При монтажі покрівельної системи важливим етапом є кріплення окремих елементів до кроквяних ніг і кріплення крокв до прогонів, мауерлату або балках. У проектному кресленні в обов'язковому порядку повинні бути вказані види з'єднань для кожного вузла конструкції, і завдання монтажника - правильно прочитати креслення і виконати всі з'єднання відповідно до рекомендацій проекту. Здавалося б, все просто: кріплення міцніше - і буде щастя. Однак на практиці все дещо складніше. Існують різні види сполучень: жорсткі защемлення, повзуни з різним ступенем свободи і т. Д. Для кожної кроквяної системи застосовують різні комбінації таких сполучень, причому кожен вид продиктований розрахунком сил, т. Е. Фактичної механікою, а сперечатися з фактами, як відомо, неефективно.
Кроквяна система повинна відмінно справлятися з навантаженням покрівельного матеріалу, а також вітрового і снігового навантаженням
Стропило, або кроквяна нога - основний несучий елемент покрівлі, безпосередньо приймає навантаження, створювану вагою покрівельного пирога, опадами і вітром, і передає це навантаження за допомогою підкроквяних конструкцій стін будівлі.
Для зручності будемо розглядати види крокв на прикладі двосхилим даху. Механіка - не найпростіший предмет для розуміння на основі поверхневих знань, тому краще говорити про простих конструкціях, які без праці можна уявити, користуючись просторовим уявою і елементарною логікою.
Отже, крокви бувають двох основних видів - наслонние і висячі.
Основні види крокв: наслонние і висячі
Висячі крокви мають дві точки опори - зовнішні стіни споруди. У верхній точці такі крокви з'єднуються, впираючись одне в одного. В результаті на кроквяні ноги діє стискуюче і прогинатися зусилля, і система прагне «роз'їхатися». Тому висячі крокви, як правило, мають нижню затяжку, яка з'єднує кінці кроквяних брусів і знімає зусилля, спрямоване на розпирання. Часто роль нижньої затягування грає балка перекриття, кінці якої можуть бути винесені за стіни, а можуть і не виноситися.
Як бачимо, конструкція висячих крокв являє собою трикутну ферму.
Трикутна ферма висячих крокв ефективно знімає зусилля на розпирання
Залежно від кута нахилу крокв і величини прольоту між несучими стінами ферма може зміцнюватися додатковими підкосами, ригелями, прогонами і стійками. Ферми зазвичай збираються частково або повністю за шаблоном на землі або тимчасове настилі прямо на даху і в зібраному вигляді встановлюються на стіни.
З'єднання висячих конструкцій з нижньої затягуванням
Як було показано, висячі крокви прагнуть роз'їхатися, тому в місці кріплення ноги до затягуванні або балці кроквяна дошка буде прагнути ковзати по поверхні затягування в напрямку дії сили. Щоб уникнути цього ковзання, необхідно уперти кінець кроквяної ноги. Для цих цілей застосовують такі види з'єднань:
- зуб з упором;
- зуб з шипом;
- упор в кінець затягування.
Залежно від кута нахилу кроквяної ноги використовують одинарний або подвійний зуб. Для запобігання горизонтальних зсувів ноги уздовж осі балки з'єднання може бути виконано з шипом і вушком.
Одинарний зуб застосовують в тому випадку, якщо нахил ската даху по відношенню до горизонталі дорівнює або перевищує 35 °.
У п'яті кроквяної балки вирізують як би клин, на кінці якого, на нижній площині, робиться шип. У затягуванні, відповідно, робиться гніздо або упор з вушком. Глибина гнізда становить приблизно 1/3 - 1/4 товщини балочного бруска. Велика глибина врубки неприпустима щоб уникнути ослаблення балки.
Одинарний зуб з шипом робиться на кінці крокви
Щоб не допустити відколу балочного закінчення під дією тиску кроквяної ноги, врубку гнізда роблять на відстані 250 - 400 мм від зовнішнього краю балки. Таке з'єднання називають одинарний зуб з упором і шипом, воно запобігає ковзанню і сповзання кроквяної ноги уздовж балки у напрямку її поздовжньої осі, а також не дає кроквяної дошці зміщуватися в місці кріплення в горизонтальній площині з боку в бік у напрямі, перпендикулярному поздовжньої осі балки.
У разі пологої даху з кутом нахилу скатів по відношенню до горизонталі менш 35 ° застосовують з'єднання з розширеною площею тертя кроквяної ноги і затяжний балки і збільшеною площею опори цих елементів. Для цих цілей використовують подвійний зуб з шипом або без нього.
Для подвійного зуба з шипом в балці вирізують два упору, причому в крайньому упорі вирізують шип, а в крайньому зубі кроквяної ноги вирізують відповідну вушко, точно підігнані під розміри шипа. Геометрія цих елементів повинна збігатися максимально точно, щоб забезпечити необхідне тертя.
Для упору кроквяної ноги використовують з'єднання подвійний зуб з шипом
Глибина врізки найчастіше застосовується однакова для обох зубів. Якщо ж зуби розрізняються, то, як правило, врізка здійснюється на глибину 1/3 товщини балки для першого зуба і 1/2 товщини - для другого.
Іноді для кріплення крокв використовують метод приєднання ноги в кінець балки. При такому з'єднанні в крокві вирізається зуб-упор так, щоб крайня площину зуба лягала на край площині затяжний дошки, а інша його площину впиралася в спеціально зроблений в затягуванні запив. Для з'єднання в кінець затягування глибина запила становить 1/3 товщини балки-затяжки, а зуб слід вирізати якомога далі від краю ноги.
Похилі крокви ставлять в будинках, що мають одну або більше несучих проміжних стін. У цьому випадку на верхній край стіни укладають дерев'яну балку - лежень, в який наголошують вертикальні стійки. На цих стійках кладуть прогін, як правило, коньковий. Якщо проміжна стіна знаходиться не посередині, тоді прогін може бути зміщений щодо коника. Таке зміщення не повинно перевищувати одного метра для дахів, що перекривають проліт до 14 м.
Похилі крокви встановлюються в будинках з стовпчастими опорами або з несучою стіною посередині
У разі серединного розташування стіни коньковий прогін служить точкою опори для крокв, які тепер спираються не тільки на зовнішні стіни, але і на внутрішню. Для такої конструкції наявність нижньої затяжки не завжди обов'язково, так як на крокви діє тільки прогинатися зусилля. Така система називається безрозпірного.
Важливо! Для безрозпірного системи повинно виконуватися таке правило: згинаються безрозпірного крокви має одну закріплену, але вільно обертається опору і одну рухому і вільно обертається опору.
Існує три варіанти закріплення крокв, які відповідають цьому правилу:
- Жорстке сполучення в конику і рухливе - до мауерлату. Це найпоширеніше з'єднання для двосхилих дахів з похилими кроквами. Верх кроквяної ноги наголошують в прогін або під зустрічну ногу і закріплюють дерев'яною косинкою, МЗП або цвяховим боєм. Також застосовують закріплення болтом. Нижній кінець крокви кріплять до мауерлату за допомогою гнучкої металевої пластини, вертикально забитого цвяха або двох бічних цвяхів, забитих навскіс через крокви в мауерлат.
Ковзне сполучення внизу і жорстке в конику не дає распора
Також можна зафіксувати кроквяну ногу за допомогою куточків, прибитих з двох сторін дошки, але тоді цвяхи в стропіліни не забивається. З'єднання має бути повзуном, тому не слід кріпити балки великою кількістю цвяхів або шурупів, інакше конструкція стане распорной.
Притискати кроквяну систему до стін будуть дротові скрутки, зроблені між ногами і вбитими в стіну єршоні милицями. Якщо цю функцію передати куточках, прикріплюють крокви до мауерлату, то конструкція, знову-таки, стане распорной.
- Жорстке кріплення до мауерлату і рухливе - в конику. Для реалізації такої схеми низ кроквяної ноги впирається в мауерлат підшиті опорним брусом довжиною до 1 метра, або в бруску крокви робиться запив-зуб, яким крокви впирається в мауерлат.
У верхньому кінці ноги робиться горизонтальний запив з скосом, причому глибина такої врубки не повинна перевищувати 1/4 висоти кроквяної бруска. Скіс робиться для того, щоб підрізування не перешкоджала вигину крокви, т. К. В іншому випадку врубка може впертися бічною щокою в балку прогону і система стане распорной. Уривок по довжині не повинна перевищувати висоту перетину кроквяної балки, а довжина її скошеної частини повинна бути не менше половини висоти перетину крокви.
Таким чином, отримуємо систему двосхилим даху, в якій крокви вільно укладені на коньковий прогін і прикріплені до нього за принципом ковзної опори, при цьому між собою кроквяні ноги не скріплюють. Отже, тепер двосхилий дах можна розглядати як дві похилі односхилі системи, що примикають один до одного високою частиною.
Важливо відзначити, що опорна підшивка прібоінамі або врубка верхній частині стропіліни повинні бути строго горизонтальними, інакше при найменшому відхиленні система тут же покаже розпір. Через складність реалізації верхнього вузла кріплення така схема для двосхилих дахів практично не застосовується, крім того, відсутність распора на мауерлат при прогині крокв під навантаженням загрожує розкриттям конькового вузла покрівельної системи.
- Жорстке защемлення в конику і рухливий повзун в мауерлат. При такому зчленуванні максимальний згинальний момент доводиться на коньковую опору, а кроквяні ноги отримують розвантаження. При такому з'єднанні можна отримати велику несучу здатність кроквяних балок, але при цьому коньковий вузол навантажується сильніше, так що може знадобитися додатковий розрахунок цього вузла.
Очевидно, що у всіх трьох варіантах кріплення ми використовували одну опору, що дозволяє ковзання і поворот, і одну, що дозволяє тільки поворот. Такі кріплення сьогодні роблять з використанням кріпильних пластин, так як вони значно знижують трудомісткість робіт. Можна скористатися традиційними скобами, цвяхами і дерев'яними коротишами.
Для підвищення надійності вузли кріплення крокв зміцнюють болтами і хомутами, самі вузли за допомогою сталевого дроту-катанки або металевої смуги кріплять до єршоні милиці, забитому або вмуровані в стіну.
Також для виконання кріплень і з'єднань елементів кроквяної системи використовують різні дерев'яні та металеві пристосування - кроквяні кріплення.
- дерев'яні - косинки, бруси, коротиші для створення шипа, пластини для створення Нагель;
Дерев'яні косинки часто використовують для кріплення елементів кроквяної системи
- металеві - повзунки і санчата, зубчасті пластини, куточки, перфострічки, болти, хомути, петлі, скоби, накладки, цвяхи, анкера і т. п.
Куточки, накладки і хомути - звичайне кріплення крокв
Ковзаючі сполучення зручно створювати за допомогою спеціальних кроквяних кріплень.
Кріплення для змінного з'єднання
Такі кріплення (ковзаючі) особливо актуальні для дерев'яних і каркасних будинків, так як вони в процесі експлуатації «дихають», т. Е. Змінюють свою геометрію в залежності від вологості і температури. Зрозуміло, що якщо кроквяна система буде закріплена жорстко і позбавлена можливості нівелювати рух частин будинку, то дах може просто не витримати навантажень і зруйнуватися.
Вибір тих чи інших сполук, визначення ступенів їх свободи, а також меж цієї свободи повинен здійснювати тільки грамотний інженер або архітектор. Виконання і виготовлення з'єднань можна довірити лише професіоналу, так як від точності геометрії і підгонки деталей один до одного безпосередньо залежить рівень надійності покрівельної системи, а значить - і рівень вашого комфорту.
- Основні способи і прийоми кріплення крокв до мауерлату і балок перекриття
- Мауерлат: основа правильного розподілу навантажень і кріплення кроквяної системи
- Змінна опора для крокв охоронить дах дерев'яного будинку від деформацій
- Шатровий дах своїми руками: розрахунок кроквяної системи і технологія монтажу