Online розрахунок кроквяних ніг

Як проссчітать кроквяну ферму для різних видів дахів

Розрахунок системи крокв вважається одним з найбільш основних етапів проектування покрівлі і будівлі в цілому. Найменші неточності або недоліки в даному процесі призводять по завершенню до деформування або руйнування покрівлі і всього будинку. З цієї причини будівництво та планування каркаса в основному, проводиться професіоналами, у яких Є в наявності необхідне обладнання, формули для розрахунків, свій досвід і комп’ютерні програми, що всі разом виключає можливість помилки.
Побудувати кроквяну ферму можна власними руками, якщо проаналізувати всі кроки від вибору матеріалів до визначення рівня витримується навантаження конструкцією будівлі. Найбільш трудомісткою вважається практична частина, але і підготовка до неї — не легке завдання.

Підбираємо кроквяні системи і підготовчий етап

Перед тим, як почати вивчати спеціалізовані формули і робити розрахунки, потрібно визначитися з конфігурацією майбутньої покрівлі і вибрати матеріали. При расчітиваніі навантажень на кроквяні системи і на

основу будинку, необхідно точно проссчітать вага цих елементів:

• Покриття для покрівлі з кріпленням;

• Елементів пирога покрівлі;

• Внутрішнього оздоблення приміщення горища;

• Добірних елементів;

• кроквяної системи.

Якщо кроквяну ферму двускатную, чотирьохскатну, ламану або односхилий передбачається будувати з дощок, загальна вага всіх її елементів (крокв, прогонів, лежней, підкосів і т.д.) залежить не тільки від перетину бруса, але і від щільності деревини та відсотка її вологи.
Для опорних покрівельних елементів краще підбирати хвойні породи дерева з вологою не більше 18%. Загальна вага конструкції можна проссчітать, спираючись на дані, наведені в таблиці і завчасно розрахувавши перетин елементів і відстань між ними.
При расчітиваніі навантаження на кроквяні системи і фундамент також беруться до уваги впливу природних явищ та зовнішніх чинників на покрівлю:

• Атмосферних явищ (вітру, навантаження снгега, вплив опадів);

• Ремонтних або профілактичних робіт пов’язаних з покрівлею (людський вагу, обладнання та матеріалів).

• Ступінь впливу природи на покрівлю залежить від її ухилу і особливостей клімату регіону.

Розрахунки всіх передбачуваних навантажень виготовляються з використанням даних СНиП. Застосовуючи аналогічні ресурси можна вибрати відповідний ухил ската майбутньої покрівлі, який залежить від матеріалів і передбачуваних навантажень. Ухил ската і матеріал для покриття дають можливість визначити відповідні розміри всіх елементів, що входять в кроквяну систему, і проссчітать крок між опорами. Склавши детальну схему каркаса можна робити виправлення конкретних параметрів до моменту будівництва.

Принципи розрахунку каркаса

Система крокв четирехскатной, двосхилим, ламаної або односкаткі повинна бути дуже жорсткою і допомагати рівномірному розподілу передбачуваних навантажень на поверхню стін і фундамент.
Розрахунок здійснюється за допомогою підсумовування всіх видів навантажень (як і постійних, так і постійних) з внесенням поправочний коефіцієнт, що дозволяє збільшити надійність конструкції з каркаса: показник 1,1 дає можливість збільшити надійність несучої покрівельної конструкції на 10%, а показник 1,4 — на 40%.
При виконанні розрахунку для даху різного типу чимало головне не забути врахувати взаємопов’язаність ухилу покрівлі та підібраного матеріалу, а ще зв’язок між кроком установки крокв і їх перетином.
Матеріал для покрівлі впливає на майбутній кут ската, що зі свого боку диктує довжину кроквяних ніг, а виходячи з цього і їх масу.
Проект даху слід виробляти, базуючись таблицями з довідників, де вже виконані всі розрахунки та приведені розміри каркаса. Рівень навантаження на кроквяні системи залежить від кроку між ними і загального навантаження на поверхню даху.
При расчітиваніі підсумувати навантаження слід, почавши з ваги кв. метра пирога покрівлі, помноженого на загальну площу.
Приблизний приклад розрахунку ваги кв.м. пирога покрівлі під єврошифер:

• Єврошифер — 3 кг;
• Полімерно-бітумна гідроізоляція — 5 кг;
• Кам’яна вата — 10 кг;
• Дощата каркасна рама — 15 кг.

Якщо скласти вага всіх елементів пирога покрівлі, 33 кг. З метою збільшення жорсткості і збільшення рівня міцності покрівлі рекомендується помножити результат який вийшов на 1,1 (показник поправки). Зрештою виходить 34,1 кг матеріалів для покрівлі на квадратний метр покрівлі. При всій площі даху, наприклад, 100 кв. м її загальна вага як правило складе 341 кг.
Навантаження вітру варто розраховувати, базуючись на карту сили вітрів в кожному регіоні. Показник, визначений за мапі множиться на коригувальний показник, який сильно залежить від висоти будівлі і типу місцевості.
Розрахунок навантаження від снігу проводиться за допомогою карти мас снігу, розбитою по регіонах. Розраховується навантаження снгега множенням маси снігу на показник поправки, що залежить від ухилу покрівлі.

На таблиці наведено усереднене значення кількості випадання осадкою у вигляді снігу в регіонах РФ.

Односкатка

Для односкаткі проссчітать найбільш просто. Спочатку потрібно визначити кут ската, який буде залежати не тільки від матеріалу для покрівлі, але і від інших моментів:

• З ухилом до 30 градусів повинна бути дуже міцною, оскільки при більш пологом схилі даху збільшується рівень навантаження снгега на неї і виникає необхідність в постійній чищенні снігу.

• Якщо ухил може досягати 60 градусів і більше, дах такого типу піддається великим навантаженням від вітрових впливів.

Система крокв може мати найрізноманітнішу складність конструкції, яка залежить від довжини прольоту:

• При маленькій довжині прольоту до уваги беруться лише крокви.

• Якщо довжина прольоту, який потрібно закрити, може становити від 4,5 до 6,5 м, необхідна установка подкосов знизу ската.

• Прольоти більше 6,5 м вимагають установку стійок встановлених вертикально.

• Установка елементів опори кроквяної системи при великому прольоті потрібна щоб не було прогину даху під навантаженнями.

Розраховуємо каркас для двосхилі конструкції даху

• Висячі кроквяні системи зв’язуються затяжними перемичками для забезпечення жорсткості, працюють на вигин і стиск. Ними розпирає навантаження подається на поверхню стін.

• Похилі конструкція спирається на коньковую балку або прогін, який ставиться на стійки. Працюють наслонние кроквяні системи на вигин.

Вид системи крокв впливає на Вибір перетину бруса для створення опор.
Якщо в конструкції щипцевій даху передбачається наявність горищних вікон, димарів, балконів, вентиляції та інших комунікацій, їх розташування необхідно врахувати заздалегідь.
Після проектного складання в разі внесення змін буде потрібно робити її перерахунок.
На бездоганність підрахунку опор щипцевій даху впливає її форма, а ще кількість і наявність непростих ламаних елементів. Щоб правильно проссчітать потрібно її площа поділити на складові. Коли це зроблено для індивідуальних елементів, дані які отримані підсумовуються.
Всі розрахунки базуються на ключових математичних формулах.
При розрахунках площі даху, беруться до уваги подібні моменти:

• Брандмауерное стіни, звіси, парапети.

• Докладний план майбутньої даху.

• Особливості та специфіка матеріалу для покрівлі.

• Якщо для покрівлі підібраний матеріал рулонного типу або черепиця, довжина ската стане менше на 700 мм.

• Точну довжину ската встановлюють точки крайній частині звісу карнизу і нижньої частини коньковой балки.

• При расчітиваніі до уваги не беруться вікна, труби для відводу диму, отвори для вентиляції і інші комунікації.

Ухил встановлюється за допомогою перемноження кожного її елемента на косинус похилого кута по свесам карниза.

Визначаємо параметри елементів даху з чотирма скатами

При облаштуванні необхідно знати про деякі її характерні. У кроквяну ферму вальмовой покрівлі входять несучі діагональні деталі, розрахунок перетину і ухилу яких важливо виконати правильно.
Надійність каркаса залежить від грамотного вибору і установки кутових крокв.
Дана конструкція як правило має як наслонние, так і висячі кроквяні системи, в залежності від всієї площі. Перетин і несуча здатність додаткових елементів системи розраховуються, виходячи з передбачуваних навантажень на покрівлю. Після всіх потрібних орієнтовних розрахунків проводиться перерахунок всієї системи, де в облік береться вага пирога покрівлі та зовнішнього покриття.

Ламана та мансардні конструкція

Ще на етапі проектного складання, в нього важливо включити особливості кроквяної системи:
Довговічність конструкції залежить, перш за все, від несучої здатності опорних балок, так як на стійки опорного каркаса ставляться кроквяні модулі верхньої частини покрівлі та знаходяться знизу кроквяні системи. Ці елементи, як затягування служать основою для пристрою стелі горищного поверху і об’єднують кроквяні системи.
Розрахунок несучої конструкції проводиться з урахуванням ухилу верхніх і нижніх крокв, а ще виду матеріалу для покрівлі, маси тяжкості пирога покрівлі і передбачуваних навантажень.

Корисні програми

Створюючи весь комплекс робіт власними руками по монтажу і установки кроквяних ніг вам потрібно буде трохи проаналізувати певні аспекти. Для полегшення розрахунку системи крокв, аби вона підходила вимогам і нормативам, вам зможуть допомогти наступні професійні програми: Автокад і 3D Max. Вельми простий вважається програма Аркон, в ній також є калькулятор розрахунку крокв (перетину, довжини).
Online калькулятори більш функціональний, їх не треба завантажувати і ставити. вони собою представляють таблицю, в яку вам варто поставити параметри майбутньої даху.
Вивчивши всі нюанси і підходи до настільки нездійсненним з першого погляду задачі, як розрахунок кроквяної системи даху, можна зробити розрахунок вручну. Щоб це зробити потрібно враховувати всі параметри від ваги матеріалу для покрівлі та передбачуваних навантажень до перетину крокв і ухилу покрівлі.
При влаштуванні найпростішої односкатной конструкції важливо правильно проссчітать перепад висоти несучих стін протилежних один одному, які служать опорою для крокв. При створенні плану щипцевій даху потрібно чітко визначити, який вид системи крокв буде застосовуватися. А більш непрості конструкції покрівлі припускають застосування спеціалізованих програм для розрахунку опорних модулів або залучення допомоги професійних покрівельників.
Розрахунок системи крокв даху: навантаження, балок, перетинів (приклад)
Розрахунок системи крокв — процес досить важливий при спорудженні даху різної складності. Щоб не з’явилося жодних огріхів, що призводять до руйнувань,

Калькулятор розрахунку навантаження на кроквяні системи для визначення сприятливого перетину

Для виробництва крокв застосовується якісний пиломатеріал конкретного перетину. Його характеристик міцності має бути гарантовано досить для того, щоб дахова конструкція могла чинити опір всім випадає на неї навантажень.
Калькулятор розрахунку навантаження на кроквяні системи для визначення їх сприятливого перетину
Щоб визначитися з таким параметром, знадобиться провести деякі обчислення. Посильну допомогу зможе надати калькулятор розрахунку навантаження на кроквяні системи для визначення сприятливого перетину пиломатеріалу щоб їх зробити.

Розцінки на кріплення для крокв

кріплення для крокв
Необхідні пояснення щодо проведення розрахунків будуть приведені нижче.

Метод проведення розрахунку перетину крокв

Робота буде будуватися в 2 етапи. Спочатку за допомогою калькулятора буде визначена розподілене навантаження на 1 метр погонний кроквяної ноги. Після, по прикладеної таблиці, можна буде вибрати відповідний розмір бруса для виробництва кроквяні системи.

Крок перший — розрахунок розподіленого навантаження на крокви

Калькулятор розрахунку запросить наступні значення:

• Кут ухилу ската. Ця величина безпосередньо пов’язана з рівнями зовнішніх навантажень на покрівлю — снігове і вітрове.

З крутизною схилу і, виходячи з цього, з висотою гребеня (конькового вузла) покликана допомогти розібратися спеціалізований калькулятор, до якого веде посилання.

• Вид планованого покриття для покрівлі. Природно, що різні покриття мають свою масу, яка визначає статичне навантаження на кроквяну ферму. У калькуляторі вже взяті до уваги не тільки вагові характеристики самих різних покриттів, але і матеріали обрешітки і покрівельні утеплення.
• Слід вказати зону власного регіону за рівнем потенційної навантаження снгега. Її дуже просто визначити по розташувалася нижче карті-схемі:

Карта-схема для визначення власної зони за рівнем навантаження снгега

• Подібним чином встановлюється і зона за рівнем вітрового тиску — для цього є своя карта-схема.

Карта-схема для визначення зони за ступенем вітрового впливу на покрівлю

• Слід передбачити особливості розташування будівлі на місцевості. Для цього необхідно оцінити його «оточення» і підібрати одну з трьох запропонованих зон, «А», «Б» або «В».

Є при цьому нюанс. Всі природні або штучні перепони для вітру можуть братися до уваги тільки в разі якщо вони розміщені на відстані від будинку, що не перевищує величини 30? Н, де Н — це висота будівлі по коника. Припустимо, для будівлі висотою 7 метрів виходить коло з радіусом 210 метрів. Якщо перешкоди розміщені далі, то це буде вважатися відкритою місцевістю.

• Нарешті, потрібно внести висоту будинку в метрах (по коника).
• Останнє вікно калькулятора — крок установки крокв. Чим хащі вони ставляться — тим менше буде розподілене навантаження, що випадає на будь-яку з них, однак при цьому, природно, збільшується їх кількість. Можна «зіграти» значенням кроку, щоб простежити динаміку зміни розподіленого навантаження — так з’явиться можливість підібрати ідеальне значення для подальшого визначення перетину крокв.

Крок другий — визначення перетину кроквяної ноги

Отже, є значення розподіленого навантаження, яка випадає на метр погонний кроквяної ноги. Напевно, заздалегідь була розрахована і довжина кроквяні системи (якщо немає, то рекомендується перейти до відповідного калькулятору). З цими даними вже можна увійти в таблицю для визначення перетину бруса.
Таблиця для визначення сприятливого перетину бруса для виробництва крокв
Існує ще один нюанс. Якщо кроквяні системи виходять занадто довгими, то для збільшення їх жорсткості часто передбачаються додаткові підсилюють деталі системи — стійки (бабки) або підкоси. Вони дають можливість зробити менше відстань «вільного прольоту», іншими словами між сусідніми точками опори. Власне це значення і буде потрібно для входження в таблицю.
На ілюстрації стрілками показаний приклад визначення перетину кроквяні системи для розподіленої навантаження в 75 кг / метр погонний і з відстанню між точками опори в 5 метрів. У лівій частині таблиці можна взяти будь-який з пропонованих значень, яке здасться зручніше: дошки або бруси з невеликими перетинами: 40? 200; 50? 190; 60? 180; 70? 170; 80? 160; 90? 150; 100? 140. Крім того, можна застосовувати і колоду з діаметром 140 мм.
Кроквяні системи — головні несучі конструкційні елементи даху
Від їх якості і точності розрахунку залежать надійність і довговічність всієї конструкції покрівлі в загальному. Багато обов’язкової інформації з даного питання містить стаття нашого порталу «Кроквяні системи власними руками».
Хочете провести розрахунок системи крокв швидко, без вивчення теорії і з достовірними результатами? Скористайтеся online калькулятором на ресурсі!
Ви можете уявити собі людину без кісток? Точно також дах з похилою поверхнею без системи крокв більше схожа на будову з казки про трьох поросят, яку легко змете природною стихією. Витривала і надійна конструкція крокв — запорука довговічності конструкції даху. Щоб якісно спорудити кроквяну систему, слід передбачити і спрогнозувати основні фактори, які можуть вплинути на міцність системи.
Мати на увазі всі вигини даху, поправочні коефіцієнти на нерівномірний розподіл снігу по поверхні, знесення снігу вітром, ухил скатів, все аеродинамічні коефіцієнти, сили впливу на конструктивні деталі даху і так далі — проссчітать все це максимально наближено до реальної ситуації, а ще передбачити всі навантаження і красиво зібрати їх комбінування — завдання не з легких.
Якщо хочете розібратися точно — список корисної літератури наведено в кінці статті. Зрозуміло, курс опору матеріалів для цілковитого розуміння принципів і бездоганного розрахунку системи крокв в одну статтю не помістити, з цієї причини наведемо важливі моменти для простої версії розрахунку.

Класифікація навантажень

Навантаження на кроквяну ферму класифікуються на:

• регулярні навантаження: вага самих конструкцій крокв і даху,
• тривалі навантаження — снігові і навантаження температур з низьким розрахунковим значенням (використовуються при необхідності врахування впливу тривалості навантажень, при перевірці на витривалість),
• Мінлива короткостроковий вплив — снігове і вплив температури по повному розрахунковим значенням.

2) Додаткові — вітровий тиск, вагу робочих, ожеледні навантаження.
3) Форс-мажорні — вибухи, сейсмоактивність, пожежа, аварії.
Для виконання розрахунку системи крокв прийнято розраховувати граничні навантаження, щоб після, виходячи з підрахованих величин, визначити параметри елементів системи крокв, здатних вистояти проти таких навантажень.
Розрахунок системи крокв дахів з похилою поверхнею проводиться за двома граничними станами:
a) Межа, при якому відбувається руйнування конструкції. Гранично допустимі навантаження на міцність кроквяні конструкції повинні бути менше гранично допустимих.
b) Максимальна стан, при якому з’являються прогини і дефармація. З’являється прогин системи при навантаженні повинен бути менше гранично потенційного.
Для більш звичайного розрахунку використовується виключно перший спосіб.

Розрахунок навантажень снгега на дах

Для підрахунку навантаження снгега застосовують таку формулу: Ms = Q x Ks x Kc
де Ms — навантаження снгега,
Q — вага снігового покриву, що покриває 1м2 плоскій поверхні розміщеної по горизонталі даху. Залежить від території і встановлюється по карті на малюнку № X для другого граничного стану — розрахунок на прогин (при розташуванні будинку на стику 2-ух зон, підбирається навантаження снгега з великим значенням).

Для прочностного розрахунку за першим типу величина навантаження підбирається соответсвенно району проживання по карті (перша цифра в зазначеній дроби — чисельник), або береться з таблиці №1:
Перше значення в таблиці вимірюється в кПа, в дужках необхідна перекладена величина в кг / м2.
Ks — поправочний показник на ухил даху.

• Для дахів з стрімкими схилами з кутом більше 60 градусів навантаження снгега не беруться до уваги, Ks = 0 (сніг не накопичується на круто похилих дахах).
• Для дахів з кутом від 25 до 60, показник береться 0,7.
• Для інших він равён 1.

Похилий кут даху можна визначити online калькулятором даху відповідного типу.
Kc — показник вітрового зносу снігу з дахів. За умов пологої даху з кутом ската 7-12 градусів в районах на мапі зі швидкістю вітру 4 м / с, Kc приймається = 0.85. На карті відображено районування по швидкості вітру.

Показник зносу Kc не береться до уваги в районах з січневої температурою тепліше -5 градусів, так як на даху утворюється крижана кірка, і сдува снігу не відбувається. Не береться до уваги показник і в разі закриття будівлі від вітру найбільш високою сусідній будівництвом.

Сніг лягає нерівномірно. Дуже часто з підвітряного боку сформіровивается кажучи інакше сніговий мішок, особливо в стикувальних місцях, зламів (ендова). Тому, якщо ви хочете міцну дах, робіть крок кроквяних ніг дуже маленьким тут, також з великою увагою ставитеся до порад виробників матеріалу для покрівлі — сніг може обламати звис, якщо він невірних розмірів.
Нагадуємо, що розрахунок, наведений вище, запропонований для вас в простій формі. Для більш гарного розрахунку рекомендуємо помножити результат на показник надійності за навантаженням (для навантаження снгега = 1,4).

Розрахунок навантажень вітру на кроквяну ферму

З тиском снігу розібралися, тепер переходимо до розрахунків вітрового впливу.
В незалежності від кута ската, вітер сильно діє на дах: крутоскатную покрівлю намагається скинути, більш м’яку покрівлю — підняти з підвітряного боку.
Для розрахунку вітрові навантаження до уваги беруть його горизонтальний напрямок, він при цьому дме двоспрямованістю: на фасад і на дахової скат. У першому варіанті потік розбивається на кілька — частина йде вниз до фундаменту, частина потоку по дотичній знизу вертикально тисне на звис даху, намагаючись її підняти.
В іншому варіанті, діючи на скати даху, вітер тисне перпендикулярно скату, притискаючи його; також утворюється завихрення по дотичній з навітряного боку, огинаючи коник і перетворюючись в підйомну силу вже з підвітряного боку, в зв’язку з різницею в тиску вітру з двох сторін.
Для підрахунку усередненої навантаження вітру застосовують формулу
Mv = Wo x Kv x Kc x характеристиками міцності коефіцієнт,
де Wo — навантаження вітрова тиску, що визначається по карті

Kv — показник поправки вітрового тиску, що залежить від висоти будівлі і місцевості.
Kc — аеродинамічний показник, залежить від геометрії конструкції даху і напрямку вітру. Значення негативні для підвітряного боку, позитивні для навітряного
Таблиця аеродинамічних коефіцієнтів в залежності від покрівельного ухилу і відносини висоти будівлі до довжини (для щипцевій даху)
Для односкаткі потрібно взяти показник з таблиці для Ce1.
Для спрощення розрахунку значення C легше взяти найбільшим, що дорівнює 0,8.
Для більш надійних результатів рекомендуємо помножити на показник запасу міцності по навантаженню вітру = 1,2.

Розрахунок своєї ваги, пирога покрівлі

Для розрахунку постійного навантаження слід розрахувати вагу покрівлі (пирога покрівлі -звертатися увагу на малюнку X нижче) на 1 м2, отриманий вага необхідно помножити на поправочний показник 1,1 — подібне навантаження система крокв повинна тримати протягом всього експлуатаційного періоду.
Вага покрівлі складається з:

1. обсяг лісу (м3), що застосовується в якості обрешітки, множиться на щільність дерева (500 кг / м3)
2. ваги системи крокв
3. вага 1м2 матеріалу для покрівлі
4. вага 1м2 ваги матеріалу для утеплення
5. вага 1м2 матеріалу для обробки
6. вага 1м2 гідроізоляції.

#56 Ремонт покрівлі даху. Монтаж крокв та набивання гідробарєру. ����

Всі дані параметри запросто отримати уточнивши ці відомості у продавця, чи подивитися на бирці головні характеристики: м3, м2, щільність, товщина, — зробити звичайні арифметичні операції.
Приклад: для матеріалу для утеплення щільністю в 35 кг / м3, упакованого рулоном товщиною 10 см або 0,1 м, довжиною 10м і шириною 1,2 м, вага 1 м2 буде рівним (0.1 х 1.2 х 10) х 35 / (0.1 х 1.2 ) = 3.5 кг / м2. Вага інших матеріалів можна проссчітать за аналогічним принципом, тільки не забудьте сантиметри в метри переводити.
Дуже часто навантаження покрівлі на 1 м2 не перевищує 50 кг, з цієї причини при розрахунках укладають власне цю величину помножену на 1.1, тобто застосовують 55 кг / м2, яка сама по собі взята запасом.
Ще дані можна взяти з таблиці нижче:
Вага чорнового настилу
Вага системи крокв

збираємо навантаження

По самому простому варіанту тепер потрібно скласти всі знайдені вище навантаження простим підсумовуванням, ми отримаємо підсумкову навантаження в кілограмах на 1 м2 даху.

Розрахунок системи крокв

Після збору головних навантажень можна вже визначити важливі параметри стропильних ніг.

• Яка розподілене навантаження припадає на кожну кроквяну ногу окремо, переводимо кг / м2 в кг / м.

Вважаємо за формулою: N = крок кроквяних ніг x Q, де
N — однорідна навантаження на кроквяну ногу, кг / м
крок крокв — відстань між кроквяними системами, м
Q — розрахована вище підсумкова навантаження на дах, кг / м2
З формули ясно, що зміною відстані між кроквяними системами можна налаштовувати однакове навантаження на кожну кроквяну ногу. У більшості випадків крок кроквяних ніг знаходиться в діапазоні від 0,6 до 1,2 м. Для даху з теплоізоляцією при підборі кроку розумно орієнтуватися на параметри листа матеріалу для утеплення.
Взагалі при підрахунку кроку установки кроквяних ніг краще виходити з міркувань економії: порахувати всі варіанти розташування кроквяних ніг і підібрати дуже недорогий і підходящий по кількісному витраті матеріалів для конструкції крокв.

• Розрахунок перетину і товщини кроквяної ноги

У будівництві приватних котеджів і будинків, при підборі перетину і товщини кроквяні системи, керуються таблицею наведеною нижче (перетин кроквяні системи відзначено в мм). У таблиці середні значення для російської території, а ще взяті до уваги розміри матеріалів для будівництва, наявних на ринку. У загальному випадку, цієї таблиці досить для того, щоб визначити, якого перетину необхідно купувати ліс.
Таблиця перетинів кроквяних ніг
Втім, потрібно завжди пам’ятати, що розміри кроквяної ноги залежать від конструкції системи крокв, якості матеріалу який застосовується, постійних і змінних навантажень надаються на покрівлю.
Насправді при будівництві приватного будинку для житла дуже часто застосовують для крокв дошки перетином 50хсто п’ятдесят міліметрів (товщина x ширина).

Самостійний розрахунок перетину крокв

Як вже говорилося вище, кроквяні системи розраховуються по найбільшому навантаженню і на прогин. У першому варіанті беруть до уваги найбільший момент вигину, в іншому — перетин кроквяної ноги перевіряється на стійкість прогину на найдовшому ділянці прольоту. Формули досить непрості, з цієї причини ми відібрали для вас найпростіший варіант.
Якщо хочете все порахувати самостійно, підберіть ширину перетину відповідно до таблиці:
Розміри дощок по ГОСТ
Товщину перетину (або висоту) розрахуємо за формулою:
a) Якщо кут даху 30 °, кроквяні системи ізгібаемо-стислі
H? 9,5 x Lm x v (N / (B x Rізг))
H, см — висота кроквяні системи
Lm, м — робоча ділянка найдовшої кроквяної ноги
N, кг / м — розподілене навантаження на кроквяну ногу
B, см — ширина кроквяні системи
Rізг, кг / см2 — опір деревини вигину
Для сосни і ялини Rізг в залежності від сорту дерева равён:
Розрахункові дані опору деревини хвойних порід
Важливо перевірити, чи не перевищує прогин дозволеної величини.
Величина прогину кроквяних ніг повинна бути менше L / 200 — довжина перевіряється найбільшого прольоту між опорами в сантиметрах поділена на 200.
Дана умова правильно при дотриманні наступного нерівності:

Монтаж обрешітки, мембрани, контррейки, піддашків, водостоку. Дах з металочерепиці частина 2

3,125 xNx (Lm)? / (BxH?)? 1
N (кг / м) — розподілене навантаження на метр погонний кроквяної ноги
Lm (м) — робочий ділянку кроквяної ноги найбільшою довжини
B (см) — ширина перетину
H (см) — висота перетину
Якщо значення виходить більше одиниці, потрібно зробити більше параметри кроквяні системи B або H.

СНиП 2.01.07-85 Навантаження і впливи з останніми зміною 2008р.

СНиП II-26-76 «Покрівлі»

СНиП II-25-80 «Конструкції з дерева»

СНиП 3.04.01-87 «Ізоляційні і оздоблювальні покриття»

А.А.Савельев «Крокви» 2000 р.

К-Г.Гётц, Дітер Хоор, Карл Мёлер, Юліус Наттерера «Атлас конструкцій з дерева»

Корисні посилання для автоматичних розрахунків:
Дано: розрахункове навантаження на кроквяну ногу (рис. 38.1) становить 317 кг / м (3,17 кг / см), нормативна — 235 кг / м; довжина прольоту (в горизонтальній проекції) дорівнює L = 4 м. Кріплення ригеля до крокви зробимо гвоздкі, розрахунковий опір деревини другого сорту вигину і стиску складе Rізг = 130 кг / см ?, Rсж = 130 кг / см ?. Похилий кут скатів? = 45 °, Установча висота ригеля 1,5 м від коника, що в горизонтальній проекції дає розміри L1 = 2,5 м; L2 = 1,5 м.
1. Розраховуємо величину найбільшого згинального моменту без урахування роботи ригеля:
Мmax = qL? / 8 = 317? 4? / 8 = 634 кг? М = 63400 кг? См
Розраховуємо величину найбільшого згинального моменту з урахуванням роботи ригеля:
М = -q (L? 1 + L? 2) / 8L = -317? (2,5? +1,5?) / 8? 4 = -189 кг? М
2. Знаходимо стискуюче зусилля без урахування роботи стисненого ригеля, чинне вздовж осі кроквяної ноги. Воно розраховується діленням значення опорної реакції на синус похилого кута:
S = (qL / 2) / sin? = (317? 4/2) / sin45 ° = (317? 4/2) / 0,707 = 897 кг
Знаходимо стискуюче зусилля з урахуванням роботи ригеля, чинне вздовж осі кроквяної ноги. Спочатку визначаємо вертикальну складову в місці приєднання ригеля до крокви:
Р = qL / 2 + ML / L1L2 = 317? 4/2 — 189? 4 / 2,5? 1,5 = 433 кг
після стискуюче зусилля:
S = Р / sin? = 433 / sin45 ° = 433 / 0,707 = 612 кг
Подібним чином, ми отримали два значення найбільших згинальних факторів і два значення стискають зусиль з’являються в крокви при самих різних видах завантаження: рівномірно розподіленого на двох схилах і рівномірно розподіленого виключно на одному схилі даху. До подальшого розрахунку перетину кроквяної ноги приймаємо найбільші значення моменту вигину рівного 634 кг? М і стискає зусилля — 897 кг.
3. Довільно задаємо перетин кроквяні системи, наприклад, це буде дошка 50? 150 мм (5? 15 см).
Знаходимо момент опору вигину перетину кроквяної ноги:
W = bh? / 6 = 5? 15? / 6 = 188 см2
4. Знаходимо напругу всередині, що виникає в крокви від дії згинальних і стискають сил?. Підставляємо всі розраховані величини в формулу (6) і порівнюємо з розрахунковим опором деревини стиску Rсж = 130 кг / см ?:
? = S / F + M / W = 897 / (5? 15) + 63400/188 = 350 кг / см2
Як можна помітити, напруга всередині? = 350 кг / см2 більше розрахункового опору деревини стиску Rсж = 130 кг / см ?, значить з вибором перетину дошки не вгадали. Замінимо дошку на брус у якого перетин 10? 17,5 см (або на дві спарені дошки 50? 175 мм) і перерахуємо момент опору вигину:
W = bh? / 6 = 10? 17,5? / 6 = 510 см2
Знову підставляємо всі розраховані величини в формулу (6) і порівнюємо з розрахунковим опором деревини стиску Rсж = 130 кг / см ?:
? = S / F + M / W = 897 / (10? 17,5) + 63400/510 = 129,4 кг / см2
Напруга всередині? = 129,4 кг / см2 менше розрахункового опору деревини стиску Rсж = 130 кг / см ?, значить перетин 10? 17,5 см проходить по розрахунку на надійність.
5. Перевіряємо отримане перетин кроквяних ніг на прогин в прольоті L = 4 м = 400 см.
Спочатку знаходимо момент інерції підібраного перерізу кроквяної ноги:
I = bh? / 12 = 10? 17,5? / 12 = 4466 см4
Після знаходимо нормативний прогин:
fнор = L / 200 = 400/200 = 2 см
Розраховуємо прогин від дії нормативного навантаження на даному прольоті:
f = 5qнL4 / 384EI = 5? 2,35? 4004/384? 100000? 4466 = 1,8 см
Розрахунковий прогин кроквяні системи 1,8 см вийшов менше нормативного 2 см, значить, підібране перетин кроквяні системи 100? 175 мм задовольняє вимогам міцності і жорсткості.
6. Розраховуємо стискають зусилля, що діє на ригель:
Hріг = P tg? = 433? Tg45 ° = 433? 1 = 433 кг
Підбираємо площа перетину ригеля такий, щоб вона тримала стискуюче зусилля:
Fріг = Hріг / Rсж = 433/130 = 3,4 см2
Площа ригеля вийшла мізерно невеликий, приймемо його перетин конструктивно, наприклад, з дошки 50 × 100 мм і розрахуємо кількість цвяхів необхідних для його закріплення. Використовуємо цвяхи довжиною 150 і діаметром 5 мм. Зрозуміло, що в з’єднанні дошки у яких товщина 5 см до бруса товщиною 10 см гвоздкі довжиною 15 см на зріз буде працювати тільки та частина цвяха, яка розташована в дошці (а = 5 см). Тоді несуча здатність одного цвяха буде розраховуватися за формулою:
ТГВ = 80dгв? А = 80? 0,5? 5 = 200 кг, однак не більше ТГВ = 400d? Гв = 400? 0,5? = 100 кг
Для утримування ригеля, на який діє сила 433 кг потрібно 433/100 = 5 цвяхів.
7. Порахуємо розпір, діючий на поверхню стін від низу кроквяної ноги. Він знаходиться за формулою H = S cos?. У нас два значення стискає зусилля: з урахуванням роботи ригеля і без урахування його роботи. Порахуємо розпір на поверхню стін для обопільних випадків:
H = S cos? = 899? Cos45 ° = 897? 0,707 = 635 кг — без урахування роботи ригеля
H = S cos? = 612? Cos45 ° = 612? 0,707 = 433 кг — з урахуванням роботи ригеля
Як можна помітити при вступі стисненого ригеля в роботу, він зменшує розпір на поверхню стін від кожної кроквяної ноги на 203 кг, але передачі розпору на поверхню стін не припиняє. Тут потрібно обмовитися, наведений у прикладі розрахунок кроквяної схеми не дуже вірний. Це найпростіший розрахунок на крайні складні напруги. Насправді знімаючи навантаження з одного з скатів, ми зобов’язані були зняти тільки навантаження снгега і залишити навантаження від своєї ваги і ваги конструкцій. В даному випадку стислий ригель при додатку навантаження на навантажений скат НЕ провалюється «в порожнечу», а отримує відсіч від іншого кроквяні системи і розрахунковий переріз кроквяні системи тоді вдасться трохи менше, але якщо врахувати те, що класичні розміри дощок йдуть з градацією 25 мм, швидше за все, тим же або на розмір менше.
Спробуємо проссчітать іншу розрахункову схему: замінимо знаходяться знизу вузли спирання на мауерлат повзунами або залишимо їх колишніми, але верх кроквяні системи обіпріться на коньковий прогін горизонтальної врубкой і не зімкнемо його з верхом інший стропіліни, а залишимо між ними зазор. Інакше кажучи зробимо систему з трьома ступенями свободи: поворотом в одному вузлі і поворотом і зрушенням — в іншому. Всі напруги вигину і стиснення залишаться колишніми. Найбільший момент вигину Мmax = 634 кг? М, що стискає сила S = 899 кг. Виходячи з цього і перетин кроквяні системи вдасться тим же 10? 17,5 см. Однак в передаварійному ситуації сутичка буде працювати на розтягування.
Розрахуємо розтяжне напруга в сутичці:
Hсхв = S cos? = 897? Cos45 ° = 897? 0,707 = 635 кг
Площа перетину сутички при розрахунковому опорі дерева розтягування Rрас = 70 кг / см ?:
Fсхв = Hсхв / Rрас = 635/70 = 10 см2
Як і при расчітиваніі стисненого ригеля отримали мізерно малий перетин сутички-затяжки. Приймемо її розмір конструктивно рівним стислому ригелю з дошки 50 × 100 мм. Приймемо для кріплення сутички ті ж цвяхи довжиною 150 мм. Їх несуча здатність дорівнює 100 кг. Розрахуємо потрібну кількість цвяхів для кріплення сутички: 635/100 = 7 цвяхів.
Підсумуємо. У распорной і безрозпірного системі крокв нашого прикладу отримали однакові перетину крокв і конструктивно однаковий перетин сутички. Різниця в кількості цвяхів утримують сутичку: для стисненого ригеля необхідно 5, для розтягнутої затяжки — 7 цвяхів. Змінивши вузли обпирання кроквяних ніг на мауерлат або коньковий прогін, ми повели розпір зі стін в розтягнуту сутичку, яка вступить в роботу тільки в небезпечній ситуації.

Розрахунок крокв: довжини, навантаження, перетину і кількості крокв на дах

Розрахунок крокв рекомендується виконувати дуже точно, виходячи з властивостей місця будівництва, зовнішнього навантаження на кроквяну ферму, розмірів і комбінації споруди, характеристик матеріалу для будівництва даху.

Види навантажень на кроквяні системи

Будівництво даху з похилою поверхнею вимагає створення надійного каркаса — несучої конструкції покрівлі. На етапі проектування потрібно виконати розрахунок кроквяних ніг, з метою визначення довжини і перетину елементів, які приймають на себе головні навантаження (часті і змінні).
До регулярних навантажень відноситься вага самого пирога покрівлі, який складається із зовнішнього покриття, обрешітки, шару гідроізоляції, утеплювача, пароізоляції і обшивки всередині мансардного або приміщення мансардного поверху. До такого типу навантажень відноситься вага обладнання або інших об’єктів, які передбачається розмістити на даху або зафіксувати на кроквах всередині.

Під змінними навантаженнями мається на увазі вплив вітру і опадів, а ще людський вагу, що займається ремонтом або очищенням покрівлі. В цей же розряд входять і особливі навантаження, в тому числі сейсмічні — їх наявність пред’являє високі вимоги до надійності даху.

Розрахунок ваги пирога покрівлі

Перед тим як підійти до обчислення перетину кроквяної ноги односкатной, двосхилим або даху з чотирма скатами, важливо визначитися з вагою пирога покрівлі. Щоб це зробити потрібно розрахунок, формула якого дуже проста: підсумовується вага одного кв.м. кожного шару системи покрівлі, а результат який вийшов множиться на 1,1 — поправочний показник, що дає можливість збільшити конструкційна надійність на 10%.
Подібним чином, типовий розрахунок ваги покрівлі виглядає так: (Вага 1 м 2 обрешітки + вага 1м 2 покриття для покрівлі + вага 1 м 2 гідроізоляції + вага 1 м 2 матеріалу для утеплення)? 1,1 = вага пирога покрівлі з урахуванням поправочного коефіцієнта. При застосуванні більшості популярних матеріалів для покрівлі (крім найбільш важких) це навантаження на кроквяні системи не перевищує 50 кг / м 2 .
Створюючи проект односкатной або щипцевій даху досить орієнтуватися на вагу пирога покрівлі, рівний 55 кг / м 2. Цей підхід дасть можливість побудувати каркас покрівлі з запасом по своїй міцності і в подальшому міняти вид покриття для покрівлі без перерахунку системи крокв.

Снігові і навантаження вітру

Для більшості Російських регіонів актуальним є питання навантажень снгега на кроквяні системи — від кроквяної ноги потрібно тримати, чи не деформуючись, тяжкість скупчення снігу. Чим менше ухил даху (в більшості випадків це можна віднести до односкатной конструкції), тим вище навантаження снгега. Будівництво фактично плоскою односкаткі вимагає застосування кроквяних ніг великого перерізу і дуже маленького кроку їх монтажу. При цьому необхідно постійно займатися очищенням покрівлі з одним скатом, похилий кут якої не перевищує 25 °.
Формула S = Sg? μ дозволяє визначити навантаження снгега (S). При цьому:

• Sg — довідкове значення ваги снігового покриву на 1 квадратному метрі поверхні розміщеної по горизонталі (підбирається по таблиці в БНіП «Крокви» в залежності від регіону будівництва);
• μ — поправочний показник, величина якого встановлюється похилим кутом даху.

Показник μ равён:

• 1,0 — похилий кут ската до 25 °;
• 0,7 — похилий кут ската від 25 до 60 °.

Для дахів з скатами, похилий кут яких перевищує 60 °, навантаження снгега при розрахунках не беруться до уваги.
Для обчислення навантаження вітру (W) застосовується формула W = Wo? k, де:

• Wo — довідкове значення навантаження вітру, характерною для певного регіону (підбирається по таблиці);
• k — поправочний показник, значення якого залежить від висоти споруди і типу місцевості.

Монтаж крокв’яної системи. Дах з металочерепиці частина 1

А — відкрита околиця (поле, степ, прибережжя);
Б — міська забудова, ліс.

Як проссчітать довжину кроквяних ніг і перетин

Розрахунок довжини стропильних ніг виконати дуже просто, якщо мати на увазі, що фактично вся дах собою являє систему трикутників (не має значення, мова про односкатной, двосхилим або складній покрівлі). Знаючи довжину стін споруди, похилий кут ската або висоту коника, за допомогою теореми Піфагора обчислюється довжина кроквяної ноги від краю стіни до коника. До отриманого значення потрібно додати величину звису карниза (якщо кроквяні системи будуть підтримувати край стіни). У більшості випадків карниз даху сформіровивается за рахунок установки кобилок — дощок для нарощування кроквяної ноги. Довжина кобилок підсумовується до довжини кроквяні системи при расчітиваніі площі даху — це дозволить знайти точна кількість матеріалів для монтажу пирога покрівлі.

УЗЛЫ КРЕПЛЕНИЯ СТРОПИЛ К МАУЭРЛАТУ И КОНЬКУ 1

Щоб дізнатися, дошка або брус якого перетину підійде для будівництва певної односкатной, двосхилим або даху з чотирма скатами, можна скористатися таблицею стандартів, в якій наведено відповідності між цими параметрами, як товщина пиломатеріалу, довжина кроквяної ноги і крок установки кроквяних ніг.

Параметри перетину крокв змінюються від 40? 150 мм до 100? 250 мм. Довжина кроквяної ноги залежить від похилого кута ската і довжини прольоту між стінами знаходяться навпроти. При збільшенні похилого кута ската збільшується довжина кроквяні системи, що вимагає застосування пиломатеріалу більшого перетину для забезпечення достатньої міцності конструкції. При цьому навантаження снгега на дах зменшується, і можна зробити крок установки кроквяних ніг більш рідкісним. У той же час, зменшення кроку кроквяних ніг веде до збільшення сумарного навантаження на кроквяну ногу.
Створюючи розрахунок, потрібно врахувати всі чинники, щоб досягти достатньої міцності каркасу даху, в тому числі передбачати характеристики деревини (щільність, ступінь вологи, якість) при спорудженні конструкцій з дерева, товщину металевих елементів — під час будівництва металевих каркасів даху.
Несуча дахова конструкція повинна мати високу рівень жорсткості — потрібно виключити прогин кроквяних ніг під навантаженнями. Прогин з’являється, якщо допустили помилку при обчисленні перетину елементів даху і кроку установки кроквяних ніг. Якщо прогин кроквяних ніг був виявлений після того як провели монтажні роботи покрівлі, можна застосовувати додаткові деталі (підкоси) щоб надати жорсткості конструкції. Якщо довжина кроквяної ноги односкатной, двосхилим або даху з чотирма скатами перевершує 4,5 метра, без установки підкосів прогин може з’явитися незалежно від перетину дерев’яних крокв. Це необхідно взяти до уваги, створюючи розрахунок довжини стропильних ніг.

Ключові принципи розрахунку базуються на тому, що вибір товщини бруса залежить від сумарного навантаження на дах. Збільшення товщини кроквяні системи веде до збільшення міцності даху, дає можливість виключити прогин, однак при цьому значно зростає сумарна вага системи крокв, іншими словами, підвищуються навантаження на будівельні конструкції і фундамент. Кроквяні системи на житлових будинках встановлюють з кроком 60 — 100 см, конкретна величина залежить від:

• розрахункового навантаження;
• перетину крокв;
• характеристик матеріалу для покрівлі;
• похилого кута скатів;
• ширини матеріалу для теплоізоляції.

Розрахунок кількості крокв безпосередньо пов’язаний з кроком їх установки. З самого початку вибирається оптимальний крок монтажу, після довжину стіни слід поділити на дане значення, додати до результату одиницю і округлити число. Поділивши довжину стіни на результат який вийшов, можна отримати шуканий проміжок між кроквяними системами.
При підрахунку кількості крокв на одному схилі важливо пам’ятати, що береться до уваги відстань між осями крокв.

Кроквяні металеві конструкції

У приватному домобудівництві застосування металевих крокв зустрічається дуже рідко, так як металевий каркас потрібно встановлювати за допомогою зварювання — це веде до збільшення труднощі і робочого об’єму. Можна замовити виготовлення конструкції на виробництві, але її монтаж попросить використання спеціальної техніки. Проектування каркасу даху з металу вимагає правильного розрахунку і виконання розмірів всіх елементів, оскільки відсутня можливість підігнати деталь конкретно при установці.
До міцності металевих крокв немає претензій: застосування металевого профілю дає можливість виключити прогин кроквяних ніг навіть при перекритті великих прольотів без установки супутніх елементів для міцності і жорсткості. Кроквяні системи з металу можуть закривати прольоти більше 10 метрів, не організовуючи прогин під розрахунковими навантаженнями.

Створюючи розрахунок системи крокв з металу, необхідно взяти до уваги вагу матеріалу, навантаження на будівельні конструкції і фундамент. Характеристики міцності параметри металевих кроквяних ніг і їх високий опір навантажень на прогин дає можливість істотно зменшити кількість даних компонентів якщо порівнювати з дерев’яною конструкцією.
Розрахунок залізного каркасу даху слід вести, базуючись на довідкових значеннях міцності елементів (швелерів, куточків, балок і т.д.) в залежності від їх форми і товщини. Необхідно взяти до уваги розміри прольотів і похилий кут скатів.
Опорна конструкція для системи крокв з металу (мауерлат) повинен собою представляти балку з металу, надійно закріплену на верхньому краї стіни.