Decydując się na taką lub inną formę dachu przyszłego domu, właściciel właściwie określa rodzaj jego systemu kratownicowego. Sprawne funkcjonowanie całej konstrukcji dachu zależy od właściwego doboru, kompetentnej kalkulacji i montażu, a w efekcie długowieczności domu i komfortu jego mieszkańców.
Koncepcja dachu mansardowego
Domy z dachem mansardowym (mansardowym) różnią się od innych typów budynków mieszkalnych, choć często mylone są z budynkami dwukondygnacyjnymi lub z poddaszem użytkowym.
Dachy mansardowe bardzo różnią się konstrukcją od dachów konwencjonalnych
Poddasze, podobnie jak pełnoprawne piętro, jest nadbudową mieszkalną. Jest zawarty w dowodzie rejestracyjnym domu i posiada komunikację - ogrzewanie, hydraulikę, oświetlenie. Główna różnica polega na cechach konstrukcyjnych konstrukcji:
- podłoga - kondygnacja o jednakowych ścianach na całym obwodzie, na której spoczywają krokwie;
- mansarda - przestrzeń pod dachem, której wysokość zmienia się pod zboczami.
Tak więc dach mansardowy to ściany górnej kondygnacji i jednocześnie dach domu, który jest dobrze widoczny z zewnątrz budynku.
Dom z mansardowym dachem wygląda interesująco i stylowo, a pełnoprawny wielopiętrowy dom prywatny wygląda poważnie i bardziej jak obiekty miejskie
Wysokość poddasza regulują normy - co najmniej 1,5 m - co odróżnia go od dachu poddasza. W rzeczywistości wysokość poddasza wybiera deweloper, biorąc pod uwagę:
- wytrzymałość fundamentów i ścian;
- obciążenie dachu wiatrem i śniegiem;
- przeznaczenie strychu;
- styl architektoniczny domu;
- komfort w pokoju na poddaszu.
Wszystkie te niuanse są omawiane na etapie projektowania domu i zgodnie z wynikiem dobierany jest system więźby dachowej.
Film: systemy kratownicowe, co decyduje o cenie i złożoności wykonania
Odmiany systemów krokwi dla dachu mansardowego
Dachy mansardowe są dziś prezentowane w różnych formatach i odpowiednio mają inną konstrukcję systemu kratownicowego.
Nowoczesne technologie budowlane pozwalają na wyposażenie poddasza pod każdym dachem, ale trzeba zrozumieć, że efektywność wykorzystania przestrzeni pod dachem będzie inna
Rozróżnia się następujące rodzaje systemów dachów mansardowych:
- Jednospadowe dachy mansardowe to proste konstrukcje, które najczęściej stawiane są na małych domach, ponieważ urządzanie dużego spadku będzie wymagało wzmocnienia więźby dachowej i zwiększenia kosztów pokrycia dachowego.
Poddasze w domu z dachem jednospadowym należy wcześniej zaplanować tak, aby na etapie budowy podnieść dolny punkt połaci co najmniej 1 m ponad strop
- Gable - najpopularniejsze spośród wszystkich typów, ponieważ są ekonomiczne i łatwe w montażu. Rama nośna składa się z prostych równoległych krokwi łączących ściany z kalenicą. Jednak ich spadek ogranicza powierzchnię użytkową poddasza, co w niektórych przypadkach utrudnia użytkowanie. Chociaż od niedawna projektanci wykorzystują asymetrię dachów dwuspadowych, co częściowo rozwiązuje problem.
Dachy dwuspadowe z trójkątnymi szczytami to najpopularniejsza opcja dla wszystkich typów budynków z poddaszem i bez poddasza
- Dachy skośne - rodzaj systemów dwuspadowych o różnym nachyleniu połaci, dzięki którym można stworzyć przestronną i wygodną przestrzeń pod dachem. Podstawę stanowią krokwie podzielone na kilka części, które po połączeniu tworzą wklęsłą lub wypukłą linię łamaną, za pomocą której projektanci stylizują elewację. Zepsute strychy mają największą wysokość, a pokoje bez pochyłych ścian niczym nie różnią się od zwykłych pomieszczeń.
Połamana konstrukcja jest najefektywniejsza i najprostsza, to właśnie te dachy oryginalnie nazywano strychami
- Nasydziste, półnasienne i sklepione - rodzaj dachów mansardowych z dużą ilością uskoków, co pozwala na tworzenie przestronnych pomieszczeń z akceptowalną wysokością stropów.Takie konstrukcje wyglądają niecodziennie i bardzo atrakcyjnie, ale mają skomplikowany system krokwi, którego budowa będzie wymagała doświadczenia, wiedzy i dużych nakładów finansowych.
Dach mansardowy czterospadowy o złożonej konfiguracji wymaga dokładnych obliczeń wszystkich obciążeń na fundamencie i ścianach budynku
- Strychy namiotowe - mają 4 lub więcej identycznych spadków i nadają się do domów w kształcie kwadratu. Pod takimi konstrukcjami łatwo urządzić salon, w którym największa wysokość spadnie na środek, a przestrzeń brzegowa będzie ograniczona w użytkowaniu ze względu na niskie sufity.
Czterospadowe dachy mansardowe nadają budynkom niezwykłego uroku
- Konstrukcje wieloszczytowe i kombinowane - zazwyczaj takie dachy stawia się na domach o złożonej architekturze. Posiadają kilka naczółków, są zaskakująco piękne, dobrze odprowadzają opady atmosferyczne i odznaczają się doskonałą odpornością na naprężenia mechaniczne.Bardzo osobliwy jest układ kratownicowy wieloszczytowy. Może być wykonany zarówno z krokwi wiszących, jak i warstwowych (jeśli istnieje duża wewnętrzna przegroda). Ponadto składa się z kilku działów, dzięki którym dom wygląda nietuzinkowo i reprezentacyjnie. W większości przypadków pod takimi dachami wyposażonych jest kilka pokoi na poddaszu, gdzie wielkość każdego z nich zależy od konkretnego działu krokwi.
Dachy wielospadowe o skomplikowanych kształtach przypominają kwiat origami, dlatego architekci chętnie korzystają z tych konstrukcji, choć są one znacznie trudniejsze w wykonaniu i utrzymaniu niż inne typy
Główną trudnością w wyborze poddasza jest różnorodność jego geometrycznych kształtów i możliwości rozmieszczenia.
Łamane i trójkątne, zajmujące całą powierzchnię domu lub tylko jej część, skierowane w obie strony lub jedną, symetryczne i asymetryczne strychy różnią się położeniem względem zewnętrznych ścian budynku, co bezpośrednio wpływa na złożoność systemu kratownicowego, jego produkcja i instalacja.Mogą być korytarzowe, segmentowe lub mieszane, usytuowane zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz ścian z niewielkim przedłużeniem dolnej kondygnacji lub znaczne, wymagające uformowania dodatkowych podpór w postaci ścian, wieszaków, słupów.
Każde poddasze wygląda estetycznie i dopełnia budynek
Tak czy inaczej tworzenie strychów sprowadza się do trzech rodzajów:
- jednopoziomowa oddzielna kondygnacja;
- konstrukcja dwupoziomowa, którą uzyskuje się poprzez zastosowanie podpór o różnej wysokości;
- układ dwupoziomowy z utworzeniem antresoli.
Dwupoziomowe poddasze z antresolą pozwala na bardziej racjonalne wykorzystanie przestrzeni pod dachem, co jest szczególnie ważne w przypadku ograniczonej powierzchni
Film: łamany system krokwi dla dachu mansardowego
Cechy systemu więźby dachowej
Rama nośna to podstawa, od której zależy niezawodność dachu mansardowego. Składa się z:
- Mauerlat - belka służąca jako podpora dla nóg krokwi i przenosząca obciążenia dachu na ściany;
- słupki pionowe;
- zaciąga się;
- wiszące i warstwowe krokwie;
W zależności od wielkości domu i kształtu dachu wybierana jest konstrukcja kratownicowa wisząca lub warstwowa
- biegi boczne i łyżwowe;
- wrzeciennik - łączy wiszące krokwie i zaciągnięcia, zwiększając tym samym sztywność konstrukcji;
- szelki i skurcze.
Wytrzymałość więźby dachowej zależy od odpowiedniego projektu, jakości materiałów, precyzyjnie obliczonych parametrów technicznych oraz niezawodności połączenia zespoleń dachowych za pomocą wkrętów, spawania, wkrętów oraz metody czop-wpust.Do stworzenia systemu nośnego stosuje się krokwie wiszące, warstwowe lub mieszane, co w pewien sposób wpływa na kubaturę poddasza:
- Wiszące krokwie. Opierają się na ścianach zewnętrznych i są połączone ze sobą na kalenicy. Krokwie tego projektu nie potrzebują Mauerlat - do poziomego wyrównania ścian wystarczy położyć deskę na pokryciu dachowym. Zapewnia to znaczne oszczędności na drewnie. Dodatkowo nie ma konieczności aranżowania podpór pośrednich o rozpiętości do 6 m, co pozwala na uzyskanie wolnej powierzchni pracowni. Obciążenie dystansu jest neutralizowane przez zaciągnięcia ułożone u samej podstawy lub wyżej (podniesione). Podnoszenie zaciągnięcia musi być zgodne z przepisami budowlanymi, ponieważ od tego zależy wytrzymałość konstrukcji. W przypadku większych rozpiętości rama jest wzmocniona za pomocą wrzecienników, poprzeczek i rozpórek.
Jeżeli w budynku nie ma głównych ścian wewnętrznych stosuje się kratownice wiszące
- Pochyłe krokwie. Jest to bardziej niezawodna konstrukcja, stosowana głównie w budynkach o dużej rozpiętości. Krokwie spoczywają na biegu kalenicowym (powyżej), na biegach bocznych, a także na ścianach. Wzmocniony bufkami i rozpórkami. Ale przy takim projekcie podstawy kratownicy przestrzeń na poddaszu jest ograniczona rozmiarem i położeniem stojaków - pośrodku, symetrycznie wzdłuż krawędzi lub z przesunięciem na bok. Chociaż to regały umożliwiają, w razie potrzeby, stylowe zagospodarowanie pomieszczenia.
Konstrukcja warstwowa jest bardziej opłacalna i nie tak ciężka jak w przypadku krokwi wiszących, więc do jej ułożenia potrzeba mniej materiałów
- Krokiwie mieszane. Z reguły stosuje się je w uszkodzonych konstrukcjach. Dolna część montowana jest według schematu krokwi warstwowych i zwieńczona trójkątem wiszących nóg krokwi, gdzie zaciągnięcie pełni jednocześnie funkcję belki stropowej poddasza.
Konstrukcja kratownicowa mieszana stosowana jest głównie przy budowie dachów mansardowych łamanych
Różnice pomiędzy systemem krokwi poddasza to:
- Większa złożoność projektu, co pociąga za sobą jego wysoki koszt.
- Okna dachowe, które mogą mieć najdziwniejsze wzornictwo, nawet w postaci drzwi z wysuwanym balkonem.
Ważnym elementem aranżacji poddasza jest stworzenie dobrego doświetlenia dodatkowej przestrzeni mieszkalnej za pomocą różnorodnych okien dachowych
- Zastosowanie lekkich, ale wytrzymałych materiałów do okładzin wewnętrznych, ścianek działowych i wykończeń.
- Surowe wymagania dotyczące aranżacji systemu, odzwierciedlone w SNiP 2.08.01-89z dodatkami, normy 23-05-95, regulamin 17.13330.2011 itp., regulujące rozstaw krokwi i łat, grubość ocieplenia w celu zminimalizowania strat ciepła, przekrój tarcicy, długość nóg krokwi, klasę odporności ogniowej, wentylację i inne wskaźniki.
Ingerencja w projekt ramy nośnej oraz wszelkie zmiany pod kątem osobistych preferencji i fantazji projektowej wymagają dokładnej kalkulacji.
Obliczenia konstrukcji nośnej dachu mansardowego
Podstawę krokwi domu na poddaszu możesz obliczyć ręcznie lub za pomocą programów Autocad i Excel, ArchiCad i SolidWorks, gdzie od razu poznasz przyszłe koszty aranżacji wybranej konstrukcji.
Wideo: projektowanie ramy kratownicowej w SolidWorks i ArchiCad
Zastanowimy się, jak samodzielnie obliczyć system krokwi, co pozwoli każdemu deweloperowi, który ma podstawowe pojęcie o procesie obliczeniowym, kontrolować projekt i postęp prac budowlanych.Obliczenia wykonamy metodą uproszczoną, aby nie dotykać aerodynamiki i wytrzymałości materiałów.
Narysuj szkic domu na papierze i wyświetl na nim parametry niezbędne do obliczeń:
- szerokość płatwi 6600 mm;
- długość domu 8800 mm;
- wysokość skrzynki 3000mm;
- szczelina od dolnej kondygnacji do kalenicy 3514 mm:
- nachylenie zbocza - kąt dolny 47°, a kąt w punkcie przełomowym 32°;
- planowana wysokość poddasza 2200 mm;
- przedłużenie belki 450 mm;
- przyjmiemy rozstaw krokwi równy 800 mm, który w razie potrzeby zostanie później skorygowany.
Szkic domu to nie piękny obraz czy fotografia, ale kompletna dokumentacja robocza, bez której żadna budowa nie jest możliwa
Dom powstaje w Kazaniu (sektor prywatny w obrębie miasta). Wszystkie dane początkowe przyjęliśmy arbitralnie, aby pokazać procedurę obliczeniową na przykładzie.
Na początek należy obliczyć wszystkie obciążenia działające na dach, które wynoszą:
- zmienne - utrzymanie wiatru, śniegu i dachu;
- stała - waga wypełnienia pokrycia dachowego (ciasta) oraz sprzętu przewidzianego do montażu;
- fatal - trzęsienia ziemi, powodzie itp., które są rzadkie, więc nie ma sensu ich obliczać, wystarczy dodać 5-10% do całkowitych obciążeń.
Wyliczenia prowadzimy kierując się zbiorem reguł o numerach 17.13330.2011 i 20.13330.2011 z osadzonymi w nim regionalnymi mapami rozkładu obciążenia, a także normami 2.01.07-85.
Obciążenie wiatrem
Nacisk wiatru obliczamy korzystając z mapy, odpowiednich tabel, a także ze wzoru Wm=Wo x k x c, gdzie:
- Wm - żądana wartość ciśnienia wiatru na określonej wysokości (Z) od powierzchni ziemi;
- Wo - standardowa siła wiatru określona z mapy lub według SNiP 2.01.07-85;
Budując poddasze należy wziąć pod uwagę obciążenia wiatrem jakie będzie musiała wytrzymać konstrukcja nośna
- c - indeks aerodynamiczny, który waha się od -1,8 (kiedy wiatr zrywa dach domu) do +0,8 (wiatr przeciwnie, naciska na dach);
- k - wskaźnik wahań siły wiatru w zależności od wysokości budynku (Z) i topografii terenu.
Tabela: wskaźnik k według SNiP 2.01.07-85 dla różnych rodzajów terenu
| Wysokość budynku Z, m | Współczynnik K dla widoków terenu | ||
| A | B | С | |
| ≤ 5 | 0.75 | 0.5 | 0.4 |
| 10 | 1.0 | 0.65 | 0.4 |
| 20 | 1.25 | 0.85 | 0.55 |
| 40 | 1.5 | 1,1 | 0.8 |
| 60 | 1,7 | 1,3 | 1.0 |
| 80 | 1.85 | 1.45 | 1,15 |
| 100 | 2.0 | 1,6 | 1.25 |
| 150 | 2.25 | 1,9 | 1.55 |
| 200 | 2.45 | 2,1 | 1.8 |
| 250 | 2.65 | 2,3 | 2.0 |
| 300 | 2.75 | 2.5 | 2,2 |
| 350 | 2.75 | 2.75 | 2.35 |
| ≥480 | 2.75 | 2.75 | 2.75 |
| Uwaga:" A" - otwarte wybrzeża mórz, jezior i zbiorników wodnych, a także pustynie, stepy, lasostepy, tundra;" B" - tereny miejskie, leśne i inne tereny równomiernie pokryte przeszkodami o wysokości powyżej 10 m;" C" - tereny miejskie z zabudową o wysokości powyżej 25 m . | |||
Ponieważ siła wiatru osiąga niekiedy imponującą wartość, przy wznoszeniu dachu, zwłaszcza mansardowego, należy zwrócić należytą uwagę na solidne mocowanie krokwi do podłoża.
Podstaw dane do wzoru Wm=Wo x k x c, biorąc pod uwagę, że Kazań należy do regionu I (na mapie ), wysokość budynku 6514 mm, budowa prowadzona jest na terenie miasta, ale w sektorze prywatnym bez obecności w pobliżu wieżowców. Tak więc 24 x 0,65 x 0,8 (jeśli nachylenie zboczy wynosi ≥ 30 °, wówczas wiatr naciska na dach, a następnie zgodnie z normami 2.01.07-85, punkt 6.6, brany jest pod uwagę najwyższy wskaźnik aerodynamiczny ) ≈ 13 kg/m²
Na dachach prywatnych budynków występuje niewiele urządzeń antenowo-masztowych, a nowoczesne materiały pokryciowe są bardzo odporne na ciepło i mróz, dlatego z reguły nie oblicza się dla nich obciążeń klimatycznych i lodowych.
Obciążenie śniegiem
Na mapie rozkładu obciążenia śniegiem znajdź wartość dla Kazania (240 kg/m²) i wstaw ją do wzoru obliczeniowego S=µ x Sg, gdzie:
- S - żądane obciążenie;
- µ - poprawka w zależności od nachylenia dachu;
- Sg - Regulacyjne obciążenie śniegiem określone na podstawie mapy.
W różnych regionach ciężar pokrywy śnieżnej na metr kwadratowy dachu może się znacznie różnić, dlatego podczas obliczeń należy korzystać z map obciążenia śniegiem
Jest tu mały niuans - jeśli nie da się zmierzyć nachylenia zbocza (np. dom jest budowany od podstaw, a nie ma jeszcze ramy nośnej), to kąty powinny określić z tabeli na podstawie rozpiętości przęsła (L) oraz planowanej wysokości budynku od zakładki do kalenicy (H).
Zgodnie z podstawami trygonometrii tangens kąta nachylenia (tg α) jest obliczany jako stosunek wysokości do połowy rozpiętości lub do pełnej długości dachu jednospadowego
Tabela: stosunek wielkości domu do nachylenia stoków
| Wyznaczanie nachylenia dachu | |
| Wartość H :½ L (tg α) | Kąt α° |
| 0.27 | 15 |
| 0.36 | 20 |
| 0.47 | 25 |
| 0.58 | 30 |
| 0.7 | 35 |
| 0.84 | 40 |
| 1 | 45 |
| 1,2 | 50 |
| 1,4 | 55 |
| 1.73 | 60 |
| 2,14 | 65 |
Przejdźmy do naszych parametrów: 3514 : ½ 6600=1,06, co oznacza, że dolny kąt nachylenia wyniesie około 47°, a (3514 - 2200) : ½ 4050=0,649, czyli wartość górnego kąt nachylenia wyniesie około 32°.
Wartość korekty zależy od nachylenia dachu:
- jeśli kąt nachylenia (α) ≤ 30°, to µ=1;
- jeśli kąt α ≥ 60°, to µ=0 - obciążenie śniegiem nie jest obliczane, ponieważ śnieg nie zalega na stromych zboczach;
- jeśli 30°<α<60°, то µ высчитывают по формуле → µ=0,033 х (60 - α).
W związku z tym współczynnik korygujący dla nachylenia zboczy 47° oblicza się według wzoru 0,033 x (60-47)=0,429. Zatem obciążenie śniegiem wynosi 0,429 x 240 ≈ 103 kg/m².
Obciążenie dachu
Konstrukcja mansardowa ma typowy placek dachowy:
- gładź;
- wykładzina podkładowa (dodatkowa hydroizolacja) i podłoga ciągła dla niektórych materiałów pokrywających;
- skrzynia krok po kroku;
- kratka nadziewana na hydroizolację;
- materiał wodoodporny;
- izolacja;
- paroizolacja;
- liczniki wspierające izolację i paroizolację, tworząc produkty wentylacyjne;
- materiały tapicerskie.
Wysokiej jakości i prawidłowo zamontowane pokrycia dachowe chronią dach przed przeciekaniem i przedłużają jego żywotność
Jego warstwy w taki czy inny sposób wywierają nacisk na ramę nośną. Zazwyczaj w uproszczonych obliczeniach uwzględnia się wszystkie warstwy wypełnienia pokrycia dachowego, co prowadzi do wzmocnienia konstrukcji nośnej, ale także do wzrostu jej ceny. Jednak wszystkie warstwy wywierają nacisk tylko wtedy, gdy poddasze jest zabudowane ozdobnymi krokwiami odsłoniętymi i ułożone są na nich wszystkie pokrycia dachowe.
Jednym ze sposobów na aranżację poddasza jest pozostawienie otwartych elementów drewnianych więźby dachowej, które służą jako dekoracja wnętrza
W przypadku standardowego kołka dachowego izolacja, paroizolacja, przeciwpręty oporowe i poszycie nie mogą być brane pod uwagę przy obliczaniu obciążenia dachu, ponieważ są one umieszczone między krokwiami i pod krokwiami. Jednak aby obliczyć Mauerlat, należy je również wziąć pod uwagę. Podział ten ma znaczenie przy obliczaniu dużych dachów, gdzie różnica w kosztach będzie znaczna.
Decydując się wcześniej na materiał pokrycia, łatwo obliczyć wagę dachu, kierując się parametrami technicznymi deklarowanymi przez dostawców.
Tabela: średnia waga pokrycia dachowego:
| Nazwa materiału | Waga, kg/m² |
| Ondulina | 4-6 |
| Płytki bitumiczne | 8-12 |
| Łupek | 10-15 |
| Płytki ceramiczne | 35-50 |
| Profilowanie | 4-5 |
| Płytki cementowo-piaskowe | 25-45 |
| Dachówka metalowa | 4-5 |
| Łupek | 45-60 |
| Szorstka podłoga | 18-20 |
| Krokwie i płatwie drewniane laminowane | 15-20 |
| Wiszące krokwie do dachów zimnych | 10-15 |
| Drewniana skrzynia | 8-12 |
| Asf alt | 1-3 |
| Izolatory polimerowo-bitumiczne | 3-5 |
| Rooferoid | 0.5-1.7 |
| Folie izolacyjne | 0.1-0.3 |
| Płyty gipsowe | 10-12 |
Wróćmy do przykładu i obliczmy obciążenie dachu, biorąc pod uwagę, że dach pokryjemy blachodachówką, a krokwie zostawimy otwarte. Masa warstw ciasta dachowego bez izolacji=5 (dachówka metalowa) + 5 (izolacja polimerowo-bitumiczna) +12 (poszycie) + 12 (płyta gipsowo-kartonowa) + 0,3 + 0,3 (folie hydroizolacyjne i paroizolacyjne) ≈ 35 kg / m²
Aby obliczyć grubość izolacji, istnieje wzór T=R × λ, gdzie:
- Т - grubość materiału termoizolacyjnego;
- R - opór cieplny znormalizowany dla danego regionu zgodnie z mapą w SNiP II-3-79;
Aby samodzielnie wykonać obliczenia izolacyjności cieplnej, należy wziąć pod uwagę wartość przewodności cieplnej dla danego regionu
- λ - współczynnik przewodzenia ciepła, który dla prywatnego budownictwa niskiego nie powinien przekraczać 0,04 W/m×°C).
Jako grzejnik wybieramy płyty Isover „Pitched Roof”. Następnie T \u003d R × λ \u003d 4,95 x 0,04 \u003d 0,198 m. Mnożąc grubość przez gęstość materiału wskazaną w specyfikacjach technicznych, otrzymujemy jego ciężar właściwy → 0,198 m x 15 kg / m³ ≈ 3 kg / m². Zatem całkowite obciążenie dachu=35 + 3=38 kg/m².
Suma wszystkich obciążeń → wiatr + śnieg + dach=13 + 103 + 38=154 kg/m² +10% margines bezpieczeństwa ≈ 170 kg/m².
Całkowite obciążenie dachu musi wynosić co najmniej 200 kg/m².
W naszym przykładzie całkowite obciążenie jest mniejsze. W tej sytuacji do dalszych obliczeń należy przyjąć jako podstawę minimalną dopuszczalną wartość, czyli 200 kg / m².
Aby określić nacisk na Mauerlat, należy dodać ciężar krokwi (≈ 20 kg/m²) do całkowitego obciążenia, które wyniesie 220 kg/m².
Obliczanie przekroju tarcicy i długości krokwi
Po określeniu całkowitego obciążenia wybieramy wymagany przekrój drewna, dla którego pierwszym krokiem jest obliczenie długości nóg krokwi. Przejdźmy do szkicu. Krokwie spadzistego dachu składają się z dwóch części - przed i po zerwaniu. Obie części obliczamy osobno, w obu przypadkach korzystając z twierdzenia Pitagorasa:
- Długość krokwi dolnej - c=√(a² + b²)=√((6600-4050) : 2)² + 2200²=2543 mm.
- Długość krokwi górnej - c \u003d √ (a² + b²) \u003d √ (4050: 2)² + (3514 - 2200)² \u003d 2414 mm.
Długość warstwowych i wiszących krokwi zerwanej konstrukcji jest obliczana oddzielnie za pomocą twierdzenia Pitagorasa
- Całkowita długość to 2543 + 2414=4957mm lub 5m.
- Poprawiamy całkowite obliczone obciążenie dla stopnia krokwi, które ustawiliśmy 0,8 x 200=160 kg/m² - w przyszłości ta wartość będzie potrzebna do obliczenia szerokości desek i sprawdzenia poprawności wybranego przekroju.
- Znajdź obciążenie na metr nogi krokwi 200/5=40 kg/mb. M.
Na każdą nogę krokwi oddziałuje tylko obciążenie znajdujące się bezpośrednio nad nią
- Następnie zgodnie z tabelą dobieramy grubość deski, która w naszym przypadku będzie równa 40 mm.
Tabela: zależność między obciążeniem a grubością belki
| Obciążenie nogi krokwi, kg/mb m | Grubość deski (belki), mm |
| do 75 | 40 |
| 100 | 50 |
| 125 | 60 |
| 150 | 80 |
| 175 | 100 |
| Uwaga:przy wyborze obciążenia zaokrąglij wartość w górę. | |
Po obliczeniach dobieramy szerokość deski zgodnie ze specyfikacją produkowanej tarcicy, skupiając się na płycie dolnej.
Stół: tarcica iglasta (przekrój wg GOST 24454-80)
| Grubość płyty, mm | Szerokość deski, mm | ||||||||
| 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | - | - | - | - | - |
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | - | - | - | - |
| 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | - | - |
| 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 100 | - | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 125 | - | - | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 150 | - | - | - | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 175 | - | - | - | - | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 200 | - | - | - | - | - | 200 | 225 | 250 | - |
| 250 | - | - | - | - | - | - | - | 250 | - |
Jak widać jak na deskę o grubości 40mm jest duży wybór. Aby nie przepłacać, ale jednocześnie zapewnić krokwiom wystarczającą wytrzymałość, istnieją formuły, w których przy znanej grubości belki należy kolejno zastąpić odpowiednią szerokość deski, zaczynając od mniejsza wartość:
- α<30° - H ≥ 8,6 х Lmaxx √Qr: (B x Rzgięcie);
- α>30° - H ≥ 9,5 x Lmaxx √Qr: (B x Rout).
W tym samym czasie:
- Н - wymagana szerokość deski, cm;
- B - obliczona powyżej grubość deski, cm;
- Rbend - współczynnik ugięcia (kgf/cm²) - określają normy II-25-80 i wynosi 140 kgf/cm² dla drewna iglastego I gatunku, dla gatunku II - 130 kgf/cm² i dla klasy III - 85 kgf/cm²;
- Lmax - największa długość robocza krokwi (m) - odstęp od dolnej krawędzi nogi krokwi do górnego zaciągnięcia (poprzeczki);
Maksymalna długość robocza krokwi - odległość od dolnego zaciągnięcia do szczytu
-
Qr- obciążenie rozłożone (skorygowane skokowo), kg/m²;
-
α - kąt nachylenia.
Film: czym się kierować przy wyborze tarcicy
Przeprowadzamy obliczenia i test wytrzymałościowy:
- Określ szerokość dolnych krokwi. Ponieważ dolny kąt nachylenia wynosi 47°, użyjemy drugiego wzoru, podstawiając do niego parametry tabelaryczne i obliczone → H ≥ 9,5 x Lmaxx √Qr: (B x Rbend)=9,5 x 2,543 x √160: (4 x 140)=12,8 cm, tj. H ≥ 12,8 cm=15 cm (najbliższy wyższy wartość w tabeli).
- Sprawdzanie poprawności obliczeń, dla których należy uwzględnić nierówność ((3,125 x Qr x Lmax³) : (B x H³)) ≤ 1=((3,125 x 160 x 2,543³) : (4 x 15³)) ≤ 1 \u003d 0,61 ≤ 1, czyli nierówność jest zachowana, a przekrój 40x150 mm dla krokwi dolnych jest dobrany prawidłowo.
- Podobnie wyznaczamy szerokość krokwi górnych za pomocą tego samego wzoru, ponieważ kąt załamania wynosi 32° → 9,5 x 2,414 x √160: (4 x 140) ≥ 12,15 cm=12,5 cm ( najbliższa wartości).
- Sprawdź podstawiając wynik → ((3,125 x 160 x 2,414³) : (4 x 12,5³)) ≤ 1=0,9 ≤ 1.
- Podsumowując - na dolne krokwie z dobrym marginesem bezpieczeństwa odpowiednia jest deska 40x150 mm, a na górne z małym marginesem 40x125 mm.
Podstawową zasadą konstrukcji jest zaokrąglanie w górę we wszelkich obliczeniach. To samo dotyczy wartości tabelarycznych i normatywnych.
Obliczenia Mauerlata
W normach nie ma wymagań co do przekrojów belek dla stropów i Mauerlat, dlatego należy kierować się tabelą, dostosowując jej wartości do projektowego obciążenia.
Tabela: stosunek grubości i długości belki dla Mauerlat i stropów
| Krok instalacji belki, m | Przekrój belek dla Mauerlat i belek stropowych w zależności od rozpiętości przęseł i stopnia montażu belek przy pełnym obciążeniu 400 kg/m² | |||||||||
| 2.0 | 2.5 | 3.0 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | |
| 0.6 | 75х100 | 75x150 | 75х200 | 100х200 | 100х200 | 125x200 | 150x200 | 150х225 | 150x250 | 150x300 |
| 1.0 | 75x150 | 100х150 | 100х175 | 125x200 | 150x200 | 150х225 | 150x250 | 175х250 | 200х250 | 200х275 |
Obciążenie Mauerlat według naszych obliczonych wartościwynosi 220 kg/m², czyli 220/400=0,55. Wskaźnik ten mnożymy przez wartość tabelaryczną zbliżoną do rozstawu krokwi i długości naszego przęsła - 150x250 mm - 0,55 x 150 i 0,55 x 250=82,5x137,5=100x150 mm.
Film: wybór drewna, czyli jak wygrać na przekroju
Obliczanie nachylenia i liczby nóg krokwi
Rozstaw krokwi należy obliczyć, a nie brać losowo, ponieważ ten wskaźnik wpływa na strukturę tortu dachowego, przyczynia się do oszczędności w budownictwie, a także zapewnia trwałość i niezawodność całego systemu pokrycia dachowego:
- Oblicz ilość nóg krokwi → długość ściany: zalecany krok +1=8,8 / 0,8 + 1=12 sztuk z jednej strony
- Oblicz stopień → długość domu: liczba krokwi=8,8/12=0,73 ≈ 0,8 m.
Film: stopień krokwi dla różnych dachów
Podsumowując obliczenia - do budowy ramy nośnej łamanego dachu mansardowego, według naszego przykładu, będziesz potrzebować:
- 62 linia m deska Ř40X150 mm (24 krokwie dolne o długości 2543 mm);
- 60 mb. m deska Ř40X125 mm (24 krokwie górne o długości 2414 mm);
- 29 rm. m drewno Ø100X150 mm dla Mauerlat, ułożone na obwodzie;
- 80 mb. m drewna Ø100X150 mm dla belek stropowych montowanych w krokach co 0,8 m - przy obliczaniu należy wziąć pod uwagę, że sufit międzywarstwowy musi wytrzymać obciążenie do 400 kg / m², biorąc pod uwagę ciężar samych belek, poza tym spróbuj racjonalnie układaj belki - im krótsze, tym mniejszy wymagany przekrój;
- 27 mb. m drewna Ø100X150 mm do stojaków pionowych;
- 49 mb. m drewna Ø100X150 mm dla belek górnego piętra - dopuszczalne obciążenie górnej (poddasza) podłogi - 200 kg / m²
Do każdej pozycji dodaj 5-10%, które posłużą do wyposażenia puf, asekuracji, przedłużenia krokwi w razie potrzeby lub wymiany uszkodzonego drewna.
Obliczenia systemu więźby dachowej mansardowej są proste, po prostu obszerne, ale pożądane jest ich zrozumienie, zwłaszcza że jest przedstawione konsekwentnie i tak kompletnie, jak to możliwe.
Film: uproszczona wersja obliczeń systemu kratownicowego
Montaż zepsutej kratownicy
Montaż konstrukcji nośnej rozpoczyna się od przygotowania do postawienia dachu, które obejmuje następujące prace:
- zakup tarcicy wg wyliczeń, ich sortowanie i obróbka antyseptyczna;
- sprawdzanie dostępności i sprawności wszystkich narzędzi roboczych;
- oczyszczenie obszaru roboczego z nadmiaru gruzu;
- montaż rusztowań, mostów i drabin;
- sprawdzenie geometrii podstawy mierząc skrzynkę po przekątnej (odchylenie nie większe niż 20 mm), a także wysokości ścian na całym obwodzie domu względem gruntu;
- przygotowanie dźwigarów, poprzeczek, rozpórek oraz szablon do wykonania wiązarów dachowych.
Film: montaż systemu więźby dachowej dwuspadowej, część 1
Instalacja odbywa się w następującej kolejności:
- Instalacja Mauerlat. Aby zwiększyć sztywność konstrukcji, profesjonaliści zalecają wyposażenie pasa zbrojeniowego pod Mauerlat, w który wlewa się kotwy lub kołki w odstępach nie większych niż 2 m. Ułożone są dwie warstwy papy lub pokrycia dachowego, które będą służyć jako hydroizolacja, chroń Mauerlat przed zamoknięciem i gniciem. Belkę układa się na pokryciu dachowym i mocuje za pomocą kotew, kołków lub zszywek (w przypadku ścian z cegły lub pustaków). W budynkach drewnianych lub szkieletowych ostatnia korona lub belka służy jako Mauerlat.
Żywotność i sprawność każdego dachu w dużej mierze zależy od jakości montażu i wytrzymałości mocowania Mauerlat
- Montaż belek stropowych. Układa się je na Mauerlat lub we wcześniej przygotowanych kieszeniach ściennych ze stopniem dobranym do krokwi. Przy dużym rozstawie krokwi belki stropowe można montować częściej (optymalnie co 60 cm, aby później ułożyć izolację z płytek bez przycinania), choć pociągnie to za sobą wzrost tarcicy.
Zanim wykonasz podłogę drewnianą, musisz dokonać pełnej kalkulacji przewidywanych obciążeń, zakupić niezbędny materiał i narzędzia
- Montaż więźby dachowej. Regały pionowe są instalowane na ułożonych belkach podłogi, tworząc strych. Na nich układane są belki stropowe poddasza, a regały są połączone podłużnymi biegami. Wrzecienniki są montowane na środku regałów i układany jest bieg kalenicowy. Do wyrównania użyj poziomicy lub jasnego sznurka rozciągniętego między skrajnymi słupkami.
- Montaż krokwi. Zacznij od instalacji krokwi warstwowych. Przede wszystkim, zgodnie z szacunkowymi wymiarami, szablon jest wykonywany z odrzuconej planszy. Nałóż go na Mauerlat i biegnij, zaznacz kształt umytego i wytnij. Zgodnie z gotowym szablonem wykonane są wszystkie pary dolnych kratownic. Są wyrównane iw razie potrzeby wzmocnione rozpórkami. Podobnie wykonuje się szablon dla krokwi górnych, nakładając go na dźwigary i wycinając krawędzie zgodnie z wymiarami.Wiszące krokwie są mocowane razem na belce kalenicowej od końca do końca lub na zakładkę z metalowymi płytami, drewnianymi okładzinami, śrubami itp.
Ramę przyszłego poddasza można wykonać i zainstalować samodzielnie, z zachowaniem cech technologicznych dachów o różnych konfiguracjach
Film: montaż systemu więźby dachowej dwuspadowej mansardowej, część 2
Instalacja głównych komponentów
Główne węzły konstrukcji poddasza to:
- węzeł grzbietowy;
- węzeł „krokiew-rozpórki”;
- węzeł "belki-słupki-rozpórki" ;
- i inne w zależności od rodzaju wybranej konstrukcji oraz obecności poprzeczek, zaciągnięć itp.
Montaż zestawów dachowych, sposoby mocowania, możliwość przesunięcia w poziomie itp. to osobny duży temat, dlatego w ramach tego artykułu rozważymy powstawanie niektórych jako przykładu.
Węzeł konny
Aby zapewnić większą wytrzymałość konstrukcji, zwłaszcza przy niewielkim nachyleniu zboczy, montowany jest mocny bieg kalenicowy, który może przejąć część obciążeń działających na krokwie. Następnie wykonaj następujące czynności:
- Za pomocą wpustu, nacięcia lub mocnego zaciśnięcia krokwie są łączone z biegiem kalenicowym.
- Połącz ze sobą ocynkowane okładziny, zaciągnięcia, narożniki stalowe.
Mocowanie krokwi do kalenicy poprzez łączenie krokwi na końcach, odcięcie górnych krawędzi pod wymaganym kątem, mocowanie do biegu wzdłuż jednej krokwi lub na zakładkę
Mocowanie krokwi do Mauerlat
Aby mocowanie krokwi do podłoża nośnego (Mauerlat, belki stropowe lub do ściany) było pewne należy uwzględnić obciążenia statyczne i dynamiczne oraz współczynnik liniowości ekspansja.Wcześniej krokwie były mocowane przez cięcie, co tworzyło mocny sęk, ale zwiększało zużycie drewna. Sadzonki są nadal używane w konstrukcjach drewnianych o dużych przekrojach.
Ale częściej, aby nie osłabiać konstrukcji, krokwie są mocowane do podpory przez zmycie lub „cierniowy wpust”, pasowanie belki oporowej lub wycinanie rowków w Mauerlat. Ocynkowane narożniki, gwoździe, zszywki, kołki służą jako elementy złączne. Takie mocowania są sztywne i nie zawsze odpowiednie.
Sztywne mocowanie krokwi na Mauerlat gwarantuje brak przesunięć wszystkich kluczowych elementów
W niektórych przypadkach krokwie muszą mieć możliwość przesuwania się w poziomie (głównie w domach drewnianych, ponieważ drewno podlega deformacjom temperaturowym i wilgotnościowym, co może powodować przekrzywianie się ścian), co uzyskuje się za pomocą wsporników przesuwnych . Takie podpory składają się z prowadnicy przymocowanej do krokwi oraz narożnika z platformą wsporczą przymocowaną do Mauerlat lub górnej korony domu z bali.
Wybór krokwi przesuwnych jest uzasadniony tylko wtedy, gdy przewidziana jest belka kalenicowa, o którą mogłyby opierać się swoją górną częścią
Film: mocowanie krokwi do podłoża
Mocowanie krokwi do belki stropowej
Ważne jest, aby krokwie nie zsuwały się w tym węźle, aby zapobiec zniszczeniu dachu, do czego stosuje się następujące połączenia:
- zatrzymaj się na końcu belki;
- kolczasty ząb;
- ząb z naciskiem.
Wszystkie elementy łączone są za pomocą wkrętów, wkrętów, narożników, gwoździ, trójkątnych nakładek, kolców.
Krokwie są łączone z belkami stropowymi tylko wtedy, gdy mają pewność, że wytrzymają wywierany nacisk
Film: jak równo ułożyć krokwie w tej samej płaszczyźnie
Strych może mieć nietypowy kształt, piękną powłokę, wykonany jest z najnowocześniejszych materiałów, ale jeśli rama nośna nie zostanie wykonana prawidłowo, to cała atrakcyjność poddasza zostanie zredukowana do zera. A wraz z nią niezawodność i trwałość konstrukcji dachu, co niewątpliwie wpłynie na komfort i przytulność w domu. Dlatego poznanie zasad budowy więźby dachowej mansardowej i prawidłowe obliczenie jej głównych elementów jest podstawowym zadaniem dewelopera. Powodzenia.