Автор:
mistigri
Головним завданням для людини вирішив побудувати будинок є «отримати дах над головою». В даній статті піде мова про скатних дахах в приватному будівництві.
Зміст: (приховати)
Основні поняття про скатних дахах при будівництві приватного домаВиды і кількість скатів у дахів різних домовКонструкции горищних скатних дахів домовДеревянные конструкції крышиНаслонные кроквяні системыВисячие кроквяні системыДеревянные фермыМеталлодеревянные конструкції крышиЖелезобетонные конструкції крышиСтальные конструкції даху
Основні поняття про скатних дахах при будівництві приватного будинку
Скатний дах отримала свою назву завдяки тому, що складається з скатів (похилих площин даху з ухилом більше 10%). За конструктивним рішенням даху можуть бути горищними (окремими) і безгорищними (суміщеними). У горищних дахах між покрівлею і горищним перекриттям знаходиться нежитлове приміщення зване горищем. В безгорищних дахах несучі елементи служать перекриттям верхнього поверху будівлі.
Схема горищних і безгорищних покрівлі
Дах складається з конструктивної частини (несучий остов даху, що сприймає навантаження від даху і опадів) і самої покрівлі (облицювальний матеріал покрівлі — захист від зовнішнього впливу). Ухил покрівлі сприяє видаленню з даху атмосферних опадів. Виражається він у градусах або відсотках.
Ухил скатів даху визначається різними факторами:
Види і кількість скатів у дахів різних будинків
- односхилі даху (дах з одним нахилом від стіни до стіни). Односхилий дах застосовується для будівель розташованих на міських вулицях, на яких не можна водовідведення (водостічні труби) і скидання снігу. Застосуємо для найпростіших будівель (сарай, гараж);
- 2-у скатні дахи (дах з 2-ма скатами). Найбільш поширений варіант покрівлі, застосовується в будь-яких видах будівель;
- 4-х або скатні напіввальмові даху (дах з 4-ма скатами). Напіввальмові дахи застосовуються як архітектурна форма переважно в дачному і сільському будівництві;
- мансардний дах будинку(ламана дах, призначена для пристрою над житловими приміщеннями). Також застосовна для дачних будов і будівель для економії матеріалів (при використанні горища для житла або для господарських приміщень);
- шатровий 4-х скатна дах будинку(вершини кожного ската сходяться в одній точці). Застосовується для будівель з квадратним або багатокутний планом;
- шпилеподібна дах будинку складається з декількох крутих трикутників-скатів, що з’єднуються в вершині. Перекриває тільки частина даху — еркери, вежі, круглі стінові конструкції.
Види скатних дахів
Конструкції горищних скатних дахів будинків
Вибір конструкції даху залежить від:
- Величини перекриваються прольотів. Чим більше перекривається проліт, тим більш масивне переріз кроквяної ноги необхідно для того, щоб вони витримали навантаження від покрівлі. Приміром, щоб перекрити односхилим дахом будова з прольотом 5 метрів буде достатньо крокви з кроком 1-1,2 м і перетином 150х50 мм, а для того щоб перекрити проліт 10 м буде потрібно перетин з 2 дощок 150х50 мм і крок крокв буде 0,6 м або ж потрібно застосувати клеєну балку висотою орієнтовно 30 див. Про
- Ухилу даху будинку. Логічно припустити, що на дахах з ухилом покрівлі (від 50 градусів) сніг не буде накопичуватися, а буде падати на землю під дією сили тяжіння Землі, відповідно навантаження на конструкції буде меншою, завдяки чому зменшиться перетин крокв (Приклад для Києва — навантаження на 1квадратный метр покрівлі буде складати тільки вага конструкції даху 40-50 кг/м2 без обліку ваги снігу). У випадку якщо Ви вибрали пологий дах (ухил до 20 градусів) то перетин крокв збільшиться в кілька разів із-за того що даху тепер доведеться сприймати ще вага скупчення снігу.
Приклад: для Києва — навантаження на 1 м2 покрівлі буде становити: вага конструкції 40-50 кг/м2 плюс вага снігу 155 кг/м2=195-205 кг/м2, тобто в 4 рази більше.
Вибір конструкції покрівлі залежно від ухилу даху
- Вимог довговічності конструкцій. В цілому довговічність даху повинна бути такою ж як і довговічність будівлі, тобто для приватних будинків або котеджів це 100 років. Довговічність роботи конструкцій даху, при належному догляді і правильної експлуатації, така:
Це розрахункові значення і існує багато прикладів, коли дерев’яні дахи експлуатувалися не одну сотню років в правильних умовах експлуатації.
- Вогнестійкості конструкції. Вогнестійкість є невід’ємним атрибутом кроквяної системи. Для будівель малої поверховості (1-2 поверхи), згідно з українським будівельним нормам, конструкції горищних дахів повинні не втрачати несучу здатність (нести задану на них навантаження власної ваги, ваги покрівлі і ваги сніг) і цілісність при дії відкритого вогню на них від 15 хвилин (метал) до 45 хвилин (дерев’яні конструкції). Така межа вогнестійкості досягається за допомогою оптимального перерізу конструкції (чим більше перетин конструкції тим довше вона витримає дію вогню, але тим більше вона варта) і якісної вогнезахисту (цементно-піщаної штукатурки, негорючих матів, антиперенов, захисних фарб).
- Теплотехнічних властивостей покрівлі. Чим тепліше покрівлю необхідно отримати, тим більше вона буде важити і тим більше перетин конструкцій покрівлі необхідно вибирати. Наприклад, вага мінераловатних плит товщиною 100 мм різниться від 16 до 50 кг/м2, в теж час такої ж товщини пінопласт важить 6-12 кг/м2. Якщо Ви вирішили зробити тепле горище, то вага утеплення буде діяти на кроквяну систему і його потрібно включити в розрахунок крокв, якщо горище у Вас холодний то весь утеплювача діє на горищне перекриття, тим самим знижуючи навантаження на кроквяну систему і зменшуючи перетин крокв.
Залежно від призначення і умов експлуатації даху можна виділити на такі види конструкцій скатних дахів: дерев’яні, металодерев’яні, сталеві, залізобетонні.
Дерев’яні конструкції даху
Отримали найбільше розповсюдження в малоповерховому будівництві. Зазвичай виконуються в 3 видах: наслонние і висячі крокви, дерев’яні ферми. Кроквяні системи складаються з крокв або кроквяних ніг (дерев’яні балки безпосередньо сприймають навантаження покрівлі), мауерлата (що лежить уздовж стіни брус на який спираються крокви), стійки (вертикальні дерев’яні балки), стяжок (сприймають розтягуючі зусилля даху), обрешітки (сукупність брусів, перпендикулярно покладених на кроквяні ноги).
Наслонні кроквяні системи
Наслонні крокви спираються нижнім кінцем на мауерлат, а другим верхнім кінцем на стіну або стійку. Мауерлат служить для того, щоб передати і розподілити навантаження від крокв на стіну. Крокви йдуть з кроком від 0,6 м до 2 м, в залежності від навантаження, виду і сорту дерева. Крокви виготовляють з бруса товщиною 150-200 мм або із складових дощок товщиною від 50 мм. Стійки розташовуються з кроком 2-3 м. Для збільшення жорсткості кроквяної конструкції встановлюють горизонтальні зв’язки між стійками, у вигляді бруса шириною 150-200 мм, Також необхідно закріпити кроквяну систему до дому, щоб її не знесло вітром, це робиться за допомогою дроту (скручування), яка заанкеривается в стіну (приклад кріплення даху скручуванням на малюнку).
Приклад кріплення дерев’яного даху скручуванням
Такий вид кроквяної системи найбільш поширений, оскільки має дуже зручну схему і може бути легко змінений в залежності від конфігурації будинку. Застосовується коли ширина будинку більше 7 м і в будинку є одна або більше поздовжніх несучих стін (для опори стійок). На схемах показані найбільш поширені поперечні перерізи і плани будівель в яких доцільно застосування таких крокв.
Наслонні крокви для даху будинку
Схеми дахів для яких необхідно застосовувати наслонние крокви
Схеми дахів для яких необхідно застосовувати наслонние кроквяні системи
Висячі кроквяні системи
Висячі кроквяні системи застосовують у будинках, де немає посередині несучої стіни, на яку можна оперти дах. Така система застосовується у разі, якщо ширина будинку не перевищує 6-8 м. Також, таким видом крокв перекривають невеликі господарські будівлі. В даній схемі крокви нижніми кінцях спираються на бічні стіни (без проміжних опор), чим створюють великі горизонтальні напруги для стін. Для збільшення жорсткості конструкції влаштовують стяжку (затягування) крокв завдяки чому зменшуються розпірні зусилля і захищаються стіни від перекидання.
Висячі крокви
Чим вище знаходиться стяжка тим більш масивною вона повинна бути, так що ефективніше робити стяжку як можна нижче, але це в свою чергу заважає експлуатації даху. Всі дерев’яні конструкції кріпляться металевими накладками, нагелями (цвяхами) і болтами.
Схеми дахів при яких можна застосовувати висячі кроквяні системи
Коньковий вузол
Дерев’яні ферми
Дерев’яні ферми найменш поширений варіант покрівлі в приватному будівництві, використовується для перекриття великих прольотів до 15-20 м в промисловому будівництві. Такі конструкції являють собою складні конструктивні системи з дерев’яної клеєної дошки або бруса, геометрично незмінну систему, що складається з окремих, пов’язаних між собою елементів (брусів, дошки з перетином 50х150 мм). Застосовують такі види конструкцій в основному при реконструкції «віджилих» себе покрівельних систем, приміром будівлі «сталінської» будівлі, театри,громадські будівлі споруди минулого століття (щоб не змінювати ні матеріал, ні конструкцію, ні вага даху) або для дерев’яних одне і двох поверхових сільськогосподарських будівель для зберігання врожаю. Застосовувати їх в приватному будівництві — це невиправдана трата грошей і сил, так як в котеджі немає необхідності перекривати такі великі прольоти (до 20 м) і цілком можна обійтися кроквяної конструкцією, з опертям на 2-3 поздовжні стіни. Поряд з цим ферми придбали популярність в так званих «канадських будинках» будуються за типовими проектами повністю з деревини.
Ферма при будівництві будинку по канадської технології каркасного будівництва
Позитивними сторонами дерев’яних конструкцій даху можна назвати довговічність конструкцій, при правильно експлуатації та захисту, відносну дешевизну, екологічність. Негативні сторони — ймовірність гниття, псування паразитами, легко займистість при неправильній захисту.
Дерев’яні ферми для дахів приватних будинків
Металодерев’яні конструкції даху
Представляють із себе комбіновані конструкції з металу і дерева у вигляді арок, ферм і рам. Перекривають прольоти до 15-20 м. Зазвичай верхні пояси таких конструкцій зроблені з клеєної деревини, а нижній з арматури (діаметри 16-25) або профілів періодичного перерізу (двотавр, тавр). Таким чином дерево працює на стиск в таких конструкціях, а на розтяг працюють металеві елементи. Мало застосовні в приватному будівництві з-за їх негативного боку — складності і дорожнечі технології виготовлення, хоча є досить ходовим рішенням за кордоном з декоративної привабливості — вони відмінно виглядають в інтер’єрі. Такі конструкції характерні для басейнів та промислових підприємств з агресивними умовами роботи, в приватному ж будівництві такі конструкції швидше «виключення з правил» або ексклюзивне побажання господаря дому, так як можна замінити конструкції більш простими, поширеними і дешевими — кроквяними системами.
Ферма комбінована з металу і деревини для дахів
Металлодеревянная ферма
Залізобетонні конструкції даху
В даний час також набули поширення збірні залізобетонні крокви заводського виготовлення. Такі крокви представляють із себе балки з вузьким дерев’яним бруском прикріпленим зверху, до якого спеціальними скобами або цвяхами монтують обрешітку. Крокви мають прямокутний і таврове розтин. Залізобетонні крокви встановлюють на стіни і коньковий прогін, з’єднавши їх між собою зварюванням закладних деталей. Немає сенсу застосовувати залізобетонні крокви при будівництві приватного будинку якщо поруч немає заводу залізобетонних конструкцій, що їх виробляє, або ж при монтажі даху вирішено не залучати кран, який змонтує такі крокви. Також складно вирішуються вузли обпирання таких крокв на кладку стін, необхідно передбачати додаткові заставні деталі, щоб до них варити крокви. Ці конструкції більше характерні для споруд сільськогосподарського призначення (склади, будівлі для зберігання врожаю, техніки). Позитивні сторони таких видів конструкцій: довговічність, висока міцність, простота в обслуговуванні, негативні сторони — потреба крана для монтажу і доставки, велику вагу (200-300 кг) , складність поєднання дерева і бетону.
Збірні залізобетонні крокви для даху
Сталеві конструкції даху
Сталеві конструкції покрівлі виконуються у вигляді кроквяних ферм і призначені для великих прольотів від 6 м до 30 м. Ферми представляють собою конструкції з профілів періодичного перерізу — спарених куточків, гнутозварних труб прямокутного і квадратного перерізу. Ферми мають двосхилий трикутну форму з різними ухилами від 20 градусів. Спираються такі ферми на стіни, через розподільні залізобетонні подушки з заставними або колони. На ферму за допомогою зварювання кріплять прогони з куточків і дерев’яного бруса, на які в свою чергу набивають обрешітку. Для збільшення жорсткості такої системи по нижнім поясам ферм пускають горизонтальні зв’язку з куточка. Металеві ферми рідко застосовуються до приватного житлового будівництва, вони є більш характерною рисою промислового і цивільного будівництва, такі будови як заводи, фабрики, ангари, склади,висотні будівлі. Їх застосовують в приватних будинках зі сталевим модульним легким каркасом, так як весь будинок складається з легких металевих профілів і сенсу вводити в несучий остов новий матеріал — дерево немає, в цьому випадку дах вирішується дуже просто за схемою «зварили ферму на заводі — привезли-змонтували-готова конструкція даху».
Металеві ферми даху будинку
Сталеві ферми дуже прості у виробництві — зварити можна на будь-якому заводі. До плюсів таких конструкцій можна віднести високу міцність, можливість перекривати великі прольоти, високу жорсткість. Мінуси такої конструкції полягають у тому, що для монтажу необхідна спецтехніка (вага такої конструкції 20-30 кг/м2 у порівнянні з дерев’яними конструкціями -5-20 кг/м2), такі конструкції бояться вогню (ступінь вогнестійкості конструкцій даху 15-30 хвилин) і корозії без відповідної підготовки.
Зварні сталеві ферми для дахів
Вибір типу конструкції даху завжди залишається за Вами і залежить від вашого смаку і фінансових можливостей. У цій статті надано лише теоретична інформація про пристрої скатних дахів. Яким чином вона може допомогти Вам у будівництві будинку? Є два шляхи розвитку подій:
У будь-якому випадку, Ви можете скористатися цією статтею, як теоретичної базою.
