Що робити якщо коньковий брус короткий. Установка конькового прогону на фронтони стін. Нарощування крокв по довжині: спарені і складові крокви
Обов'язкова умова установки наслонних крокв - забезпечення їх верхній частині опорою. У односхилим дахах це питання вирішується просто: стіни будуються різної висоти, на них укладаються мауерлатного балки, на які в свою чергу настеляються крокви. У двосхилим даху можна поступити, також: вибудувати внутрішню стіну на необхідну висоту і укласти на неї мауерлат. Потім на низькі зовнішні і високу внутрішню стіни розкласти крокви. Однак це рішення обмежує варіанти планувань горищного приміщення, яке все частіше використовують як мансарду. Та й для звичайних горищних дахів, цей варіант не вигідний, тому що вимагає значних фінансових витрат на зведення високої внутрішньої капітальної стіни. Тому на горищі внутрішню стіну замінюють горизонтальній балкою встановленої на підпорах або опертої на протистоять один одному фронтони стін. Горизонтальну балку, покладену на даху, називають прогоном.
Сама назва: прогін, говорить про те, що ця балка «прокинути» від стіни до стіни, хоча насправді, наприклад, в вальмових дахах він може бути коротше. Найпростіше конструкторське рішення по установці конькового прогону, це укласти потужну балку на фронтони стін без будь-яких додаткових підпірок (рис 24.1).
Мал. 24.1. Приклад установки конькового прогону, без додаткових опор, на стіни мансарди
При цьому для розрахунку перетинів прогонів навантаження, яке діє на них повинна збиратися з половини горизонтальної проекції площі даху.
У будівлях з великими розмірами прогони виходять довгими і важкими, швидше за все, їх доведеться монтувати підйомним краном. Для виготовлення прогону знайти рівний брус з цільного дерева довжиною понад 6 м досить проблематично, тому для цих цілей краще використовувати клеєну балку або колоду. У будь-якому випадку, кінці прогонів, замуровували в стіни фронтонів, потрібно обробити антисептиками і загорнути в рулонний гідроізоляційний матеріал. Торці цельнодеревянних балок скошують під кутом приблизно 60 ° і залишають відкритими, в ніші вони не повинні упиратися в матеріал стіни (рис. 25). Скошування кінця балки збільшує площу торця і сприяє кращому влагообмену всієї балки. Якщо прогін проходить крізь стіну, то в місці обпирання на стіну, його теж обмотують гідроізоляційним матеріалом. Балки пропускають крізь стіни з архітектурних міркувань потім, щоб забезпечити звис покрівлі над фронтонами, хоча його можна досягти і виносом за стіну обрешітки. Прогони, пропущені через стіну утворюють розвантажують консолі. Навантаження давить на консолі намагається вигнути прогін вгору, а навантаження діє на прольоті - вниз. Таким чином, загальний прогин прогону в середині прольоту стає менше (рис. 24.2).
Мал. 24.2. Прогін з консолями Якщо використовувати в якості прогону колоду, то його не обов'язково обтісувати на два канта, досить підтесати в місці обпирання крокв і в місці обпирання прогону на стіни. Довгі прогони недоцільно робити цільним, що проходять по розрахунку на міцність і прогин вони, тим не менш, можуть прогнутися під власною вагою. Їх краще замінювати будівельними фермами.
Перетин прогону підбирається з розрахунку по першому і другому граничного стану - на руйнування і на прогин. Балка, що працює на вигин повинна відповідати таким умовам.
1. Внутрішня напруга, що виникає в ній при вигині від додатка зовнішнього навантаження, не повинно перевищувати розрахункового опору деревини на вигин:
σ = М / W ≤ R виг, (1)
де σ - внутрішнє напруження, кг / см²; М - максимальний згинальний момент, кг × м (кг × 100см); W - момент опору перерізу кроквяної ноги вигину W = bh² / 6, см³; R виг - розрахунковий опір деревини вигину, кг / см² (приймається по таблиці СНиП II-25-80 «Дерев'яні конструкції» або по таблиці на сторінці сайту);
2. Величина прогину балки не повинна перевищувати нормованого прогину:
f = 5qL⁴ / 384EI ≤ f нір, (2)
де Е - модуль пружності деревини, для ялини і сосни він становить 100 000 кг / см²; I - момент інерції (міра інертності тіла при вигині), для прямокутного перетину рівний bh³ / 12 (b і h - ширина і висота перерізу балки), см⁴; f нор - нормований прогин дерев'яних крокв і прогонів становить L / 200 (1/200 довжини перевіряється прольоту балки L), см, брусків обрешітки і консольних балок - L / 150, несучих елементів розжолобків - L / 400.
Спочатку прораховуються згинальні моменти М (кг × см). Якщо на розрахунковій схемі зображено кілька моментів, то прораховуються всі і вибирається найбільший. Далі шляхом нескладних математичних перетворень формули (1), які ми опускаємо, отримуємо, що розміри перерізу балки можна знайти, задавшись одним з його параметрів. Наприклад, довільно задаючи товщину бруса, з якого буде виготовлена балка, знаходимо її висоту за формулою (3):
h = √6W / b, (3)
де b (см) - ширина перерізу балки; W (см³) - момент опору балки вигину, обчислюється за формулою: W = M / R виг (де М (кг × см) - максимальний згинальний момент, а R виг - опір деревини вигину, для ялини і сосни R виг = 130 кг / см²).
Можна і навпаки, довільно задати висоту бруса і знайти його ширину:
b = 6W / h²
Після цього балку з обчисленими параметрами ширини і висоти за формулою (2) перевіряють на прогин. Тут необхідно загострити вашу увагу: за несучою здатністю крокви розраховується по найбільшій напрузі, тобто по максимальному моменту вигину, а на прогин перевіряється перетин, яке знаходиться на найбільш довгому прольоті, тобто на ділянці, де найбільше відстань між опорами. Прогин для всіх: одно-, дво- і трипролітних балок найпростіше перевірити за формулою (2) тобто, як для однопрогонових балок. Для дво- та трипролітних нерозрізних балок така перевірка на прогин покаже трохи невірний результат (трохи більший, ніж буде на самом деле), але це тільки збільшить запас міцності балки. Для більш точного розрахунку потрібно використовувати формули прогину для відповідної розрахункової схеми. Наприклад, така формула вказана на малюнку 25. Але ще раз повторимо, що краще внести в розрахунок деякий запас міцності і вважати прогин за простою формулою (2) на відстані L рівному найбільшому прольоту між опорами, ніж знайти формулу відповідну розрахункової схеми завантаження. І ще на що потрібно звернути увагу, по старому Сніпу 2.01.07-85 обидва розрахунки (на несучу здатність і на прогин) велися на одну і ту ж навантаження. У новому ж СНиП 2.01.07-85 йдеться, що снігове навантаження для розрахунку на прогин потрібно приймати з коефіцієнтом 0,7.
Мал. 25. Приклад розташування прогонів на Т- образної даху Якщо після перевірки балки на прогин він на самому довгому ділянці буде не більше L / 200, то перетин залишають таким, яким воно вийшло. При прогині більше нормативного, збільшуємо висоту балки або підводимо під неї додаткові опори, але перетин потрібно знову перерахувати по відповідній розрахунковій схемі (з урахуванням введених опор).
Найскладніше в цьому розрахунку не заплутатися в одиницях виміру (в перекладі метрів в сантиметри), а все інше ... Помножити і розділити кілька цифр на калькуляторі багато знань не потрібно.
В кінцевому підсумку з'являться лише дві цифри: необхідна для даної навантаження ширина і висота прогонів, які округлюють в більшу сторону до цілого числа.
Якщо замість бруса (цільного, клеєного або зібраного на МЗП) буде використовуватися колоду, то слід врахувати, що при роботі на вигин, внаслідок збереження волокон, несуча здатність колоди вище, ніж у бруса і становить 160 кг / см².
Момент інерції і опору круглого перерізу визначається за формулами: I = 0,04909d⁴; W = 0,09817d³, де d - діаметр колоди в вершині, см.
Моменти опору та інерції колоди отесанного:
на один кант, рівні I = 0,04758d⁴, W = 0,09593d³, на два канта - I = 0,04611d⁴; W = 0,09781d³, при ширині ОТЕС d / 3;
на один кант, рівні I = 0,04415d⁴, W = 0,09077d³, на два канта - I = 0,03949d⁴; W = 0,09120d³, при ширині ОТЕС d / 2.
Висота прогонів і крокв, в залежності від навантажень і архітектурного рішення даху, може бути найрізноманітнішою. До того ж, сили, що тиснуть на стіни, особливо це стосується прогонів, досягають великих величин, тому дах, як, втім, і все інше, потрібно проектувати заздалегідь, ще до будівництва будинку. Наприклад, в схему будинку, можна ввести внутрішню несучу стіну та розвантажити прогони або зробити на фронтонах стін капітелі, поставити під прогони укоси і тим самим зменшити їх прогин. Інакше буде досить важко стикувати різні за по висоті прогони між собою і погоджувати висотні позначки з фронтонами стін.
При використанні довгих і важких прогонів можна застосувати так званий «будівельний підйом». Це виготовлення балки у вигляді коромисла. Висоту «коромисла» роблять рівній нормативному прогину прогону. Навантажена балка прогнеться і стане рівною. Метод прийшов до нас від предків. Вони в рубаних будинках при укладанні Матіца і перекладів (балок) підтесував колоди знизу, по всій довжині, роблячи Подтесов глибше в середній частині, і при необхідності, подтесивая краю балок зверху. Коромислообразние балки з часом прогиналися під власною вагою і ставали прямими. Це технологічний прийом використовується досить часто, так, наприклад, виготовляються попередньо напружені залізобетонні конструкції. У повсякденному житті ви цього просто не помічаєте, оскільки конструкції вигинаються, і без того невеликий будівельний підйом стає зовсім помітним для очей. Для зменшення прогину балки так само можна вводити під неї додаткові підкоси. При неможливості встановити підкоси або зробити «будівельний підйом» можна збільшувати жорсткість балки зміною її перетину: на Таврове, двотавровий або загратоване - ферму з паралельними поясами або змінити перетин підкладенням під опори консольних балок, тобто робити її низ у вигляді недосконалої арки.
Спирається прогонів на стіну забезпечується поперечним бічним упором і має бути розраховане на зминання деревини. У більшості випадків достатньо забезпечити потрібну глибину обпирання і підкласти під брусок дерев'яну підкладку на двох шарах руберойду (гидроїзола і т. П.). Однак перевірочний розрахунок деревини на зминання провести все-таки потрібно. Якщо спирання не забезпечує необхідну площу, при якій смятие не відбудеться, площа дерев'яної підкладки потрібно збільшити, а її висота повинна розподілити навантаження під кутом 45 °. Напруга зминання розраховується за формулою:
N / F cм ≤ R c.90 °,
де N-сила тиску на опору, кг; F см-площа зминання, см²; R см90 - розрахунковий опір зім'яту деревини поперек волокон (для сосни і ялини R см90 = 30 кг / см²).
Потрібно звернути особливу увагу на стіну під опертям конькового прогону. Якщо нижче розташоване вікно, то від верху перемички до низу прогону повинно бути не менше 6 рядів армованої кладки, в іншому випадку над вікном потрібно укладати посилені залізобетонні перемички по внутрішній стороні фронтону. Якщо планування будинку дозволяє, коньковие прогони не слід робити довгими і важкими, їх краще розділити на два однопрогонових прогону або залишити один і додати під нього опору. Наприклад, планування будинку, зображеного на малюнку 25, має на увазі встановлення перегородки в приміщенні під другим прогоном. Значить, в перегородці можна встановити шпренгельних ферму і розвантажити коньковий прогін, а ферму потім приховати обшивкою, припустимо, гіпсокартоном.
Мал. 26. Бесстропільная дах Інший шлях розвантаження коникових прогонів лежить в тому, що можна просто збільшити кількість укладаються прогонів, наприклад, встановити по схилах даху по одному або по два розвантажують прогону. При значному збільшенні числа балок постає питання, а навіщо нам тут взагалі крокви, обрешітку можна зробити прямо по прогонах. Це дійсно так. Такі дахи називаються бесстропільнимі (рис. 26). Однак в мансардних утеплених дахах гостро постає питання просушування утеплювача, тому подобу крокв все ж робити доведеться. Для забезпечення повітряного продуху потрібно буде вздовж схилів (в тому ж напрямку, як збіжжя крокви) на прогони набити дерев'яні бруски, наприклад, 50 × 50 або 40 × 50 мм, забезпечуючи тим самим продухи висотою 50 або 40 мм.
Особливим «коником» в умінні будівельників можна вважати установку конькового бруса - верхньої перекладини, призначеної для кріплення крокв в деяких моделях даху. Найчастіше і сам брус вимагає установки додаткових підпірок, особливо, коли гребенева частина горищного приміщення має розрахункову довжину більше 4,5 метра.
Проте, за будь-якої конструкції конькового бруса важливим для нього залишається вирішення завдань:
- рівномірно розподілити загальну вагу даху на фронтони;
- рівномірно розподілити площа і силу тиску по боковому периметру;
- надати жорсткість конструкції кроквяної системи.
Для конькового бруса важлива ще й завдання підтримувати геометрію даху, особливо при довжині більше 4, 5 метрів, щоб мати можливість монтувати крокви без використання шаблону. Крокви лягають верхньою частиною на коньковую балку, а нижньою частиною - на мауерлат.
Деревина для конькового прогону
Будівництво дерев'яних будинків з профільованого бруса передбачає використання кроквяної системи відповідно до конструктивних особливостей будівлі. З урахуванням того, що коньковий брус несе на собі велику експлуатаційну навантаження, він проводиться з надійних пиломатеріалів. Вага конькового бруса не повинен збільшувати загальна вага даху, а по міцності він повинен бути таким, щоб довгі роки експлуатації бездоганно виконувати покладені на нього функції. Тому для конькового бруса, так само як і для всієї кроквяної системи, вибирається сосновий пиломатеріал, щоб брус вийшов перетином не менше 20х20 см.
У вершині кроквяної конструкції будь-якого даху укладається коньковий прогін
Для будівництва житлового будинку 8х8 з бруса, у якого дах буде покриватися шифером або гнучкою черепицею, всі складові частини кроквяної системи, включаючи коньковий прогін, виготовляються з добре просушеної соснової деревини. У будівництві лазні, де гаряча пара може пошкодити дерев'яної конструкції, для крокв використовуються пиломатеріали з модрини. До того ж, лазні потрібно важка дах, оптимально затримує тепло. Легка сосна тут не підходить, потрібна більш міцна і важка модрина.
Модрина для виробництва конькового прогону використовується і в тому випадку, коли житлового будинку планується важка черепичний дах, під яку потрібно споруджувати дуже міцний і такий же важкий кроквяний каркас. Тут розрахунки враховують, щоб навантаження від загальної ваги даху витримували стіни будинку.
Вибір матеріалів, використовуваних в конструкції кроквяної системи, залежить від конструкції будівлі. Тому кваліфіковане рішення можуть прийняти тільки професіонали.
Коньковий прогін в кроквяної системі
Коли крокв потрібно центральна опора, використовується установка конькового прогону. Він впирається двома сторонами на паралельні несучі стіни.
Висота монтажу конькового бруса визначається по:
- проектної ширині будинку;
- середньорічної кількості зимових опадів;
- наявності сильних вітрів.
Особливість монтажу конькового бруса полягає в тому, щоб виключити його свердління і забивання цвяхів. Це необхідно для:
- запобігання утворенню тріщин;
- збереження цілісності бруса;
- забезпечення надійності кроквяної системи.
Конструкція двосхилим даху вимагає обов'язкової установки конькового прогону. Надалі він служить коником даху. При будівництві будинку з бруса 6 на 6 коньковий прогін готується з цільного бруса або колоди, який конструктивно спирається на два фронтону, без використання додаткових опор. Якщо проектна довжина будинку перевищує 6 метрів, використовується складовою коньковий прогін і будівельні ферми. Не залежно від проектної довжини будинку, довжина конькового бруса визначається таким чином, щоб він точно лежав на виступах зовнішніх фронтонів.
- теплий кут ластівчин хвіст
Будівництво дерев'яних будинків припускає використання кілька видів з'єднання брусів. Сучасне будівництво виходить на високий рівень екологічності та надійності житла, коли навіть з'єднання між брусами в конструкції будинку є практичними, міцними. Їх завдання - зробити будинок теплим.
Коньковий брус - це верхня перекладина, до якої кріпляться крокви в даху. Установка конькового бруса вважається особливим навиком в роботі будівельників: вони повинні виробляти спеціальний розрахунок розмірів приміщення, місця кріплення, горища.
Коньковий дерев'яний брус і закріплені до нього крокви покликані виконувати такі завдання при будівництві житла:
- Створити стійку структуру кроквяної системи.
- Рівномірно розподілити силу тиску і площа по бічних периметрах.
- Розподілити правильно вага даху на фронтони.
- Підтримування геометрії даху, довжина якої більше 4,5 м. Це дозволяє ставити крокви, не застосовуючи шаблону. Якщо розміри даху великі, тоді на коньковий дерев'яний брус кладуть кроквяну перекладину (верхньою частиною), а нижня прикріплюється до мауерлату.
Важливою умовою установки конькового бруса є розрахунок правильного перетину такої підпірки, що дозволить зробити стійку конструкцію.
Розберемося, як розрахувати і кріпити брус. Перетин прогону розраховується дуже просто: складаються всі дані навантажень з горизонтальної проекції даху. Розміри конькового бруса залежать від 2 основних параметрів:
- Брусові прогони.
- Габарити будівлі.
Розрахунок параметрів бруса передбачає, що для великих будівель потрібен потужний, важкий і досить важкий прогін. Але варто враховувати, що такі розміри конькового бруса зажадають використання підйомного крана. Середня довжина звичайного бруса становить приблизно 6 м, тому для виготовлення більшого прогону знадобиться шукати дерево або так звану клеєну балку.
Закріплюються кінці коника, попередньо оброблені антисептиком, наголошують в стіну, в яку їх вмуровують. Додаткову обробку проводять руберойдом і толем, що відмінно захищає деревину від гниття. Цельнодеревянная балка встановлюється по-іншому:
- Торець стісується під кутом в 60 °.
- Кінці залишаються відкритими, щоб торці не стикалися зі стінами.
В результаті чого при будівництві будинку вирішуються відразу 2 завдання. По-перше, площа торця стає більше. По-друге, нормалізуються процеси влагообмена.
Потім виконують розрахунок розмірів конькового бруса, який повинен бути встановлений в стіні і пройти крізь неї, потрібно врахувати стикання із стіною. Тому кінець прогону необхідно добре обробити антисептиком і обернути рулонний матеріал. Подібна конструкція застосовується, щоб зробити розвантажують консоль.
При правильно підібраному перетині для цільнодерев'яного бруса потрібно враховувати, що балка в конику в будь-який момент здатна прогнутися під вагою власної ваги. Досвідчені будівельники рекомендують встановлювати будівельну ферму, щоб закріплений коньковий дерев'яний брус не поламався.
Розрахунок перетину конькового бруса
Розрахунок перетину вимагає враховувати наступні параметри, за якими і буде проводитися обчислення необхідного розміру:
- дані на прогин;
- міцність до руйнування.
Щоб визначити перетин, необхідно застосовувати спеціальні формули, в яких кожен показник має важливе значення. Окремим розрахунком визначаються такі дані, як:
- Внутрішня напруга (Σ = М: W).
- Прогин прогону (за формулою f = 5qL³L: 384EJ).
- Розміри перетину балки визначаються за формулою h = √¯ (6W: b).
Дані до кожної формулі вказані нижче:
Σ = М: W (визначення внутрішньої напруги), де Σ є величиною, яку треба знайти. М - це граничний згинальний момент, який обчислюється в кг / м. W- це опір на прогин встановленого перетину.
Розрахунок прогину прогону здійснюється за допомогою інших даних, які потрібно підставити в формулу f = 5qL³L: 384EJ. Буква J означає момент інерції, для отримання якого потрібно знати габарити перетину прогону (висоту і ширину, що позначаються буквами h і b). Потім показник h потрібно звести в куб і помножити на b. Отримане значення ділиться на 12. Параметр Е - це пружність модуля, який приймається в розрахунок і є індивідуальним для кожного типу деревини.
Згинальний момент потрібно обчислювати за формулою h = √¯ (6W: b), де b- це ширина балки в сантиметрах, W- опір прогону на вигин. Отримати W можна, якщо розділити М (найбільший момент вигину) на 130.
Значення ширини і висоти, які отримують після обчислення, необхідно округляти в бік збільшення. Якщо будівельник боїться допустити помилку, потрібно звернутися до фахівців, які зроблять розрахунок параметрів, визначать, яким повинен бути закріплюється брус і прогін.
Установка конькового бруса
Розглянемо, як кріпити коньковие бруси. Вони виробляються тільки з якісного пиломатеріалу, що пов'язано з важливістю конструкції, яка повинна виконувати функції тривалої і надійної експлуатації, нести навантаження, бути безпечною для мешканців будинку. Важливо, щоб прогін не робив вага даху більше, інакше міцність конструкції буде під питанням. Крокви ж повинні служити довго, виконуючи покладені функції. З цією метою для конькового бруса часто використовується сосновий пиломатеріал, перетин якого 20х20 см.
Кріплення крокв до коньковому брусу підбирається в залежності від типу будинку: житлового або господарського призначення. Залежно від цього і буде підбиратися матеріал коника, його перетин і розміри. Наприклад, для лазні зазвичай застосовують добре просушену модрину, яка відрізняється більш важким вагою і міцністю до навантажень. Також модрина відмінно справляється з парою, затримує тепло і тримає черепицю. Житлові будинки будують з сосни, оскільки дах прийнято покривати так званої гнучкою черепицею.
Модрину для виготовлення бруса застосовують, якщо будинок буде покриватися важкої черепицею, для якої потрібна міцна і міцна будівельна каркасна конструкція. Важливо, щоб крокви тримали не тільки саму дах, але і не ставали зайвою вагою для стін. Вони повинні ідеально тримати прогони, не прогинатися під ними.
Для того щоб зробити крокв центральну опору, потрібно встановити брус. Його кінці будуть упиратися в паралельні несучі стіни. Правильний монтаж такої конструкції вимагає обчислення таких даних, як:
- Середньорічна кількість опадів, які випадають в тій чи іншій місцевості.
- Є в регіоні сильні вітри чи ні.
- Проектна ширина будинку.
Брус коньковий дозволяє уникнути таких процесів в будівництві будинку, як забивання цвяхів, свердління дрилем. В результаті чого можна уникнути утворення щілин, зберегти цілісність бруса і забезпечити надійність всієї системи крокв.
Двосхилий дах також вимагає застосування конькового прогону, який згодом виконує функції коника даху. Для того щоб побудувати житловий будинок розміром 6х6 м, рекомендується брати прогін, зроблений з колоди або цільного бруса. Прогін буде спиратися на 2 фронтону, і ніяких опор не знадобиться. Якщо ж довжина будинку буде більше 6 м, тоді дозволяється застосовувати будівельні ферми і складовою коньковий прогін. Важливо, щоб брус лежав на зовнішніх фронтонах.
Кріплення конькового бруса проводиться різними методами, що дозволяє з'єднувати бруси потрібним чином. Головна мета кожного з'єднання - зробити конструкцію міцною і надійною. Сучасні технології дозволяють з'єднувати бруси між собою так, щоб не застосовувати ніякі додаткові матеріали для утеплення. Якщо проектна документація складена правильно, то будинок вийде не просто міцним, здатним тримати дах, а й стане екологічно чистим і надійним для житла.
Якщо слідувати формулюванні, то прогін - це несуча балка, яка двома кінцями спирається на стіну. У більшості випадків коник спирається на два фронтону, але іноді це формулювання не зовсім відповідає дійсності. Так, в вальмових дахах коник не спирається на стіни. Найпростіший варіант - це балка, покладена на фронтони без використання підпірок. У будь-якому випадку необхідно правильно визначити перетин конькового прогону.
Щоб розрахувати перетин конькового прогону, необхідно підсумувати навантаження з половини даху, вірніше, з її горизонтальної проекції. Розміри прогону залежать від його протяжності і габаритів будівлі. У великій споруді прогін вийде настольно потужний і важкий, що для установки буде потрібно використовувати підйомний кран. Однак знайти рівний цілісний брус довжиною більше 6 метрів дуже складно, тому для виготовлення такого коника краще взяти звичайне колоду або клеєну балку.
При цьому кінці конькового елемента, які будуть спиратися на стіну і фактично в ній замуровуються, необхідно обробити антисептиками і обернути толем або руберойдом, щоб захистити від гниття. Якщо буде використовуватися цельнодеревянная балка, то її торець необхідно стесати під кутом 60 градусів і залишити відкритим, тобто цей кінець не повинен стикатися з матеріалом стін. Такий захід потрібна для того, щоб збільшити площу торця, що дозволить поліпшити влагообмен в деревині.
Якщо коньковий прогін буде проходити через всю стіну, то та його частина, яка стикається зі стіною, теж повинна оброблятися антисептиком і обмотувати рулонний матеріал. Такий звис коника за межами стіни дозволяє сформувати розвантажувати консоль. Якщо посередині коника навантаження від даху намагається прогнути балку вниз, то на консолях давить сила сприяє прогину в зворотному напрямку, тим самим зменшуючи прогин прогону в середній частині.
Важливо: навіть якщо перетин довгого цільнодерев'яного прогону підібрано правильно, і він підходить по міцності на прогин, балка може прогнутися під власною вагою. Тому замість такого довгого дерев'яного коника краще використовувати будівельну ферму.
Розрахунок перетину
Щоб підібрати переріз коньковой балки, необхідно провести розрахунок за двома показниками:
- на прогин;
- і вирахувати міцність на руйнування.
- Спочатку потрібно визначити внутрішню напругу, що виникає в балці при згині під дією зовнішнього навантаження. Це значення не повинно бути більше розрахункового показника опору матеріалу на вигин, яке можна знайти по таблиці або в СНиП номер ІІ-25-80. Внутрішня напруга знаходимо по формулі: Σ = М: W, де:
- Σ - шукана величина, яка визначається в кг на см²;
- М - граничний згинальний момент (кг Х м);
- W - це момент опору на прогин у підібраного перетину крокв (знаходиться за формулою bh²: 6).
- Прогин прогону потрібно порівняти з нормованим значенням, яке дорівнює L / 200. Він не повинен його перевищувати. Прогин балки знаходиться за формулою f = 5qL³L: 384EJ, де:
- J - це момент інерції, який визначається за формулою bh³: 12, де h і b - габарити перетину прогону;
- Е - величина модуля пружності (для деревини хвойних порід вона дорівнює 100 тисяч кг / см²).
Для початку потрібно вирахувати вигинає момент. Якщо на схемі балки їх присутні кілька, то після розрахунку вибирається найбільший. Далі щоб визначити габарити перетину балки, ми можемо довільно задати параметр ширини балки і потім визначити її необхідну висоту за формулою: h = √¯ (6W: b), де:
- b - це задана нами величина ширини балки в см;
- W - опір прогону на вигин, величина визначається за формулою: W = M / 130, де М - це найбільший згинальний момент.
Можна зробити навпаки, поставити довільну ширину прогону і обчислити його висоту за формулою b = 6W: h². Після того, як ви обчисліть габарити перетину прогону, його необхідно перевірити на прогин за формулою з пункту 2.
Увага! У розрахункове значення прогину краще внести невеликий запас міцності.
Коли коньковий брус буде розрахований на прогин, то необхідно порівняти цю величину зі значенням L: 200. Якщо прогин на найбільш довгому ділянці не буде перевищувати це значення, то перетин балки залишають таким, як вийшло. В іншому випадку необхідно збільшити висоту прогону або використовувати додаткові опори знизу. В останньому випадку отримане перетин потрібно перевірити ще раз, знову виконавши розрахунок з урахуванням використовуваних опор.
Отримані значення ширини і висоти коника потрібно округлити в більшу сторону. В принципі, виконати цей розрахунок нескладно. Найголовніше, вказувати значення в потрібних одиницях виміру, тобто не заплутатися, переводячи метри в сантиметри і назад.
Будівництво будинку від фундаменту до маківки - дивовижна подія! Особливо, якщо якусь частину робіт ви робите своїми руками, живете і дихайте майбутнім гніздом. І ви знаєте, що яка б втома не накопичилася до фінішних робіт, все одно все потрібно робити грамотно і грунтовно. Особливо, коли справа стосується даху, де будь-які помилки чреваті дорогими неприємними ремонтами.
А тому, щоб «парасолька» вашого будинку мрії служив справно, правильно виконуйте всі конструктивні вузли, особливо зрощування крокв в районі коника - це сама верхня точка! А ми допоможемо вам розібратися з видами з'єднань і важливими технологічними нюансами.
Корисна відео-інструкція:
Що собою являє коник даху?
Отже, для початку трохи розберемося з поняттями.
Так, прогін - це додаткова балка, яка ставиться паралельно коника даху і мауерлату. Говорячи простою мовою, це той же мауерлат, тільки піднятий по рівню. І в підсумку коник повинен розташовуватися на певній відстані від прогону - дивлячись який кут даху був обраний.
Коник - це горизонтальний елемент даху, який поєднує в верхній точці обидва ската даху.
А головне завдання сполучних елементів в конику - створення надійної жорсткості і міцності всієї конструкції даху. Про що зараз і буде йти мова.
Види зрощування крокв в конику
Всього є три способи, як це зробити:
Спосіб №1. внахлест
Цей спосіб відрізняється від всіх попередніх тим, що тут крокви з'єднуються бічними площинами і стягуються шпилькою або болтом. Досить популярна технологія на сьогоднішній день.
Якщо будинок дерев'яний, тоді як опора для цього способу підійде верхнє колоду або брус, а ось на блоки доведеться покласти мауерлат.
Найпопулярніше таке кріплення - зрощення крокв впівдерева:
Внахлест крокви в конику найчастіше з'єднуються за допомогою цвяхів. Зазвичай це даху альтанки, навісів, лазні і гаража - тут немає особливих вимог до міцності кроквяної системи.
Спосіб №2. з'єднання встик
Для цього вам потрібно:
- Обрізати під кутом край крокви так, щоб цей кут був дорівнює куту ската даху.
- Зробити упор крокви.
- Застосувати кріпильний елемент.
Набагато легше робити подібні обрізки за шаблоном - просто виготовте його заздалегідь. Так все площині будуть прилягати одне одного щільно.
Якщо ви скріпляєте крокви цвяхами, беріть їх не менше двох. Кожен з цвяхів забивайте в верхню порожнину крокв під кутом так, щоб цвях йшов в зріз другого стикуємими крокви. Додатково зміцните зрощування крокв в конику металевою пластиною або дерев'яною накладкою.
Або частково встик:
Суть цієї конструкції в тому, що кромки двох крокв підігнані настільки точно, що рівномірно розподіляють між собою покладену на них навантаження. Але одним цвяхом це з'єднання буде мало закріпити - потрібні ще металеві або дерев'яні насадки. Візьміть дошку товщиною 30 мм, закріпіть її з одного (краще двох) сторін вузла і прибийте.
Спосіб №3. З'єднання на брус
У цей спосіб ми будемо кріпити крокви прямо на коньковий брус. Ця конструкція хороша тим, що брусу можна забезпечити центральні підпірки, а кожне крокви можна кріпити окремо і в зручний час. Такий спосіб незамінний, якщо немає часу виготовляти шаблон.
З'єднання на коньковий брус рекомендовано в тих випадках, якщо дах вийде досить широкою - ширше, ніж 4,5 метра. Ця конструкція досить надійна, але деколи вимагає установки під собою додаткових опор, через що функціональність горища знижується в рази. Адже посеред приміщення тепер балки! Для невеликих горищних дахів це, звичайно, не біда, а от в мансарді доведеться обігравати як елемент інтер'єру. Зате ніякого шаблону для цієї конструкції не потрібно, і невеликі розбіжності не страшні.
варіація:
Можна, звичайно, використовувати металеву фіксуючу пластину - але це тільки з'єднання, але ніяк не затяжка. Суть затяжки якраз в тому, що вона розташовується нижче і бере на себе частину навантаження.
Це - комбіноване зрощування крокв, тому що виконується він встик, точно так же, як при упорі на мауерлат.
Чим зрощувати? Вибір кріпильних елементів
Кроквяні ноги формують контур даху і передають точкове навантаження від даху на мауерлат, а мауерлат в свою чергу рівномірно розподіляє її на несучі стіни.
З давніх-давен для кріплення крокв використовувалися такі елементи:
- Накладки.
- Бруски.
- Дерев'яні штирі.
- Клини.
- Нагелі.
- Металеві скоби.
А ось сучасний ринок пропонує більш функціональні кріплення, які дозволяють зрощувати крокви в області коника набагато простіше і надійніше. Під будь-яким кутом виходить потрібна жорсткість і міцність. це:
- Цвяхові і перфоровані пластини.
- Саморізи.
- Болти і шурупи.
- І багато іншого.
Але вибір того чи іншого кріплення залежить більше не від того, скільки він коштує і наскільки виявиться міцним, а від того, яка навантаження на конкретний коньковий вузол і що його нього вимагається.
Отже, ось як, наприклад, зрощують крокви в конику саморізами:
А ось так цвяховими і перфорованими пластинами:
Але для того, щоб ці пластини застосувати, вам доведеться попрацювати з пресом:
А тепер - від простого до складного.
Зрощування крокв в конику двосхилого даху
При тому, що спирається на коньковий прогін двосхилим даху кроквяні ноги можуть як упиратися один в одного своїми скошеними торцями, так і бути вразбежку.
- Якщо крокви впираються торцями один в одного, іншими словами - встик, тоді їх кінці потрібно з'єднати накладками на цвяхах або болтах.
- Якщо ж кінці кроквяних ніг в коньковом вузлі знаходяться вразбежку, тоді їх з'єднують кутовими скобами і болтами.
- Якщо кроквяні ноги спираються відразу на два прогони, тоді кінці ніг спирають ще один на одного. Виникає, природно, певний розпір, напруга якого знімають за допомогою горизонтальних ригелів.
- Якщо прогін відсутня зовсім, тоді стик кроквяних ніг в коньковом вузлі виконують упором скошених торців ніг один в одного. Додатково закріплювати такі стики потрібно парними накладками, які прибивають до ніг цвяхами або з'єднують болтами.
- Щоб закріпити кроквяну ногу з ригелем, стик виконують за допомогою дерев'яних накладок - бічних. Їх прибивають прямо до ригель цвяхами або кріплять болтами - все залежить від поперечних перерізів використовуваних матеріалів. Далі під ригель ставлять вже колодку - для сприйняття поперечних зусиль.
- А ось кроквяні ноги з колод з ригелем вже кріпляться без накладок. Тільки в кінці самого ригеля роблять виїмку в ½ від перетину шпренгелі. Щоб система в підсумку виявилася стійкою, в поперечному напрямку кроквяні ноги посилюються підкосами і ригелями-затяжками. Особливо, якщо мова йде про ширину прольоту між зовнішніми несучими стінами від 8 метрів.
- Якщо в місцевості сильні вітри - не рідкість, покрівельний коник вкрай важливо захистити від можливого зсуву. А для цієї мети кінці кроквяних наслонних ніг додатково з'єднують з гребеневим прогоном кутовими скобами. Плюс обов'язково закріплюють дротом кроквяні ноги і кладку будинку.
- Якщо ви зрощувати в конику кроквяну систему з колод, круглого лісу, тоді розраховуйте, що вона вийде досить важкою.
Зауважимо, що при значних навантаженнях на кроквяну систему врізку в крокви взагалі не рекомендують робити - тільки застосовувати проміжні косинки.
Ось більш детальна інформація:
Якщо кроквяні схемою знаходяться під нахилом, зовнішні навантаження передаються опорами (мауерлату, прогонів, стійок, підкосів і лежня), при цьому в самих стрижнів виникають сили напруги стиснення і вигину. І чим більше крутий дах ската, тобто чим більш вертикально йде нахил стрижнів, вигин вже йде менше, а ось горизонтальні навантаження, навпаки, тільки збільшуються.
Простіше кажучи, чим крутіше дах, тим міцнішими повинні бути всі горизонтальні конструкції, а ніж скат більш полог - тим міцніше повинні бути вже вертикальні конструкції кроквяної системи.
Зрощування крокв в конику вальмовой даху
Зрощування крокв у вальмовой даху відбувається зовсім за іншим сценарієм, ніж у двосхилим. Так, тут вже є нові елементи - накосние крокви, які потрібно ставити за певною технологією. А до коньковому брусу ці деталі потрібно кріпити методом врубки з додатковою фіксацією верхніми стяжками і ригелями. Ще своїх складнощів додає те, що у вальмовой даху похилі скати містять в собі мансардні вікна і вентиляційні отвори, які нерідко розташовуються прямо під коником.
Якщо в вальмовой даху - всього один прогін, його діагональну кроквяну ногу спирають на консоль прогону. Самі консолі потрібно випустити на 10-15 см за Підкроквяний раму. Причому зробіть так, щоб відпиляти зайве, а не нарощувати відсутню.
Якщо ж прогонів два, тоді в конику прямо до крокв потрібно пришити коротку дошку, товщиною до 5 см - прібоіну. На неї якраз і будемо спирати накосние крокви і діагональні кроквяні ноги.
А тепер давайте розберемося з зовнішньої єндовою. Кроквяні ноги, які спираються на неї, також називаються накосная і діагональними. Причому діагональні крокви довше, ніж звичайні, і на них спираються укорочені крокви зі скатів - нарожнікі. По-іншому їх ще називають кроквяними Півнога. В цьому випадку накосние крокви вже несуть навантаження, яка в півтора рази більше, ніж у звичайних крокв.
Такі діагональні крокви самі по собі довше звичайних дощок, а тому робити їх слід спареними. Це відразу вирішує три завдання:
- Подвоєне перетин несе подвоєну навантаження.
- Балка виходить довгою і не розрізаної.
- Розміри застосовуваних деталей стають уніфікованими.
- Для пристрою накосних крокв можна застосовувати ті ж дошки, що і для звичайних.
Підсумовуючи і кажучи простою мовою, застосування дощок однієї висоти для конькового вузла значітельноу прощає всі конструктивні рішення вальмовой даху.
Йдемо далі. Для забезпечення Багатопрогоновий, під накосние ноги потрібно встановити одну-дві опори. Адже накосние крокви за своєю суттю - це похилений і роздвоївся коньковий прогін, його якесь продовження. А тому зрощувати по довжині ці дошки потрібно так, щоб всі стики були на відстані 15 м від центру опори. А довжину кроквяної ноги підбирайте залежно від того, яка довжина прольотів і яка кількість опор.
Технічно цей вузол виконується так:
Пару технічних моментів:
- Якщо ви робите опорний вузол кріплення крокв в конику вальмовой даху прямо над мансардним віконному, тоді спирання діагональних кроквяних ніг має припадати на бічні підкоси і ригель.
- Якщо ж кроквяні ноги вальмовой дахом зрощуються прямо над вентиляційної віддушиною, тоді центрального упору на підкоси робити не потрібно.
- У вальмовой даху обов'язково переконайтеся в тому, що стикуються поверхні в коникових вузлах примикає щільно, майже ідеально. А тому куди простіше виготовляти потрібну конфігурацію всіх коникових елементів ще на землі, і тільки потім монтувати на даху кожну кроквяну ногу окремо.
Ось наочний майстер-клас:
Зрощування крокв в конику арочної даху
У арочної даху майже ті ж технології, що і у двосхилим, хіба що кут з'єднання крокв трохи інший:
Зрощування крокв в конику круглої даху
А ось як виходять з положення при будівництві незвичайних дахів таких же незвичайних будівель:
Для будинків великого розміру нерідко при створенні каркаса доводиться зрощувати крокви, оскільки максимальна довжина крокв становить 6 метрів. Чим більшим є перетин вироби, тим більше і довжина. Щоб домогтися оптимального співвідношення товщини і довжини крокв, вдаються до збільшення товщини крокв шляхом з'єднання їх з додатковими елементами (брусом, дошками).
Вибір крокв має важливе значення. Тільки якісні матеріали допоможуть створити надійну кроквяну систему, і дах прослужить довго. Тому перед вибором буде незайвим вивчити ГОСТ крокви.
Як збільшити довжину крокв
Приступаючи до будівництва даху, багато хто цікавиться, як подовжити крокви. Для цього між собою зазвичай з'єднують короткі елементи конструкції: кроквяні дошки. бруси та інше - це показано на фото. Домогтися жорсткості на вигин в місцях, де стикуються крокви, виходить рідко - зазвичай там присутні пластинчасті шарніри. Для того, щоб вирішити дану проблему, стик роблять там, де можливості вигину наближаються до нуля.
При використанні пластинчастого шарніра, відстань від нього до опори для крокв вважають як 15% від довжини прольоту (кроку установки крокв), де і мають у своєму розпорядженні з'єднання. Оскільки відстань прольотів між проміжною опорою і мауерлат, коньковой і проміжної опорами різна, то при стикуванні крокв використовують рівноправну, а не равнопрогібочную схему, яка використовується при стикуванні прогонів. Що стосується того, як стикувати крокви, то важливо забезпечити однакову міцність, а не створити рівний прогин. А ось в коньковом прогоні головне - забезпечити рівний прогин, щоб коник даху залишався на одній висоті.
При спорудженні вальмових дахів задіють крокви, спрямовані до внутрішніх або зовнішніх кутах стін. В цьому випадку кроквяні ноги називають накосная кроквами. Вони виходять довшими, ніж звичайні, і стають опорою для коротких крокв скатів.
Кроквяну систему зазвичай збирають з різних дерев'яних елементів, таких як крокви, брус, дошки, колоди. Гнуті крокви дозволяють побудувати дах незвичайної форми: наприклад, округлої.
Способи, як зростити крокви:
- з'єднанням встик;
- косим прирубом;
- з'єднання внахлест.
При з'єднанні встик для того, щоб все було надійно закріплено, у обох крокв обрізають стикуються кінці під прямим кутом. Щоб місце з'єднання крокв не піддавалося прогину, зріз торця кожного елемента повинен проводитися під кутом точно в дев'яносто градусів. З'єднують зрізані кінці крокв металевим кріпильних елементом або накладкою з дошки і закріплюють. З метою прикриття стику крокв з обох сторін використовують накладки з дошки, для кріплення яких беруть металеві цвяхи для кроквяної системи. Прибивають їх в шаховому порядку, через один.
Якщо використовують метод косого прируба, дотичні кінці крокв підрізають під кутом в 45 градусів. Потім кінці крокв з'єднують разом, і посередині скріплюються болтом, що має діаметр 12 або 14 міліметрів.
Що стосується того, як наростити крокви внахлест, то дерев'яні елементи накладають один на одного з перекриттям в метр або більше, точність зрізу крокв дотримуватися не обов'язково. Потім, як і в разі з'єднання крокв встик, цвяхи прибивають по всій області дотику зрощуються елементів в шаховому порядку.
Замість цвяхів можна використовувати також шпильки, що закріплюються з обох сторін шайбами і гайками. З'єднання елементів кроквяної системи має відбуватися таким чином, щоб на місця стику припадав мінімум навантаження. Щоб з'єднувати крокви з мауерлатом, використовують скоби для крокв.
сполучення крокв
Сполучення - це з'єднання деталей, при якому вони повністю або частково входять один в одного. Крокви з'єднують з мауерлатом або балками шляхом врізки або за допомогою зуба з шипом, створюючи вузли.
Верхню частину кроквяної ноги укладають на коньковий прогін з частковим або повним з'єднанням з іншого кроквяної ногою. Проста кроквяна система, зібрана з дощок, виявляється не менш міцною, ніж виготовлена із застосуванням дерев'яного бруса і жердин. Дошки нарощують або з'єднують в певному порядку, і в ряді випадків їх застосування виявляється більш вигідним у порівнянні з важким брусом, як з боку універсальності, так і економії.
Можна навести такі приклади кроквяних систем з дошки, як конструкція даху з горищем, які можна утеплити і переробити в мансарду. Для збільшення довжини ніг іноді використовують крокви, з'єднані за допомогою двох дощок з просвітом. Особливість такої конструкції полягає в тому, що в нижній частині системи досить прикріпити одинарні крокви, а у верхній - спарені елементи.
Таким способом можна заощадити на будівельному матеріалі, а збірка крокв один з одним і з ригелем відбувається простіше. Вкладиші, виконані з обрізків ніг, укладають між кроквами таким чином, щоб відстань між ними становила не більше семи висот з'єднаних дощок. В такому випадку гнучкість крокви, спареного між вкладишами, дорівнює нулю, і воно може працювати в якості цілісного елемента. При цьому довжина вкладишів повинна становити дві висоти дощок і більше (прочитайте також: «Яка відстань між кроквами, методика обчислення«).
Крокви з дощок бувають двох видів: складові і спарені.
Сприяння крокви
Сприяння крокви складають не менше ніж з двох дощок, які прикладаються одна до одної широкою стороною впритул, не залишаючи зазорів, і прошиваються по всій довжині цвяхами в шаховому порядку, через один.
Подовження крокв з спарених дощок відбувається одночасним з'єднанням частин встик і внахлест до другої кроквяної дошці, завдяки чому не тільки збільшується довжина елемента, але і його міцність. При виборі крокв необхідно звертати увагу на те, щоб відстань між стиками об'єднуються дощок з'єднання були більш одного метра і розташовувалися по виробу в шаховому порядку. Шарнірні з'єднання не повинні знаходитися один навпроти одного, а кожен стик повинен бути захищений цільної дошкою.
Накосние крокви - це найдовші елементи стропильних систем, і найкращим матеріалом для їх створення є спарена кроквяна дошка.
Як зростити брус по довжині, дивіться на відео:
складові крокви
Такі елементи як складові крокви ніколи не використовують в якості діагональних елементів. Для їх створення дві дошки однакової довжини укладають на ребро і з'єднують між собою вкладишем (третьої дошкою). Потім три дошки прибиваються цвяхами в два ряди. Довжина вкладиша повинна перевищувати дві висоти дошки.
Крок монтажу крокв між вкладишами повинен бути менше величини товщини з'єднуються дощок, помноженої на цифру сім. Перший вкладиш повинен перебувати на початку крокв - в цьому випадку кроквяна нога буде дорівнює товщині трьох дощок.
Верхня частина крокви робиться з однієї дошки, її, як вкладиш, прикріплюють між бічними дошками цвяхами і монтують на коньковий брус.
У тому, як зарізати крокви, немає нічого складного. Існує кілька способів збільшити довжину крокв. Головне - зробити все правильно, враховуючи найменші нюанси, щоб дах вийшла міцною і надійною, і кроквяна конструкція довгі роки не потребувала ремонту.
Як виконати зрощування крокв по довжині: розбір варіантів і технологічних правил
Нерідко в ході будівництва каркасів для дахів складної конфігурації виникає потреба у використанні елементів нестандартного розміру. До характерних прикладів відносяться вальмовиє і полувальмовиє конструкції, діагональні ребра яких істотно довше, ніж пересічні кроквяні ноги. Подібні ситуації виникають при спорудженні систем з розжолобками. Щоб створені з'єднання не стали причиною ослаблення конструкцій, треба знати, як проводиться зрощування крокв по довжині, яким способом забезпечується їх міцність.
Зрощування стропильних ніг дозволяє уніфікувати пиломатеріал, що купується для зведення даху. Знання тонкощів процесу надає можливість практично повністю побудувати кроквяний каркас з бруска або дошки одного перетину. Пристрій системи з матеріалів одного розміру вигідно відбивається на підсумковій сумі витрат.
До того ж дошку і брусок збільшеної довжини, як правило, виробляють з перетином більшим, ніж у матеріалу стандартних розмірів. Разом з перетином зростає і вартість. Такий запас міцності при влаштуванні вальмових і ендовах ребер найчастіше не потрібен. Зате при грамотному виконанні зрощування крокв елементів системи повідомляється достатня жорсткість і надійність при найменших витратах.
Без знання технологічних нюансів зробити дійсно жорсткі на вигин з'єднання пиломатеріалів досить складно. Вузли сполучення стропіліни відносяться до категорії пластичних шарнірів, що володіють лише одним ступенем свободи - здатністю повертатися в сполучному вузлі при додатку вертикальної і стискає по довжині навантаження.
Для того щоб забезпечити рівномірну жорсткість при додатку згинального сили по всій протяжності елементу, сполучення двох частин кроквяної ноги розташовують в місцях з найменшим изгибающим моментом. На епюрах, що демонструють величину моменту вигину, вони добре видно. Це точки перетину кривої з поздовжньою віссю крокви, в яких вигинає момент наближається до нульових значень.
Врахуємо, що при будівництві кроквяної каркаса потрібно забезпечити рівну по всій протяжності елементу опірність вигину, а не однакові можливості прогинатися. Тому місця сполучення влаштовують поруч з опорами.
В якості опори приймається як встановлена в проліт проміжна стійка, так і безпосередньо мауерлат або шпренгельних ферма. Коньковий прогін можна також оцінювати, як можливу опору, але ділянки стикування крокв краще розташовувати нижче по схилу, тобто там, де на систему покладається мінімальне навантаження.
Крім точного визначення місця для сполучення двох частин елементу системи потрібно знати, як правильно подовжуються крокви. Спосіб формування з'єднання залежить від обраного для будівництва пиломатеріалу:
- Бруси або колоди.Нарощуються косим прирубом, сформованим в зоні з'єднання. Для посилення і для запобігання повороту прірубленние під кутом краю обох частин стропіліни скріплюються болтом.
- Зшиті попарно дошки.Зрощуються з розташуванням ліній стикування вразбежку. З'єднання двох накладених один на одного частин проводиться цвяхами.
- Одинарна дошка.У пріоритеті зрощування лобовим упором - шляхом стикування торцованная частин кроквяної ноги з накладенням однієї або пари дерев'яних або металевих накладок. Рідше через недостатню товщини матеріалу використовується косою прируб з кріпленням металевими хомутами або традиційним цвяховим боєм.
Розглянемо детально зазначені методи, щоб поглиблено розібратися в процесі нарощування довжини крокв.
Спосіб передбачає формування двох похилих врубувань або запилів, влаштованих з боку сполучення частин кроквяної ноги. Підлягають стикуванні площині врубувань повинні бездоганно поєднуватися без найменших зазорів, незалежно від їх розмірів. У зоні з'єднання повинна бути виключена ймовірність деформації.
Заборонено заповнення щілин і нещільностей клинами з деревини, фанерними або металевими пластинами. Підігнати і скорегувати огріхи не вийде. Краще заздалегідь точно виміряти і викреслити лінії врубувань, згідно з такими стандартами:
- Глибина визначається формулою 0,15 × h, де h позначає висоту бруса. Це величина ділянки, перпендикулярного поздовжньої осі бруса.
- Інтервал, в межах якого розташовані похилі ділянки врубки, визначається формулою 2 × h.
Місце для розміщення ділянки стикування знаходять за чинною для всіх типів стропильних каркасів формулою 0,15 × L, в якій величина L відображає розмір перекривається кроквою прольоту. Відстань відкладається від центру опори.
Деталі з бруса при виконанні косого прируба додатково кріпляться проходять через центр з'єднання болтом. Отвір для його установки висвердлюється заздалегідь, Ø його дорівнює Ø стрижня кріплення. Щоб деревина в місці установки кріплення не мне, під гайки укладаються широкі металеві шайби.
Якщо із застосуванням косого прируба з'єднують дошку, то додаткова фіксація проводиться із застосуванням хомутів або цвяхів.
У разі використання технології сплачіванія центр з'єднується ділянки розташовується прямо над опорою. Лінії стикування торцованная дощок розташовуються по обидва боки від центру опори на розрахунковому відстані, рівному 0,21 × L, де L позначає довжину прольоту. Фіксацію проводять цвяхами, що встановлюються в шаховому порядку.
Люфт і зазори також неприпустимі, але їх простіше уникнути, провівши акуратну торцювання дошки. Цей спосіб набагато простіше попереднього методу у виконанні, але щоб даремно не витрачати металовироби і не послаблювати зайвими отворами деревину, слід з точністю розрахувати число точок встановлюється кріплення.
Цвяхи з перетином ніжки до 6 мм встановлюються без попереднього висвердлювання відповідних отворів. Під кріплення розміром більше зазначеного свердлити потрібно, щоб при з'єднанні не розколоти уздовж волокон дошку. Винятком є металовироби з хрестоподібним перетином, які незалежно від розміру в дерев'яні деталі можна просто забивати.
Для забезпечення достатньої міцності в зоні згуртовування потрібно дотримуватися таких умов:
- Кріплення ставлять через кожні 50 см уздовж обох країв зрощуються дощок.
- Уздовж торцевих з'єднань цвяхи ставлять з кроком 15 × d, де d це діаметр цвяха.
- Для згуртовування дошки в місці сполучення підходять гладкі круглі, гвинтові і різьбові цвяхи. Однак різьбові і гвинтові варіанти в пріоритеті, тому що у них міцність на висмикування значно вище.
Відзначимо, що з'єднання крокви об'єднанням прийнятно в разі влаштування елемента з двох зшитих дощок. В результаті обидва стики перекриваються цільним ділянкою пиломатеріалу. До плюсів способу віднесемо значну для приватного будівництва величину прольоту. Подібним чином можна нарощувати кроквяні ноги, якщо відстань від вершини до нижньої опори досягає 6,5 м.
Спосіб лобового нарощування крокв полягає в торцевій стикуванні з'єднуються частин кроквяної ноги з фіксацією ділянки цвяхами, нагелями або болтами через встановлені по обох бічних площинах накладки.
Для виключення люфту і деформації нарощеної кроквяної ноги необхідно дотримуватися наступних правил:
- Підлягають стикування краю дошки повинні бути бездоганно оторцьовані. Зазори будь-якого розміру по лінії з'єднання необхідно виключити.
- Довжина накладок визначається формулою l = 3 × h, тобто вони зобов'язані бути не менше, ніж три ширини дошки. Зазвичай довжину обчислюють і підбирають, виходячи з числа цвяхів, формула дана для з'ясування мінімальної довжини.
- Накладки виконуються з матеріалу, товщина якого не менше 1/3 аналогічного розміру основної дошки.
Цвяхи в накладки забивають в два паралельних ряди з шаховим «розкидом» кріпильних точок. Щоб тонку по відношенню до основного пиломатеріалу накладку не пошкодити, кількість точок кріплення розраховується з орієнтиром на опір цвяхів поперечної силі, що діє на ніжки метиз.
Коли стик частин стропіліни розташований прямо над опорою, в розрахунках цвяхового бою для фіксації накладок немає необхідності. Правда, в цьому випадку зістикувати нога стане працювати як дві окремі балки і на прогин, і на стиснення, тобто за нормальною схемою доведеться розраховувати несучу здатність для кожної зі складових частин.
Якщо в якості кріплення використовуються сталеві стрижневі болти або стрижні без різьблення, нагелі, при стикуванні товстої дошки або бруса, то загроза деформації буде повністю виключена. По суті, навіть на деякі зазори в стикуванні торців можна не звертати уваги, хоча подібних огріхів все ж краще уникати.
При застосуванні шурупів або гвинтів попередньо висвердлюють отвори під їх установку, Ø отворів на 2 3 мм менше аналогічного розміру ніжки кріплення.
При виробництві лобових з'єднань стропіліни необхідно чітко дотримуватися розрахунковий крок установки, чисельність і діаметр кріпильних елементів. При скороченні відстаней між точками фіксації може статися розщеплення деревини. Якщо отвори під кріплення будуть більше покладених розмірів, крокви деформується, а якщо менше - розколються пиломатеріали в період установки кріплення.
Для з'єднання і збільшення довжини крокви є ще досить цікавий спосіб: нарощування за допомогою двох дощок. Їх пришивають до бічних площинах подовжуваної одинарного елемента. Між нарощеними деталями залишається просвіт, рівний ширині верхньої дошки.
Просвіт заповнюють обрізками рівної товщини, встановленими з інтервалом не більше 7 × h, де h це товщина подовжує дошки. Довжина вкладених в просвіт дистанційних брусків не менше 2 × h.
Подовження із застосуванням двох нарощуваних дощок підходить для наступних ситуацій:
- Пристрій наслонних системи по двох бічних прогонах, які служать опорою для розташування ділянки стикування основної дошки з приєднуються елементами.
- Установка діагональної стропіліни, визначальною похиле ребро вальмових і полувальмових конструкцій.
- Будівництво ламаних дахів. В якості опори під з'єднання використовується обв'язка нижнього ярусу стропіліни.
Розрахунок кріплення, фіксація дистанційних брусків і з'єднання дощок проводиться за аналогією з вищеописаними способами. Для виготовлення дистанційних брусків підійдуть обрізки основного пиломатеріалу. В результаті установки цих вкладишів відчутно зростає міцність збірної стропіліни. Незважаючи на істотну економію матеріалу, працює вона як цілісна балка.
Демонстрація основних прийомів зрощування конструктивних елементів кроквяної системи:
Ролик з покроково викладеним процесом з'єднання частин крокви:
Відео-приклад одного із способів з'єднання пиломатеріалів:
Дотримання технологічних розпоряджень, згідно з якими проводиться зрощування стропіліни по довжині, гарантує безпроблемну роботу конструкції. Способи подовження дозволяють знижувати витрати на будівництво дахів. Слід не забувати про попередні розрахунки і про підготовку до виконання з'єднань, щоб результат зусиль став ідеальним.
Правила нарощування крокв
Конструктори-проектувальники, складаючи проект будинку, обов'язково проводять розрахунки передбачуваних навантажень на кроквяну систему і визначають, яке перетин і довжина крокв необхідні для даної покрівлі.
Подовження крокв проводиться врубкой з подальшою фіксацією скобами, цвяхами, болтами і т.д.
Часто потрібні крокви нестандартних розмірів, наприклад, для конструкції вальмового даху потрібні діагональні крокви 9 метрів - це набагато довше, ніж стандартні розміри. І справа зовсім не в тому, що дерева не ростуть понад 6 м, як жартують досвідчені монтажники стропильних систем. Можна постаратися і дістати готові крокви потрібного розміру, але це буде коштувати дуже дорого (виготовлення, доставка), що зовсім недоцільно. Тому покрівельники використовують різні способи подовження кроквяної ноги. Як наростити крокви самостійно? Нарощування крокв - справа відповідальна. Неправильно виконані вузли з'єднання порушать всю кроквяну конструкцію.
Перетин крокви безпосередньо залежить від його довжини. Якщо шляхом зрощування збільшується довжина, то і ширина повинна бути теж більшого розміру. Необхідно домогтися правильного співвідношення всіх розмірних параметрів, тільки тоді можна гарантувати надійність кроквяної конструкції.
З'єднання встик або лобовий упор
Щоб надалі уникнути критичного прогину в місці з'єднання, потрібно слідувати простому правилу: робити стикувальний зріз брусів строго під кутом в 90º. Щільне і точне прилягання крокв в лобовому упорі створює передумови міцного вузла з'єднання. Чи залишиться закріпити його дерев'яними накладками перетином 50 мм з цвяховим боєм або шпильками, розташованими з одного або двох сторін від стику, - це залежить від потрібної потужності конструкції.
Способи з'єднання крокв.
Скріплюють елементи забиваються з розстановкою в шаховому порядку. Таке їх розподіл не випадково - створюється додаткове зміцнення. Довжина дерев'яної накладки (не менше 50 см) розраховується по необхідній кількості цвяхів. Кількість скріплюють елементів визначається фактором утримування поперечної сили, спрямованої на зріз шпильок або цвяхів (розраховується несуча здатність кожного цвяха).
Накладки з дошки можна замінити новомодними цвяховими (зубчастими) пластинами з 3-міліметрової сталі. Зуби металевого кріплення надійно з'єднають крокви. При використанні металевих елементів в кроквяної системі не варто забувати, що метал швидко піддається корозії, через що прогниває вся дерев'яна конструкція. Легко можна уникнути негативних наслідків, якщо балки і крокви в місцях зіткнення з металом обробити бітумною мастикою, а саму сталь пофарбувати антикорозійною фарбою. Можна захистити дерево від контакту з металом по-старому - використовувати шматочки руберойду як прокладочний матеріал.
При складанні даху і її кроквяної системи сучасні покрівельники використовують не тільки дерев'яні, а й металеві елементи. З дерев'яних кріпильних деталей найбільш поширеними є:
- накладки для формування дерев'яного шипа;
- бруски;
- пластини;
- трикутники;
- нагелі.
Металеві елементи кріплення:
- шпильки, болти, цвяхи;
- сталеві куточки;
- шинки, ригелі, хомути, скоби;
- повзунки (пристрій для крокв);
- цвяхові або зубчасті пластини;
- перфоровані пластини.
Кроквяної з'єднання внахлест
Види зрощування і нарощування крокв.
Коли нарощують крокви, в місці з'єднання неминуче виходить пластичний шарнір. Вкрай складно зробити стик, жорсткий на вигин. Щоб все-таки домогтися найбільшої жорсткості конструкції, пластичні шарніри розташовують в місцях, де згинальний фактор прагне до нульової позначки. Сполучні вузли повинні спиратися на поздовжню вісь крокви.
Пластичний шарнір розташовують на певній відстані від опори - 0,15L. За L береться довжина прольоту, над яким знаходиться стикувальний з'єднання. При зрощуванні крокв використовують равнопрочность схему - це обумовлено різною відстанню від конькового прогону до проміжної опорної балки і від опорної балки до мауерлата. Адже дуже важливо забезпечити міцність всієї довжини кроквяної ноги.
При нарощуванні крокв внахлест дерев'яні елементи заходять один на одного. Нахлест повинен бути не менше одного метра. Вся площа зіткнення двох дерев'яних площин прибивається цвяхами з розстановкою в шаховому порядку. Замість цвяхів можна використовувати шпильки, затягнуті з двох сторін гайками. Цей метод зрощування не вимагає точності зрізів торцевих частин крокв.
Кроквяної з'єднання косим прирубом
Способи зрощування дерев'яних елементів: 1 - впівдерева; 2 - косим прирубом; 3 - прямим накладним замком.
Метод зрощування косим прирубом впівдерева найчастіше виконується, коли крокви виготовляються з бруса. Деякі труднощі в такому поєднанні - зробити рівний розпил під кутом 45º. Щоб домогтися якісної стикування, слід пиляти два крокви одночасно. Якщо після розпилу все ж виник зазор або нерівність на зрізах, ці недоліки можна усунути рубанком або углошлифовальной машинкою (в народі - болгарка) і наждачним шкіркою. Коли бруси щільно стикуються (без просвітів) в рівне і красиве з'єднання, їх стягують двома болтами 14 мм або шпильками. Якщо зрощення косим прирубом виконується на вигин і використовуються крокви перетином 100х200 мм, то до вищеописаного з'єднанню додають дві дерев'яні накладки з цвяховим боєм.
Зрощування крокв з дощок
Кроквяна система з дощок має не меншу міцність, ніж з більш важкого пиломатеріалу. Дошки, з'єднані особливим способом, в деяких випадках мають переваги перед важким брусом або жердинами, як з економічних міркувань, так і по універсальності. Найчастіше дошки використовують в кроквяної системі для даху з холодним горищем, коли не потрібно робити утеплення покрівлі.
Складові дощаті крокви
Способи нарощування дерев'яних елементів: 1 - впритул з потайним шипом і наскрізним гребенем; 2 - впівдерева на болтах; 3 - впритул з накладками на болтах; 4, 5 - впівдерева з кріпленням смуговий сталлю і хомутами; 6 - косим прирубом на хомутах.
Унікальність такої збірки полягає в конструктивній простоті, в економії пиломатеріалу і надійності. При складанні дощатих крокв всі з'єднання роблять на цвяхах. У верхню частину кроквяної системи, де не очікується великих навантажень, можна встановити крокви в одну дошку, а нижню частину зробити складовою. Така система збирання дозволяє значно заощадити матеріал, підібрати оптимальний розмір перетинів і легко вирішити конструктивний питання сполучних вузлів крокв як між собою, так і з схоплюють ригелем.
Складові крокви збирають з двох дощок однакової довжини. Між дошками, встановленими на ребро, вставляють вкладиші (кроквяні обрізки) таким чином, щоб просвіт між ними був не більший семи висот згуртовує крокв. В цьому випадку прогин між вкладишами повністю виключається, а крокви буде працювати як цілісний. Вкладиші роблять довільної довжини, але не менше 2 висот згуртовує крокв. Складові частини пробивають цвяхами.
Перший вкладиш поміщають на початку крокви, щоб вийшла товщина кроквяної ноги з 3 дощок. Інший кінець (верхній) крокви можна зробити в одну дошку. Ця дошка вставлятиметься переможе бічних дощок, як вкладиш, і вкладатися на коньковий прогін. Складові дощаті крокви можна застосовувати в якості наслонних (діагональних) крокв.
Крокви, спарені в дві або три дошки
Сприяння крокви складаються з декількох дощок, складених разом широкої стороною. Необхідна кількість дощок - дві або три - визначається з необхідного перетину крокв. Добре підігнані дошки (без зазорів) пробивають цвяхами в шаховому порядку по всій довжині.
Подовжують спарені крокви, застосовуючи одночасно такі прийоми нарощування, як лобовий стик і внахлест (через один). При цьому шарнірні з'єднання будуть розташовуватися у розбіг (шаховий порядок), а кожен їх стик надійно захищений цільної дошкою. Відстань між стикування сусідніх дощок не повинно бути менше одного метра. Тільки при виконанні цієї умови можна гарантувати надійність конструкції.
Такий метод нарощування дозволяє отримати будь-яку довжину, якою б вона не була. Дощаті бруси, виготовлені цим способом, застосовують в зведенні діагональних (наслонних) крокв.
Трохи про скріплюють елементах
Для більшої надійності стикувальні вузли додатково зміцнюють болтами, металевими куточками, пластинами, скобами. Розміри кріплення визначаються, виходячи з товщини крокви. Сталеві деталі з вже наявними отворами кріплять шурупами або саморізами, при покупці яких не варто економити. Краще купити якісні (заводські) вироби гарантованої міцності, так як перегрітому дешеві саморізи легко лопаються вже при вгвинчування. Варто пам'ятати, що цвяхи мають пластичність. Якщо цвях гнеться і розтягується, то шуруп при тиску відразу ламається. Сьогодні великий попит мають єршоні цвяхи.
Для болтів в деталях з'єднання висвердлюють отвори. Розмір свердла вибирається на 1 мм менше болтового перетину.
Який спосіб нарощування крокв вибрати, залежить від навантажень і деформації, яку буде відчувати конкретна кроквяна конструкція. Наприклад, косою стик впівдерева застосовують для з'єднань на стиск, але не на розтягування і вигин.
джерела:
На опорний каркас даху лягає велике навантаження, що створюється покрівельним матеріалом, шаром термоізоляції і ваги снігу, що лежить на поверхні схилів. Щоб конструкція не зруйнувалася, проектують кроквяну систему з урахуванням всіх потенційно впливають на неї сил. У процесі розрахунку визначають необхідну кількість та розмір перетину крокв, на які лягає основна вага покрівлі. Однак, не менш важливо, наскільки якісно виконується з'єднання крокв в конику. Ця статися розповість які види з'єднань існують, як правильно їх виконати і від чого залежить вибір того чи іншого способу кріплення.
Різновиди з'єднувальних вузлів
Основа каркаса даху - кроквяні ферми, в які окремі елементи, з'єднаються між собою в конструкції різної геометричної форми, наприклад, трикутної або п'ятикутної. Однією з найбільш міцних і стійких до зовнішніх впливів фігурою є трикутник, саме такий вигляд мають ферми двоскатних і полувальмових, вальмових і шатрових дахів. З'єднувальним вузлом називають місце зрощування або кріплення крокв один з одним, з мауерлатом, додатковими опорами. При спорудженні кроквяної системи використовуються наступні види вузлів:
Важливо! В процесі будівництва кроквяної каркаса використовують два типи сполучних вузлів: жорсткі і рухливі. Жорсткими називають кріплення, коли елементи фіксуються між собою нерухомо. Рухливі з'єднання мають можливість змінювати своє положення, для них застосовують спеціальні металеві «повзунки».
Способи з'єднання крокв в конику
Коньковий вузол кроквяної системи розташовується у верхній точці даху і утворюється за рахунок з'єднання між ногами однієї кроквяної пари. Чи не ця ділянка каркаса лягає величезне навантаження, щоб коник її витримав, досвідчені покрівельники застосовують такі варіанти кріплення:
Увага! Робота з дерев'яними будинками з бруса і колоди вимагає особливого підходу. Так як натуральне дерево змінює розмір в процесі зміни відсотка вологості, будинок, побудований з цього матеріалу, уседает в перші 5 років експлуатації. Щоб компенсувати усадку, величина якої досягає іноді 20 см, потрібні спеціальні рухливі кріплення. Воно являє собою пластини для фіксації крокв, з'єднані металевим стрижнем.
Рухоме кріплення для конькового вузла
принципи кріплення
Щоб якісно з'єднати кріплення крокв один одному в коньковом вузлі, потрібні самі звичайні інструменти: олівець, рулетка, пила, будівельний рівень, шуруповерт і кріплення. Якість виконання робіт залежить від дотримання наступних правил:
- Тип використовуваного кріплення для кожного з'єднувального листа визначається при розрахунку і проектуванні кроквяної системи. Щоб не виникло плутанини, ця інформація відбивається на кресленні.
- Щоб всі вузли кріплення мали однаковий розмір і кут, з виготовляють по одному, попередньо розміченому і виготовленому, шаблоном.
- Якщо в процесі фіксації використовуються болт або саморізи і необхідно виконати отвори, то їх діаметр повинен перевищувати розміри кріплення. Це запобігає утворенню на деревині тріщин, жолоблення і деформації.
- Затягуючи болти, саморізи або забиваючи цвяхи, з НЕ заглиблюють нижче поверхні дощок, а навпаки, залишають невеликий зазор, щоб деревина не ушкодилася при зміні вологості.
- Кожен з'єднання кроквяних ніг в конику повинно бути щільним, але не тугим. Після завершення монтажу, обов'язково проводиться перевірка на щільність прилягання всіх вузлів.
Коньковий вузол даху - ділянку, на який лягає найбільше навантаження. Тому від правильності розрахунку і якості з'єднання крокв залежить несуча здатність всієї кроквяної системи.
Відео-інструкція
