Все про висячі крокви: від особливостей конструкції до технології монтажу
У цій статті ми розповімо про те, що таке висячі крокви. Ви зможете дізнатися, чим примітна така кроквяна система і які конструкції можна створити за даною технологією. Докладно буде розглянуто тришарнірну ферму та її можливі модифікації. Також у статті є інформація про поширені види та способи стикування конструктивних елементів висячої кроквяної системи. Ще Ви можете знайти інформацію про основні принципи розрахунку висячих крокв, а також процедуру монтажу такої конструкції.
Трохи про особливості висячої кроквяної системи
Висячі крокви - це один з видів кроквяної системи. Тип конструкції вибирається ще етапі проектування. Варіантів два. Можна використовувати покрівлі крокви, але тільки якщо всередині є перегородки, які можуть послужити опорою. А якщо ні, то підійде висяча кроквяна система, тому що така конструкція спирається тільки на зовнішні стіни.
Найчастіше висячі крокви використовуються для будівництва однопрольотних житлових будинків, складських та промислових приміщень, торгових павільйонів, а також для будівництва мансард.
Незважаючи на те, що висячі крокви не мають жодної внутрішньої опори, завдяки особливостям своєї конструкції вони не прогинаються. За такою технологією можна перекривати прольоти завдовжки аж до 17 м-коду.
Але самі крокви у висячій системі – це лише частина конструкції. Крім них використовуються ще й бабки, підкоси, ригелі, затяжки. Висяча кроквяна система може складатися з ферм чи арок.
Якщо мова йде про конструкцію у вигляді ферм, то тут дві кроквяні балки з'єднуються у верхній точці і виходить трикутний каркас. По горизонталі такий елемент зміцнюється затяжкою, якою може бути брус або дошка. Але бувають і металеві затяжки, виготовлені із профільованої сталі. Їх називають тяжами.
Затяжка - це важлива частина конструкції висячих крокв. Справа в тому, що кроквяні ноги, просто вперті в стіни, прагнуть роз'їхатися. А балка з-поміж них допомагає зберігати задану форму. При цьому на стіни не передається горизонтальний розпір. При використанні висячої кроквяної системи тиск на будівництво чиниться тільки у вертикальному напрямку.
Затяжка може бути розташована у нижній частині ферми. Часто її зрушують ближче до ковзана. Від розташування затяжки залежить її функції. Якщо вона знаходиться біля основи крокв, то її можна використовувати як каркас перекриття. При будівництві ж будинку з мансардою потрібно дві затяжки: балка у ковзана послужить основою для стелі підпокрівельного приміщення.
У випадку, якщо відстань між опорами кроквяної системи більше 6 м, кроквяні ноги зміцнюють розкосами або бабками, а затяжку роблять не цільною, а зрощеною з двох балок.
Варіанти конструкцій з використанням висячих крокв
Існує кілька варіантів конструкцій у вигляді ферм з використанням висячих крокв. Розглянемо їх усі окремо.
Трикутна шарнірна ферма
Це найпростіша ферма у формі трикутника. Складається вона з двох кроквяних ніг, які з'єднуються в ковзані. Їхні нижні підстави упираються в горизонтальний брус – мауерлат. Затяжку встановлюють біля основи кроквяних ніг. При використанні такої технології висота ковзана повинна становити не менше ніж 1/6 від довжини прольоту.
Така схема використовується дуже часто. Її основною перевагою є простота. Тут крокви працюють на вигин, а затягування на розтяг, завдяки чому виходить вдалий розподіл навантажень.
Для зниження ступеня вигину кроквяних балок, врубку конькового вузла виконують з ексцентриситетом. Завдяки цьому під час впливу на покрівлю навантажень ззовні разом зі звичайним вигином з'являється момент протилежного напрямку, що згинає. Це дозволяє значно зменшити згинальну деформацію. Ще таке рішення дозволяє використовувати балки меншого перерізу, завдяки чому можна заощадити на будівельних матеріалах.
Шарнірна ферма з бабкою
Це складніша схема, придатна для прольотів від 6 м за довжиною. Справа в тому, що довга затяжка відчуватиме надто великі навантаження і з часом почне прогинатися під власною вагою. Щоб цього не було, її підвішують до ковзана. Конструкція доповнюється ще одним елементом – бабкою. Бабця є дерев'яним бруском або сталевим прутом, що йде від ковзана до середини затяжки.
Таким чином, за допомогою бабки можна підтримати надто довгу затяжку та нівелювати її прогин. Сама ж затяжка повинна складатися із двох балок, зрощених між собою.
Незважаючи на простоту конструкції, при будівництві шарнірної ферми з бабкою часто припускаються помилок. Бабця повинна працювати тільки на розтяг, але ніяк не на стиск. Проблема в тому, що часто цей елемент плутають зі стійкою і впирають у затягування, через що сама бабка стискується, а не розтягується.
Плутанина може виникнути тому, що стійка і бабка дуже схожі на свій пристрій. Але їхнє призначення, як і принцип роботи, зовсім різні. Бабця, на відміну від стійки, жорстко не закріплена із затяжкою. Вона підвішена на карнизному вузлі, а до нижньої частини за допомогою хомутів кріпиться затяжка.
По довжині балку затяжки набирають із складових частин. Елементи з'єднуються між собою косим або прямим прирубом і фіксуються болтами. Бабця ж із затяжкою стикується за допомогою хомута.
Така схема більше підходить для промислових чи складських приміщень із великими прольотами.
Шарнірна ферма з піднятою затяжкою
У такій конструкції затяжка розташовується не в основі, а зсувається ближче до ковзана. Що місце установки, то більше розтягується балка. Ферму з піднятою затяжкою застосовують при будівництві мансардних будинків. При цьому від висоти місця кріплення балки над перекриттям залежить висота стелі.
Кроквяні ноги зміцнюються на мауерлат. У цьому використовується рухомий тип кріплення. Інакше покрівля деформуватиметься при перепадах температури та вологості. До того ж, якщо на скати діятиме навантаження лише з одного боку, крокви зможуть з'їхати у бік на певну відстань, компенсуючи нерівномірність цього навантаження. Дах все одно залишиться в цілості і безпеці, адже крокви встановлюються з виносом в обидві сторони.
При облаштуванні мансарди піднята затяжка зазвичай використовується як основа для стелі, тому її потрібно захистити від провисання. Для цього варто спорудити підвіску, що йде від ковзана до середини балки. Якщо ж затяжка довга, потрібно використання кількох підвісок, а при великих передбачуваних навантаженнях всі стики доповнюються хомутами.
Шарнірна ферма з ригелем
Схема дуже схожа на попередню. Відмінність у цьому, що нижня рухома опора замінюється жорсткий нерухомий стик. Кроквяні ноги включаються в мауерлати і фіксуються болтами.
Таке рішення змінює тип конструкції. Тепер кроквяна система діє з розпираючими зусиллями на стіни та мауерлати. Затяжка замінюється на ригель, що є затяжкою, що працює на стиск, який виноситься ближче до ковзана.
Але дах з великим розрахунковим навантаженням потребує встановлення не тільки ригеля, а й додаткової затяжки. У результаті виходить конструкція, що нагадує посилену тришарнірну арку.
Ферма з підвіскою та підкосами
Ця схема є удосконаленою конструкцією ферми з бабкою. Використовується в тих випадках, коли довжина прольоту настільки велика, що відбувається прогин затяжки та кроквяних ніг під власною вагою. Тому використовуються підкоси, які підпирають кроквяні балки. Найчастіше підкоси упирають у внутрішні стіни, але через те, що такий варіант не застосовується для висячої кроквяної системи, опорою для підкосів служить бабка.
Для великих прольотів застосовуються не лише довгі крокви, а й довга затяжка. Вона має набиратися з окремих елементів, що з'єднуються між собою прямим або косим прирубом. Бабця та затяжка з'єднуються через хомут.
Можна помітити, що всі конструкції ферм з висячими кроквами є лише удосконаленнями трикутної шарнірної ферми. Інші елементи, такі як бабки, ригелі та затяжки, тільки підвищують жорсткість системи та дозволяють використовувати її для великих прольотів.
Корисне відео
Основні види з'єднань елементів
Для створення надійної та функціональної кроквяної системи будь-якого типу необхідно правильно стикувати між собою всі елементи. Тільки в цьому випадку вони виконуватимуть належну функцію і запобігатимуть деформації.
У верхній точці кроквяні балки поєднуються і стикуються шляхом врубки, встик або внахлест. Цей вузол конструкції називається коньковим. Кріплення встик передбачає обрізання крокв під кутом та скріплення їх за допомогою металевих або дерев'яних накладок. При з'єднанні внахлест кроквяні ноги накладаються один на одного і з'єднуються болтами або шпильками, а непотрібні кути обрізаються.
З'єднання врубкою вполдерева схоже на з'єднання внахлест. Але в цьому випадку верхівки крокв накладають один на одного після випилювання виїмок половину товщини бруса. Потім випиляні частини з'єднують, в них просвердлюють наскрізний отвір і стягують болтом.
Корисне відео
При створенні висячої кроквяної системи доводиться часто стикувати між собою підстави балок та затягування. Зазвичай для такої сполуки застосовується лобова врубка з одинарним чи подвійним зубом. Також може використовуватися кріплення встик. Піднята затяжка накладається на крокви встик із наступною фіксацією за допомогою болтів.
Як було сказано, крокви з'єднуються з мауерлатом рухомим чи жорстким способом. Перший варіант виконується з використанням металевих пластин, що ковзають, і плоских гаків, що допускає незначні зміщення балок. Для твердого кріплення вживається врубка зубом або кріплення з опорним бруском.
Трохи про те, як розраховуються висячі крокви
Висячі крокви, їх конструкція та вузли вимагають точного розрахунку, тому що є складною системою. На етапі проектування потрібно врахувати безліч факторів та всі експлуатаційні особливості будівлі. Помилкові дані можуть призвести до деформацій покрівлі і навіть її обвалення.
Розрахунок висячої кроквяної системи краще довірити професіоналам. Але можна використовувати вже готовий проект будівництва. Для того, щоб приблизно прикинути витрати на створення такого даху та порівняти технології, можна скористатися онлайн калькулятором кроквяної системи. В інтернеті таких сервісів багато.
Для розрахунку необхідні такі параметри:
- Габарити приміщення, що перекривається;
- Наявність мансарди;
- Максимальне навантаження на покрівлю у вашому регіоні;
- Кут ухилу схилів даху;
- Матеріал , з якого складаються стіни;
- Передбачуваний тип покрівельного покриття.
Результатом розрахунку будуть такі параметри, як переріз крокв, величина кроку, а також тип та форма ферм.
Корисне відео
Монтаж висячих крокв
Після того, як тип кроквяної системи обраний і є проект з усіма розрахунками та із зазначенням усіх значень, можна переходити до монтажних робіт.
Є певна послідовність дій при монтажі висячої кроквяної системи:
- Спочатку відзначають центр даху , після чого, орієнтуючись на нього, набивають фронтонами дві дошки, на яких ставляться позначки по висоті ковзана.
- Виготовляється шаблон кроквяної ноги, яким потім виготовляються всі балки. Для цього беруть дошку і одним її кінцем притуляють до мауерлата, а іншим до позначки висоти ковзана. Знизу та зверху відзначають місця майбутніх запилів.
- За шаблоном виготовляється необхідна кількість кроквяних ніг . Вони повинні ділитися на праві та ліві крокви залежно від їхнього розташування у фермі.
- Збирається перша ферма . Для цього з'єднуються дві крокви. Далі встановлюють затягування, ригель або бабку, якщо це передбачено проектом.
- Крайня ферма піднімається на дах і встановлюється на мауерлати. Кріпиться ферма цілком лише нерухомим способом за допомогою болтів, цвяхів або шурупів. Із боку другого фронтону встановлюється ще одна ферма.
Далі між першою та останньою фермою натягується мотузка, на яку потім орієнтуються при встановленні наступних елементів.
Арки, що залишилися, виставляють між фронтонами з кроком, передбаченим проектом. Рівень арок по висоті контролюють натягнутою мотузкою. Для виправлення невеликих похибок у розмірах висоту регулюють шляхом підкладки під крокви дерев'яних дощечок.
На цьому монтаж кроквяної системи закінчується. Далі слідує укладання ізоляційних матеріалів і встановлення покрівельного покриття.
Корисне відео
Висновок
Висячі крокви - один з різновидів кроквяної системи, що відрізняється тим, що вона не вимагає ніякої внутрішньої опори. Завдяки особливій конструкції за допомогою такої технології можна перекривати будівлі з великими прольотами. Найчастіше висяча кроквяна система складається з ферм, рідше – з арок. Технологія перевірена часом і добре зарекомендувала себе як кроквяну систему, як житлових будинків, так і промислових приміщень.
