірах всіх елементів кроквяної системи. Враховується їх вид і конструктивні особливості, особливості кріплення, ширина прольоту, довжина коника, висота даху.
Кроквяна система четирехскатной даху
До основних елементів кроквяної системи покрівлі вальмовому типу можна віднести:
- мауерлат / балки перекриття (опора для кроквяних ніг);
- коньковий прогін (елемент, який разом з накосная кроквами визначає конфігурацію даху);
- рядові бічні крокви (з'єднують коник і несучі стіни);
- діагональні (кутові, накосние) крокви (спрямовані від кутів стін до коника);
- центральне крокви вальма;
- нарожнікі (укорочені кроквяні ноги, що з'єднують накосние крокви з мауерлатом);
- підкоси і стійки (застосовуються в якості додаткових опор);
- ригелі (забезпечують жорстку зв'язок стропильних ніг між собою попарно);
- Шпренгель (виконує функцію додаткової опори діагонального крокви).
При будівництві вальмовой даху із застосуванням висячих крокв коньковий прогін не встановлюється. Замість цього монтуються центральні ферми - кроквяні ноги, з'єднані ригелями для жорсткості. Кроквяна система в центральній частині майбутньої вальмовой даху виконується точно так же, як і при будівництві двосхилим. Кроквяні ферми рекомендується виготовляти на землі за заздалегідь підготовленим шаблоном, щоб точно дотримати всі розміри. При монтажі ферм необхідно перевіряти вертикальність кожної конструкції. Важливо, щоб крайні кроквяні ферми знаходилися на однаковій відстані від відповідних торцевих стін будівлі: це забезпечить правильну геометрію і симетричність вальм.
Після монтажу ряду з ферм в коньковой частини вийшла системи (на обох схилах) монтуються бруски або дошки, що зв'язують ферми між собою. Потім до крайніх фермам пристиковуються накосние крокви, що спираються на кути будівлі. На наступному етапі монтується центральне крокви вальма (на кожному трикутному схилі) і нарожнікі.
Кроквяні ферми можуть спиратися на мауерлат або балки перекриття. При розробці проекту слід враховувати, що в другому випадку крок укладання балок повинен відповідати кроку крокв. Якщо кроквяна система передбачає монтаж ферм на мауерлат, то затягування, розташовані в нижній частині ферм, не тільки забезпечать жорсткість конструкції, але і можуть служити балками перекриття.
Нижня затягування може застосовуватися, якщо довжина прольоту не перевищує 6 метрів. Якщо висячі крокви монтуються в проліт від 6 до 7,5 метра, необхідно використання ригелів у верхній частині. При довжині прольоту 7,5 - 9 метрів верхню частину крокв слід пов'язати з затягуванням за допомогою бабки (стійки). Якщо довжина прольоту становить від 9 до 10 метрів, попередній вигляд конструкції слід посилити підкосами.
Перед тим, як приступити до монтажу кроквяної системи, необхідно перевірити геометрію стін споруди. Верхня частина стін (мауерлат, балки перекриття) повинні розташовуватися строго горизонтально.
Принципи виготовлення і монтажу накосних крокв
Установка діагональних крокв - ключовий етап будівництва вальмовой даху. Важливо забезпечити правильну геометрію конструкції, щоб кроквяна система рівномірно розподіляла експлуатаційні навантаження покрівлі.
Діагональні крокви длиннее бічних, вони спираються на кути коробки будівлі, а у верхній частині з'єднуються з гребеневим елементом даху. На накосние, в свою чергу, спираються кроквяні Півнога (укорочені) - нарожнікі. До накосная крокв пред'являються підвищені вимоги по міцності, так як вони несуть підвищене навантаження, виступаючи в якості опорних елементів системи. Сумарне навантаження на діагональні крокви вдвічі більше, ніж на звичайні кроквяні ноги. Нижня частина накосних крокв впирається в мауерлат або в покладену на кут стіни балку, або спирається на них, в залежності від принципу конструкції - распорной або безрозпірного.
Накосние крокви можуть виготовлятися з міцного клеєного бруса необхідної довжини. Але, частіше за все, застосовуються здвоєні дошки, зрощені з дотриманням певних вимог. Зрощування діагональної кроквяної ноги дозволяє:
- підвищити опірність елемента навантажень за рахунок подвоєного перетину;
- виготовити нерозрізну балку необхідної довжини;
- уніфікувати розміри деталей вальмовой даху.
Уніфікація дозволяє застосовувати для виготовлення діагональних елементів той же матеріал, що і для стандартних кроквяних ніг - застосування дощок одного типорозміру спрощує конструктивні рішення при проектуванні і монтажі вузлів кроквяної системи.
Під діагональне крокви встановлюються одна або дві опори. Дошки по довжині зрощуються таким чином, щоб стики розташовувалися на відстані 0,15L від центру опори. Відповідно, довжина дощок для виготовлення накосних стропіліни підбирається в залежності від довжини прольоту і кількості необхідних опор. Зокрема, якщо для вальмовой даху потрібно діагональне крокви довжиною 10 метрів, рекомендується використовувати дошки довжиною 7 і 3 метри, щоб розташувати стійку на відстані 1/4 довжини прольоту від верхнього кінця стропіліни. У цьому випадку конструкція буде здатна витримати розрахункові навантаження - під середньою частиною стропіліни опори ставити не рекомендується.
У ролі опори під діагональне крокви виступає підкіс або стійка, виконана з бруса або спарених дощок. Кут установки принципового значення не має, якщо підкіс впирається в міцне залізобетонне перекриття (з укладанням гідроізоляційного шару). Якщо стійка впирається в лежень, кут установки зазвичай становить 35 - 45 ° до горизонтальної площини.
Додаткові опори встановлюються за наступним принципом. Довжина прольоту до 7,5 метрів вимагає використання одного підкоса. Якщо довжина прольоту становить 7,5-9 метрів, встановлюється опора в нижній частині стропіліни, або монтується шпренгельних ферма. При збільшенні довжини прольоту встановлюється додаткова опора. При недостатньо міцному перекритті необхідно укласти додаткову проміжну балку для упору стійок.
Шпренгель - балка, яка перетинає кут, утворений двома стінами, що примикають один до одного. Шпренгельних ферма являє собою конструкцію, в якій накосние стропіліни підпираються опорами, які лежать на шпренгелів. Вся система при цьому посилюється двома підкосами. Для виготовлення шпренгельної ферми використовується брус 100 × 150 мм для балок, 100 × 100 для стійок і 50 × 100 для підкосів.
Монтаж верхній частині діагональних крокв
Верхній кінець накосних крокв кріпиться до конькової частини крайньої кроквяної ферми при монтажі системи з висячими кроквами. Для цього може знадобитися використання шпренгелі або прібоіни (короткої дошки товщиною від 50 мм), до якої кріпляться запиленості під необхідним кутом кінці діагональних крокв. Якщо прібоіну розташувати з відступом від коника, вийде датська полувальмовая чотирьохскатний дах. Для кріплення накосних крокв у верхній частині можуть використовуватися такі види кріплення:
- перфоровані пластини;
- цвяхи;
- скручування з дроту-катанки;
- хомути.
Нарожнікі до накосная крокв кріпляться методом врубки або з пристроєм черепних брусків (другий варіант дозволяє отримати більш жорстку конструкцію). Перетин брусків, які нашиваються на крокви з обох сторін, становить 50 × 50 мм. Нарожнікі слід спирати на крокви із зсувом, щоб не утворювалися стики брусків в одній точці.