Кроквяна система мансардного даху: конструкція, розрахунок, фото

Думати про те, що пристосований під житло горище нещодавно придумане «know how» – глибока помилка.

Франсуа Мансар (Mansard) ще в 1630 році доручив підпокрівельного горищного простору нову роль.

З легкої руки французького архітектора «карлсоновы апартаменти» і носять назву «мансарда».

У більш суворому кліматі мансарди поширилися пізніше, з розвитком нових видів теплоізоляції.

Зміст

Крокви для мансарди — наслонние або висячі

Форма даху, куди можна «запхати» як мінімум одну кімнату, може бути непередбачуваною.

Практикується найчастіше так звана двосхилий дах зі зламом.

Приклад двосхилим даху з переломом

Причина – вигідно.

Співвідношення обсягів «житловий/невикористовуваний» — максимально.

Відходять від звичної схеми з естетичних міркувань, коли якась «горбатість» не за смаком.

Однак, якою б не була форма, закони геометрії та опору матеріалів незмінні.

Два правила:

Розрахунок кроквяної системи стає зрозумілим, якщо складні форми звести до безлічі простих.

Єдина застосовувана в «кришуванні» жорстка конструкція – трикутник.

Розчленувавши на трикутники і порахувавши елементи кожного, можна з’ясувати і перерізу кроквяних ніг і підібрати матеріали.

Вибір кроквяної системи

Конструктивне рішення і розміри елементів кроквяних систем визначаються:

перекритої площею;
матеріалами крокв;

Кроквяна система ламаної мансардного даху

питомою вагою покрівельного матеріалу;
атмосферними навантаженнями;
формою.

Верхні кінці крокв двосхилого даху завжди впираються один в одного або з’єднуються ще з коньковим брусом.

Але якщо висячі крокви «стоять» тільки на зовнішніх стінах (з мауэрлатами або без), то наслонних допомагають внутрішні.

Розрахунок мансардного даху з наслонних і висячих крокв

Методика лежить на таких «китах»:

Вага снігу – див. карту-додаток до СНиП 2.01.07-85 (доповнені і змінені в 2008 р.):

Снігові райони РФ
1
2
3
4
5
6
7
8

Q , кПа (кг/м2)
0,8 (80)
1,2 (120)
1,8 (180)
2,4 (240)
3,2 (320)
4,0 (400)
4,8 (480)
5,6 (560)

Сила вітру – карта вітрового навантаження звідти ж. Беремо середню складову від вітрового впливу z над землею з формули: W = Wo х kWo — нормативне значення сили вітру, по карті:

Районування РФ
Ia
I
II
III
IV
V
VI
VII

Wo (кгс/м2)
17
23
30
38
48
60
73
85

k — коефіцієнт, який змінюється із-за висот і в залежності від місцевості:

Висота будівлі, м
А
B

5
0,75
0,5

10
1
0,65

20
1,25
0,85

де А — відкриті простори, B — території, що мають перешкоди 10-метрової висоти і більше (міста, ліси тощо);

При повному розрахунку множать ще й на C — аеродинамічний коефіцієнт (-1,8 – дах злітає, 0,8 – тиск вітру максимальне). Приймемо по максимуму: 0,8.

Далі виписуємо ваги:

покрівельного матеріалу;

чорнового настилу + обрешітки;

утеплювача (оскільки неутеплені мансарда — рідкість);

самої кроквяної системи.

Розрахуємо для практики перетин крокв для дому в підмосковній Щербинці.

Дано:

кут нахилу даху ? = 38°;
крок крокв A = 0,6 м;
довжина робочої ділянки (провисання) кроквяної ноги Lmax = 3 м;
матеріал візьмемо поширений — сосну I сорту (Rизг = 140 кг/см2);
покрівля – профнастил, вага 4 — 5 кг/м2.

Знаходимо суму навантажень на кв. метр Q:

сніг – зона III: 180 кг/м2;
вітер – зона I: 23х1х0,8 = 18,4 кгс/ м2;
вага профнастилу: 5 кг/м2;
обрешітка – 20 кг/м2;
кроквяна система (з дощок): 20 кг/м2.

Загальна: 243,4 ? 244 кг/м2;

На погонний метр стропилины доведеться Qr = A • Q;Qr = 0,6•244 ? 146,4 кг/м2, де 0,6 – крок крокв, обраний нами довільно.

Дошки для крокв візьмемо 50 мм.
Прораховуємо перетин крокв.При вибраній ширині висоту визначаємо за формулою:
H ? 8,6 • Lmax • sqrt(Qr / (B • Rизг)), коли ухил ? 30°.H — висота перерізу кроквяної ноги, см;
Lmax – довжина найдовшого робочого ділянки кроквяної ноги, м;
Qr – скільки дістанеться навантаження на пог. м. в кг/м;
B — товщина дощок в см;
Rизг – показує, наскільки деревина може противитися вигину, кг/см2.

Для соснового і ялинового матеріалів Rизг буде (за сортами):
I — 140 кг/см2;
II — 130 кг/см2;
III — 85 кг/см2;

sqrt — квадратний корінь.

Оскільки мова йде про мансарді, то ухил менше 30° — нонсенс, отже:
H ? 9,5 • 3 • sqrt(146,4 / 5 • 140) ? 18,24 см, найближче значення H ? 19 см;

Вкладеться результат в норму?

Перевіримо, чи дотримано нерівність:
3,125 • Qr • (Lmax)3 / B • H3 ? 1

Підставляючи значення, маємо:
3,125 • 146,4 • 33 / 5 • 193 ? 0,36

Оскільки 0,36 < 1, переріз матеріалу крокв підібрано зі значним запасом.
Провівши точний зворотний розрахунок, можна непогано заощадити.

З таблиць стандартних розмірів хвойного пиломатеріалу підберемо відповідний найкраще: підійде дошка шириною — 5 см, висотою — 19 див.

Підіб’ємо підсумки: перетин крокв, змонтованих з кроком 0,6 м, для даху цього будинку буде шириною в 5 см, висотою – в 19 див.

Схема кроквяної системи мансардного даху

Страшнувато?

Благо, допитливі вітчизняні умільці швидко пристосували для типового, але надзвичайно нудного підрахунку «закордонні штучки» на зразок Exel від Microsoft.

І тепер просто достатньо ввести у відповідні графи таблиць дані – розрахунок закінчено.

Не влаштовує?

Поміняйте ввідні – перераховує нехай машина.

Наприклад, ось такий самосчитающий лист для елементів кроквяної системи:

http://proroofer.ru/?attachment_id=720.

У Мережі розійшовся софт для розрахунків такого роду програміста Андрія Мутовкина.

Знайти його в мережі дуже просто.

А ось що стосується наслонних або висячих крокв – тут все від прольоту.

Невеликий проліт, мансарда вбудовується: висячі.

Проліт великий, та опорні конструкції не заважають: наслонние.

Коли ніяк не вписати додаткове приміщення — їх комбінація: мансардний дах.

Дах з великим звісом

Врятує рішення з упором крокв не «на», а «після» зовнішньої стіни.

Карнизний звис настільки великий, що мауерлат вже не використовується — балки.

Під крокви монтують підкіс, в кожну дерев’яну балку перекриття стійки заглиблюють не більше третини її перерізу.

Щоб вітром дах не знесло, крокви додатково пов’язують дротяними скрутками і анкер.

Стійки ставлять у місцях перетинань підкосів з кроквяними ногами, наголошуючи їх до балки перекриттів над капітальною огороджувальної конструкцією.

Мансарда з наслонних крокв

Перетин верхніх сутичок збільшують, застосовуючи загальноприйняті методики розрахунку.

Сутички додатково попрацюють опорними балками для стійок наслонних крокв верху мансардного даху.

Додайте сюди функцію несучих елементів для стін і стелі майбутніх кімнат.

Верхній кінець бічних крокв крутого схилу спирають на бічній прогін, що укладається на стійки або фронтони.

Креслення кроквяної системи мансардного даху

Допустимо — тільки на стійки, без прогонів.

Нижні кінці цих крокв спирають на балки перекриття.

При великій вазі покрівельних матеріалів вкорочують крок крокв і вводять додатково кілька поперечних балок.

Резонно використовувати такі рішення для дахів складної геометричної форми.

Основне навантаження зазнає каркас приміщення мансарди, крокви ж — з матеріалу тонший.

Кроквяна система цього типу збирається так:

Спочатку формують каркас, що нагадує букву «П».
Вже на зібрану конструкцію кладуть прогони.
Кріплять крокви.

Мансардний дах у «микродоме»

Може бути виконана двояко.

Перший, малоймовірний варіант – будинок в плані квадратний.

Цікаво рішення, запропоноване ще в 1914 році.

Це – дах Р. Судейкина.

Особливість її в тому, що горищний простір використовується для житлового приміщення майже на 90%.

Немає більше жодної іншої даху з подібною ефективністю і простотою пристрою вікон безпосередньо в мансарді.

Не вимагає чищення від снігу та наледі – дуже крута.

Мінус – вимагає ретельного розрахунку елементів і майстерного виконання.

Варіант другий: — пристрій кроквяної системи мансардного даху для дачного будиночка:

Крокви з дошки.
Розрахунок навантаження — на однопрогонові балки.

Бажано ввести в конструкцію підсилення з’єднань – прибоины, монтажні планки.

Збирають вузли кроквяної системи так:

Врізають стійки до балки перекриття.
Встановлюють кроквяні ноги крутих нижніх схилів.
Ставлять верхню балку перекриття мансарди.
Врізають конькову стійку (їх ставлять кілька – по числу кроквяних ферм — заради посилення верхнього ската) в балки перекриття мансарди.
Ставлять кроквяні ноги верхніх схилів.
Підсилюють додатковими прибоинами місця зчленувань крокв з балками перекриттів.
Монтують сутички і риштування під покрівельний матеріал.

Подивіться відео про розрахунок кроквяних систем.