Шатровий дах та його кроквяна система з розрахунками

В ідеалі дах (шатровий) повинен складатися з 4 рівнобедрених трикутників. Отже, необхідно обчислити площу одного трикутника і помножити на 4 (кількість необхідних трикутників).

Необхідно враховувати площі карнизних звисів. Форма карнизного звису - це рівнобедрена трапеція, її площа дорівнює половині суми довжин основ, помноженої на висоту.

Площі трикутників дорівнюють добутку підстав на висоту, поділені на два.

Можна розрахувати площу даху двома варіантами, залежно від розрахункових параметрів:

Використовуючи висоту ковзана шатрового даху та довжину його основи.
Використовуючи довжину діагональних кроквяних ніг та довжину основи шатрового даху.

Система крокв шатрового (чотирисхильного) даху

Система крокв може бути висячою та наслонною, залежно від способів кріплення крокв. Висяча система важча у виконанні та складніша в плані ремонту, якщо він буде потрібний під час експлуатації. Крокви спиратимуться на зовнішні стіни, оскільки внутрішні стіни відсутні.

Наслонова кроквяна система встановлюється на будинку з проміжними стовпчастими опорами, що спираються на залізобетонне перекриття або в будівлі з середньою стіною, що несе. Присутність додаткових опор дозволяє збільшити прольоти, що перекриваються наслонними кроквами. Для шатрового даху з ухилом не більше 40 градусів така конструкція є досить поширеною.

Система крокв складається з:

діагональних або похилих крокв, спрямованих до стінових кутів;
укорочених крокв покрівельних схилів (нарожників);
ригелів;
стійок, підкосів;
лежнів, прогонів;
шпренгелів.

Похилі (діагональні)крокви довше, ніж звичайні крокви. Вони повинні спиратися на мауерлат одним кінцем і на іншу пару ніг (кроквяних) - іншим. На них спиратимуться нарожники, створюючи пристойне навантаження. Нарожники (укорочені ноги) обійдуться на похилу ногу і на мауерлат. Якщо ширина будівлі більше 4,5 метрів, ноги роблять складовими (багатопрогоновими). У цьому випадку, щоб зменшити довжину прольоту користуються стійками та підкосами.

При правильному монтажі наслонова система крокв повинна бути безрозпірною. З появою розпору, коли ноги в ковзані упираються один в одного, встановлюються ригелі.

Лежень використовують як опору для підкосів та стійок. Він укладається на стіну (внутрішню) або на стовпчики з цегли (з гідроізоляцією), розташовані по перекриттю. Тоді його перетин буде 10 на 15 см. Можна укладати лежень прямо на перекриття (з гідроізоляцією), вирівнявши по горизонталі за допомогою дерев'яних прокладок. У цьому випадку бік перерізу можна зменшити до 5 – 10 см. Вирівняний лежень значно спрощує подальше встановлення прогонів та стійок. Якщо кроквяну систему роблять без застосування підкосів, то лежень можна не використовувати, а стійки зв'язати внизу сутичками.

Мауерлат - колода або брус, що розташовується по зовнішній стіні, є опорою крокв.

Прогін - балка для опор, знаходиться паралельно мауерлату.

Прогін виступає в ролі додаткової опори для крокв і підпирає їх. Відстань між прогонами та мауерлатом не повинна перевищувати 4,5 м-коду.

Шпренгель (колода або брус) встановлюється як додаткова опора під крокви, залежить від величини прольоту, який вони перекривають. Таким чином, навантаження від похилої ноги передаватиметься шпренгелю за допомогою стійки.

Система крокв даху може спиратися в залежності від матеріалу, що використовується для будівництва будинку на:

верхні вінці – брущаті чи рубані будівлі;
верхню обв'язку – дерев'яні каркасні будівлі;
мауерлат - кам'яні або цегляні будинки.

Кроквяні ноги можуть упиратися в мауерлат і у верхню обв'язку або на врізну балку. Врізання безпосередньо, в мауерлат не роблять, щоб уникнути його ослаблення. Для досягнення необхідної довжини дошки та бруси для похилих крокв зрощують. Їхню довжину підбирають за кількістю опор. Зрощують так, щоб від центру опори стики припадали на відстань 0,15xL, L-проліт між опорами. Зрощування проводять шляхом косого прирубу, з наступним стягуванням болтами.

Нарожник зі кроквяною ногою стикують, підпилюючи його зверху в площині з похилими кроквами, потім прибивають цвяхами. Щоб посилити несучу здатність кроквяних ніг можна зробити таке: знизу прибити брусок (перетин 50х50) і нарожники на брусках розміщуються так, щоб вони не сходилися з різних боків в одній точці, а розташовувалися в розбіг.

Виготовлення ригелів, підкосів, стійок, крокв. Перетин, довжина, крок крокував шатрового даху

Для крокв, підкосів, стійок та ін. беруть тільки якісну, добре просушену деревину хвойних порід, без червоточин, гнилі та великої кількості сучків. У місцях стиків не повинно бути жодних тріщин. У разі виготовлення крокв із дощок, останні мають бути поставлені рубом і скріплені цвяхами з накладками та вкладишами. Крокви, які роблять з дощок, можуть бути спареними або складовими.

Складові — являють собою дві дошки зі вставленим між ними вкладишем довжиною не менше двох висот дошки. В верхній частинітаких крокв допускається встановлення одиночної дошки. Вкладиші вставляються таким чином, щоб між ними відстань не перевищувала семи висот дощок, що зрощуються. Цей метод краще не використовувати при виготовленні похилих крокв, їх рекомендують робити з колод, брусів, спарених дощок. Спарені крокви – дві дошки, з'єднані без зазору між ними.

Перетин залежить від таких факторів:

ухил даху;
проліт між стінами (несучими);
навантаження від ваги покрівлі та снігу;
крок крокував.

Перетин крокв вибирається з урахуванням відстані між ними та їх довжини – чим довша кроквяна нога, тим менша відстань і більше перетин. Щоб уникнути провисання крокв при невеликому перерізі, використовуються стійки, ригелі, підкоси.

Усі крокви потрібно робити однієї довжини і кожна пара повинна бути на одній прямій. Краще їх виготовляти за шаблоном: береться дошка, довжиною, що дорівнює довжині затяжки (висячі крокви) або нижній відстані крокв (похилі), посередині прибивається перпендикуляр, рівний висоті ковзана, потім кріпляться дві дошки. Крок крокв повинен дорівнювати відстані між кроквами шаблону. Тепер за шаблоном роблять на затягуванні позначки місцезнаходження крокв і виконують необхідні врубки. Крокви та затяжки виконують на рівному місці.

Довжина крокв і кут нахилу шатрового (чотирисхильного) даху

Шатрові дахи конструюють на будинках з невеликою площею, у формі рівнобедреного багатокутника або квадрата. Через відсутність фронтонів, чотирисхилі покрівлі економічніші за інші. Негативний момент зведення такого даху полягає в складності кроквяної системи та проведенні робіт з покрівлі.

Залежно від виду покрівлі та снігового навантаження, кути нахилів схилів даху можуть бути від 5градусів до 60. При значному сніговому навантаженні вони повинні становити щонайменше 45 град.

Кути нахилу скатів шатрового даху визначається, враховуючи вид будівлі та призначення горищного простору. Рекомендовані параметри:

рулонна покрівля – 8 – 18 градусів;
азбестоцементні листи або покрівельна сталь – 14 – 16 градусів;
черепична покрівля – 30 – 60 градусів.

Чим вищий дах, тим більша кількість криючого матеріалу буде потрібна, отже, збільшиться і остаточна вартість будівництва. У місцевості, де часті та сильні вітри, кути нахилу шатрового даху потрібно робити невеликими.

Черепиця використовується на схилі з нахилом не менше 30 градусів, в іншому випадку, волога через стики проникатиме під неї.

Висота ковзана обчислюється за тригонометричною формулою, відомою із загального курсу середньої школи, коли буде обрано кути нахилу схилів даху.