Створення проекту та розрахунок кроквяної конструкції – завдання далеко не з простих. Людина без мінімального досвіду і знань навряд чи самостійно впорається з цим питанням. В першу чергу вся складність розрахунків полягає у великій кількості певних факторів, що впливають на конструкцію даху – це і навантаження від снігу і вітру, і загальна вага покрівлі, і багато іншого.
Зміст
- Фактори, які потрібно врахувати при розрахунку
- Як розраховується постійне навантаження на кроквяну систему?
- Розрахунок снігових навантажень на кроквяну систему
- Розрахунок вітрового навантаження на кроквяну систему
- Розрахунок конструкції ферми і параметрів кроквяних ніг
- Програми, що полегшують розрахунок
Тому якщо людина невпевнена в своїх можливостях, то доцільно звернутися до фахівців або скористатися комп’ютерними програмами, які полегшують процедуру розрахунків. Адже ні для кого не секрет, що від правильного спорудження даху, буде залежати подальший комфорт всіх мешканців будинку.
Найчастіше кроквяна система споруджується при зведенні приватних будинків. Основою більшості таких конструкцій для покрівлі, є система з дерев’яних балок за формою повторює трикутник.
Саме така форма даху вважається максимально жорсткою та міцною, а отримане простір між покрівлею і стелею утворює горищне приміщення, яке дуже часто використовується як мансарда або склад для старих речей. Також змінивши форму кроквяної системи замість горища можна отримати ще одне приміщення, яке використовується як кабінет або додаткова житлова кімната.
Фактори, які потрібно врахувати при розрахунку
Перш ніж безпосередньо перейти до розрахунків кроквяної конструкції, необхідно визначити які навантаження і з якою інтенсивністю буде діяти на неї, в залежності від кліматичних особливостей регіону та пори року в місці зведення будинку. При цьому основні природні фактори, що впливають на покрівлю можна класифікувати за такими параметрами:
Постійна навантаження на крокви. До даної категорії можна віднести всі зовнішні впливи на крокви, мають постійну величину – це маса гідроізоляції, покрівлі, обрешітки, утеплювача і інших конструктивних систем в залежності від того який вид даху використовувався, односхилий або двосхилий, тобто всі елементи, що створюють постійну навантаження з фіксованою масою.Складність проведення розрахунків кроквяної системи полягає в тому, що більшості новачків будівельного справи дуже складно не втратити один з безлічі перерахованих типів навантажень, одночасно впливають на покрівлю будівлі. Це ще обумовлено і тим, що при розрахунках потрібно брати до уваги міцність і масу самих кроквяних ніг і метод їх монтажу і кріплення між собою. Хоча ці параметри і є другорядними, але не менш важливими і упустити їх при розрахунку буде непростимо.
Тому на допомогу будівельникам-новачкам були розроблені спеціальні програми полегшує процес обліку і розрахунку конструкції крокв, хоча можна скористатися і стандартними формулами, все залежить від уподобань людини проводить ремонтні роботи. При цьому дуже часто саме ручний розрахунок і аналіз допомагає розібратися у всіх особливостях конструкції крокв.
Як розраховується постійне навантаження на кроквяну систему?
Щоб правильно визначити довжину бруса для крокв і даних, на яких надалі будуть будуватися основні розрахунки в першу чергу потрібно обчислити загальну масу покрівельного «пирога».
Для отримання остаточних результатів, необхідно розрахувати масу одного квадратного метра окремо взятого шару даху. При цьому треба орієнтуватися на те, що середньостатистична покрівля складається з наступних конструктивних елементів:
- Обрешітка, яка складається з невеликих дерев’яних брусків або дощок, завтовшки 25 мм. При цьому середня вага метра квадратного стандартної решетування коливається в межах 15 кг.
- Шар теплоізоляційного матеріалу.
- Гідроізоляція даху.
- Матеріал, використовуваний в якості основного покрівельного покриття.
При розрахунку загальної маси постійної навантаження, підсумковий результат, за порадами професійних будівельників необхідно збільшити на 10%, що дасть можливість зробити необхідний запас міцності майбутньої кроквяної системи.
Також за рекомендаціями професіоналів матеріал покрівельного «пирога» повинен вибиратися таким чином, щоб загальні показники навантаження в кінцевому підсумку були не більше 50 кг на метр квадратний даху. Багато хто вважає таку навантаження занадто завищеною, але слід розуміти, що додатковий запас міцності зайвим не буває. Завершивши розрахунки загальної маси покрівлі, переходять до розрахунку навантаження від природних факторів.
Розрахунок снігових навантажень на кроквяну систему
Параметр навантаження від снігу є досить актуальним для наших кліматичних умов, так як більшість регіонів мають тривалий зимовий період з постійними опадами. Щоб покрівля не деформувалася, а що ще гірше проломилась під вагою снігового шару, необхідно ще на стадії планування закласти в конструкцію крокв, додаткову міцність.
Щоб розрахунки були не такими складними фахівцями була виведена узагальнена формула, яка заснована на підстановці коефіцієнтів з СНиП. На практиці дана формула виглядає наступним чином: F = P ? k, де F мається на увазі загальне навантаження від снігових опадів, P – це маса сніжного шару на квадратний метр покрівлі, k – коефіцієнт коригування, який заснований на специфічних факторах і конструктивних особливостях даху.
Маса квадратного метра шару снігу залежить від місця розташування зведеної споруди. Всі регіони нашої держави у залежності від інтенсивності снігових опадів, підрозділяються на певні зони мають свої середні показники. При цьому у Сніп наведені коригуючі коефіцієнти для кожної окремо взятої конструкції даху. Також хочеться зазначити, що даний коефіцієнт безпосередньо залежить від ухилу ската покрівлі:
- коли ухил покрівлі становить більше 60°, то коригуючий коефіцієнт не використовується, оскільки при такому нахилі сніг просто не затримується на даху;
- якщо коефіцієнт кута нахилу даху коливається в межах від 25 до 60° даний коефіцієнт становить 0,7;
- покрівля з мінімальним практично пологим схилом, має максимальний корективний коефіцієнт рівний 1.
Не варто забувати і про те, що навантаження від снігового покриву на крокви, може бути не зовсім рівномірної, так як максимальна кількість снігу накопичується в місцях зламів покрівельної конструкції і інших конструктивних елементах даху. Кроквяні ноги в таких місцях повинні мати мінімальний крок один щодо одного – найефективнішим варіантом вважається використання спареного елемента. Крім цього, формуючи покрівельний «пиріг», потенційно проблемних зонах облаштовується подвійна гідроізоляція і суцільна обрешітка.
Розрахунок вітрового навантаження на кроквяну систему
Даного виду навантажень властивий високий рівень критичності, так як незалежно від кута схилу покрівлі, вона схильна до ризиків від впливу різких поривів вітру. При мінімальному коефіцієнті кута нахилу можливий зрив даху з-за впливу аеродинамічних сил. А при сильному нахилі покрівлі відбувається максимальне тиск потоків повітря по всій площі конструкції даху.
Для розрахунку вітрового навантаження на крокви також була розроблена формула з урахуванням поправочного коефіцієнта, яка на практиці виглядає наступним чином: V = R ? k, при цьому V – безпосереднє значення навантаження від вітру, R – показник, що відповідає за регіон, де розташовується будівля, k – коефіцієнт корекції, як і у випадку зі сніговими навантаженнями.
Під регіональними параметрами маються на увазі дані наведені в Сніп, а під поправочным коефіцієнтом показники, що враховують висоту будівлі і особливості місцевості, в якій розташована будівля. При цьому сама величина коефіцієнта залежить від наступних факторів:
- для будівель, висота яких складає 20 м, а сама будівля розташована на відкритій місцевості, коефіцієнт поправки прирівнюється до 1,25, якщо на території розташовані штучні або природні перешкоди (інші споруди або смуга дерев), то значення знижується до 0,85;
- для будівель з 10 м заввишки використовують поправку від 0,65 до 1;
- у свою чергу, корективний коефіцієнт від 0,75 до 0,85 застосовується в процесі розрахунку навантажень на дому менше 5 м висоти.
Розрахунок конструкції ферми і параметрів кроквяних ніг
Щоб розібратися, що являє собою розрахунок конструкції ферми, потрібно врахувати той факт, що в дійсності кроквяна система — це набір трикутників з дерев’яних балок, тому з визначенням довжини крокв проблем виникнути не повинно, так як всі математичні дії проводяться на рівні шкільної геометрії.
Однак для правильного розрахунку кроквяної конструкції важливо врахувати всі навантажувальні показники, а також величину прольотів, конфігурацію обрешітки і особливість типу самої покрівлі. Щоб позбавити себе від додаткових помилок і прорахунків доцільно скористатися спеціальними програмами, які можна знайти в інтернеті.
Щоб виконати розрахунок крокв необхідно використовувати спеціальні таблиці стандартів. Хочеться відзначити, що існують вже готові кроквяні ноги, які можна придбати в спеціалізованих будівельних магазинах або на ринках. При цьому довжина кроквяних ніг буде залежати від конструктивних особливостей будови, а підбір перерізу крокв залежить від наступних параметрів:
- довжина кроквяних ніг;
- крок, з яким будуть монтуватися крокви;
- величина відомих навантажень.
Важливо враховувати, що параметри, наведені в рекомендаціях, не є абсолютними і можуть змінюватися в залежності від регіональних особливостей місця розташування приміщення. А для правильного виконання розрахунку кроквяної ноги, використовується Теорема Піфагора. При цьому під катетами буде матися на увазі різниця у висоті між стінами будинку і його шириною, а гіпотенуза і буде відповідати довжині крокви.
Програми, що полегшують розрахунок
Розрахунок крокв будь-якої будівлі можна віднести до простого заняття, по тій простій причині, що для отримання точних даних, необхідно непросто правильно оперувати вихідними цифрами і спеціальними формулами, а також легко орієнтуватися у Сніп і володіти мінімальними навичками креслення.
Якщо перераховані вище навички не відповідають здібностям людини виконує ремонт, то доцільно скористатися безкоштовним ПЗ, яке можна скачати в інтернеті.
Яскравим прикладом такого інформаційного продукту можна сміливо назвати програму 3D Max. При цьому володіючи мінімальними навичками роботи з комп’ютером, будь-яка людина без особливих проблем впорається з ПО. Крім цього більшість програм мають наочні приклади, що полегшують роботу з розрахунком кроквяної системи.
Для людей не обізнаних у тонкощах 3D проектування, можна завантажити безкоштовну програму Аркон, в якій крім системи проектування конструкції крокв, є калькулятор, призначений для розрахунку параметрів кроквяних ніг (переріз і довжина бруса). Крім цього, програма володіє простим, інтелектуально зрозумілим інтерфейсом, в рази спрощує весь процес розрахунків. Також хочеться згадати і про онлайн-сервісах розрахунку конструкції крокв, які не потребують завантаження програм.