Установка крокв своїми руками: особливості розрахунку і монтажу основних елементів покрівельного каркаса

Спорудження надійної кроквяної системи є однією з найскладніших завдань при зведенні даху заміського будинку, дачі або гаража. І тим не менше не поспішайте опускати руки - сьогодні ми будемо спростовувати поширену думку про те, що подібна робота не під силу новачку. Знаючи правила розрахунку, розпилювання та монтажу покрівельного каркаса, ви зможете побудувати дах нітрохи не гірше фахівців. У свою чергу, ми постараємося не тільки розповісти про пристрій, проектуванні і особливості будівництва кроквяних систем різних типів, але і поділимося секретами досвідчених майстрів.

Що називають кроквяної системою і як вона влаштована

Будь-яка, навіть сама занепала дах має в своїй основі міцний силовий каркас, званий кроквяної системою. Від того, наскільки правильно буде змонтована ця конструкція, залежить жорсткість даху, а значить, і здатність витримувати навіть найсильнішу вітрову і снігове навантаження.

Кроквяна система являє собою силовий остов покрівлі, який сприймає всю вітрову і снігове навантаження

Кращим матеріалом для виготовлення крокв (ферм) вважається брус або товста дошка з деревини хвойних порід. І цьому є своє пояснення - сосновий або ялиновий пиломатеріал володіє відносно невеликою вагою, а наявність природних смол робить його досить довговічним. Навіть якщо брус матиме невелику залишкову вологість, його НЕ поведе при висиханні, що є не менш важливим фактором, ніж зручність в роботі і тривалий термін служби.

Залежно від розміру даху опорні елементи конструкції можуть мати перетин від 50х100 мм до 200х200 мм і більше. Крім того, протяжність покрівлі прямо впливає на кількість крокв, адже вони встановлюються з невеликим кроком - від 60 см до 1,2 м.

Конструктивні елементи кроквяної системи

Основна вимога, яка висувається до дерев'яного остову, - це здатність протистояти вигину і крученню. З цієї причини для ферм дерев'яного каркаса найкраще підходить форма трикутника. При цьому вони можуть складатися з декількох частин:

кроквяні ноги - підстава покрівельного каркаса, яке має найбільший вплив на розмір і геометрію скатів;

ригелі (затяжки) - дошки, якими стягують пару крокв;

прогони - поперечно встановлюються бруси, за рахунок яких крокви з'єднуються в єдину конструкцію;

стійки - вертикальні опори, які служать для підтримки крокв або запобігають прогин прогонів;

підкоси - ті ж стійки, тільки поставлені під кутом до вертикалі;

лежня - прикріплені до підлоги горища дошки, на які встановлюються опори;

мауерлат - встановлений на несучих стінах опорний брус, до якого кріпляться нижні частини крокв;

кобили - відрізки бруса або дощок, які прибиваються до нижніх кінців ферм і служать для облаштування звисів даху.

Додаткові елементи кроквяної системи роблять покрівельний каркас більш міцним, жорстким і стійким

Вибираючи конструкцію покрівельного каркаса, важливо знайти ту саму золоту середину, яка дозволить отримати міцну і надійну конструкцію при мінімальних витратах. З цієї причини можна трохи відступати від усталених канонів, якщо справа не стосується жорсткості всієї споруди. Наприклад, цілком можна обійтися без кобилок, а карнизний звис сформувати за рахунок більш довгих крокв. Або ж використовувати не суцільний мауерлат, а відрізки бруса, укладені тільки в місцях кріплення кроквяних ніг - все залежить від інженерної кмітливості та досвіду покрівельника.

Класифікація крокв

Залежно від конструкції даху і призначення горищного приміщення дерев'яний каркас може складатися з крокв декількох типів:

Похилі - бруси, які одним краєм спираються на коник, а іншим пов'язані з мауерлат. Крокви цього типу найчастіше використовуються в найпростішої двосхилим або односхилим конструкції. Крім того, наслонние кроквяні ноги формують окремі частини скатів вальмових і ламаних мансардних дахів.

Ковзаючі. Являють собою модифіковані наслонние крокви. Пластинчастий шарнір у верхній частині і змінна опора на нижньому краї забезпечують незмінність геометрії ската з плином часу. Незалежна кроквяна система є справжнім рятувальним колом для зрубів, які протягом кількох років піддаються нерівномірної усадки внаслідок природного висихання деревини.

Висячі. Використовуються в кроквяних системах простих двосхилих дахів, а також на верхніх схилах мансарди. Для з'єднання кроквяних ніг застосовуються ригелі і затягування, а самі ферми можуть спиратися лише на мауерлат або посилюватися підкосами.

Накосние. Через те, що такі крокви використовуються для будівництва скатів з торцевих частин даху, по-іншому їх ще називають діагональними або кутовими. Потреба в накосних фермах виникає при будівництві багатоскатних і геометрично складних дахів.

Різноманіття покрівельних каркасів засноване на використанні стропильних конструкцій всього чотирьох типів

Особливості та різновиди кроквяних систем

Щоб зробити зважений вибір, необхідно розбиратися в особливостях стропильних систем різних типів і знати сильні і слабкі сторони кожної конструкції.

Покрівельний каркас з висячими кроквами

Оскільки принцип кріплення висячих крокв вони передбачають додаткових точок підтримки, така конструкція використовується для будівель завширшки не більше 6 м. Монтаж безопорний ферм передбачає кріплення кожної пари ніг до протилежних капітальних стін, в той час як їх верхні частини фіксуються безпосередньо до коньковому прогону.

Покрівельний каркас з висячими кроквами передає на стіни лише вертикальні зусилля, тому має більш прості вузли кріплення до несучих стін

В процесі експлуатації на висячі крокви діє сила, яка прагне розсунути конструкцію. Щоб компенсувати розпирає зусилля, між кроквяними ногами встановлюють ригель з дерев'яного бруса або металевої профільної труби. Якщо горищне приміщення буде використовуватися в господарсько-побутових цілях, то верхню перемичку кріплять якомога ближче до коника, а нижні краї пар кроквяних ніг з'єднують затяжками. Подібна схема дозволяє збільшити корисну висоту горища, абсолютно не знижуючи міцності каркаса. До слова, якщо нижні перемички зробити з бруса перерізом більше 100х100 мм, то їх можна буде використовувати ще і в ролі несучих балок. Необхідно забезпечити надійне з'єднання затяжок і крокв, оскільки на місце їх кріплення також діють значні распирающие зусилля.

Дах з похилими кроквами

Похилі крокви припускають установку як мінімум однієї опори, тому їх використовують для будівель з внутрішніми несучими стінами. Максимальна довжина одиничного прольоту не повинна перевищувати 6,5 м, в іншому випадку постраждає міцність і жорсткість покрівельного каркаса. Щоб збільшити ширину даху, кроквяну систему зміцнюють проміжними опорами. Навіть одна додаткова стійка дозволяє збільшити ширину покрівлі до 12 м, а дві - більш ніж на 15 м.

Система з похилими кроквами є ідеальним варіантом, коли потрібно спорудити покрівлю великої ширини

Стійкість наслонних ферм можна збільшити за рахунок підкроквяний рами з прогонами, стійками і підкосами. Крім того, ця кроквяна система вимагає набагато менших витрат на пиломатеріали.Універсальність, міцність і економічність давно вже оцінили як будівельні компанії, так і індивідуальні забудовники, найчастіше використовуючи в своїх проектах покрівельні конструкції з похилими балками.

комбіновані варіанти

Сьогодні даху заміських будинків дивують витонченістю дизайну, химерністю форм і різноманітністю конфігурацій. Спорудити настільки складні конструкції можна лише одним способом - поєднуючи в одному каркасі кроквяні системи обох типів.

Поєднання наслонних і висячих ферм дозволяє отримати кроквяну систему будь-якої конфігурації

Навіть для зведення не найскладнішою ламаної покрівлі використовуються відразу обидві кроквяні системи. Розташовані з боків прямокутні трикутники є наслоннимі кроквяними конструкціями. А з'єднуються вони за рахунок верхньої стяжки, яка одночасно грає роль затяжки для верхніх висячих крокв.

Порядок і правила монтажу покрівельних каркасів

Оскільки при спорудженні дахів використовуються два типи покрівельних каркасів, розглянемо технологію монтажу кожної конструкції окремо. Однак перш ніж приступити до будівельних робіт, необхідно вивчити способи кріплення елементів конструкції між собою.

Спорудження покрівлі з висячими кроквами

Вище вже згадувалося про те, що висячі крокви найчастіше використовуються при спорудженні невеликих або невимогливих будівель. Дерев'яний зруб в цьому випадку є практично ідеальним варіантом, оскільки можна обійтися без мауерлата. Нижню частину крокв кріплять до верхнього вінця або виступаючим за периметр стін краях стельових балок (Матіца). В останньому випадку затягування необхідно зрушити вгору - це дозволить напустити брус поверх фінішного колоди і зробити горище зручнішим.

Для збільшення висоти горищного приміщення затягування повинна бути встановлена як можна ближче до вершини покрівлі

Підготовчі роботи

Від того, наскільки якісно буде проведена підготовка балок під кроквяні ноги, залежить геометрія скатів. Вирівняти опорні поверхні допоможе шнур, натягнутий між вбитими в крайні балки цвяхами.

Перед установкою ферм опорні поверхні вирівнюють по шнуру

Спосіб кріплення крокв залежить від безлічі факторів - типу опорних балок, їх перетину, особливостей покрівельного звису і т. Д

Для того щоб спростити процес розмітки і монтажу покрівельного каркаса, використовують вертикальні рейки, встановлені по осьовій лінії покрівлі

виготовлення крокв

Для того щоб крокви мали однакові розміри і конфігурацію, їх роблять по попередньо виготовленому шаблоном. Для його виготовлення пропонуємо скористатися наступною інструкцією:

Найпростіший шаблон дозволяє отримати покрівельні ферми однакового розміру і конфігурації

Для того щоб конструкція успішно справлялася з розпирають навантаженнями, завзятий зуб на кінці кроквяної ноги заводять в поглиблення на балці перекриття

Для кріплення ферм використовується кілька способів - все залежить від типу опорних балок, конструкції покрівельного каркаса і перетину його елементів

Для кріплення ригеля до крокв використовуються накладки з відрізків дюймової дошки

Після того як шаблон буде опущений на землю, його розбирають і по нанесеної розмітки виконують запили.Крім того, споруджують окреме лекало, за яким будуть обрізатися кінці кроквяних ніг. Виготовленням і складанням висячих крокв найчастіше займаються внизу, піднімаючи на дах готові конструкції. Якщо ж вага і габарити зібраних ферм не дозволяють затягнути їх наверх вручну, то збірку ведуть на місці. При цьому складові частини кроквяної системи фіксують цвяхами розміром від 100 до 200 мм.

Як встановити крокви на даху

Для того щоб підняти і встановити ферми, знадобиться допомога хоча б одну людину. Виконати примірку і виставити крокви по схилу в поодинці є надзвичайно важким завданням - доведеться не один раз кріпити їх до розпіркам і багаторазово спускатися з даху, щоб проконтролювати відхилення від вертикальної площини.

За допомогою кроквяної зуба вдається отримати настільки надійне з'єднання, що для остаточної фіксації можна використовувати всього один цвях

Піднімаючи зібрані крокви наверх, спочатку монтують крайні елементи конструкції, а потім - центральні і проміжні. Для посилення конструкції під кожну ногу встановлюють опору:

Сволока розмічають по натягнутому шнуру.

У зазначених місцях видовбують пази.

Брус приміряють до заглиблень і роблять запив, відповідний довжині стійки з урахуванням висоти шипа.

Виготовляють необхідну кількість стійок.

Для кріплення опор до крокв знадобляться накладки - їх вирізають з дюймової дошки.

Місця кріплення крокв до стельових балок підсилюють стійками, які можуть кріпитися в пази Матіца або накладним способом на металеві пластини

Виставивши висячі крокви за рівнем, їх фіксують тимчасовими розпірками. Після цього нижні кінці балок прибивають до сволока або балок перекриття.

Різні тимчасові конструкції істотно спрощують процес установки крокв за рівнем

Вдаватися до новомодних способів фіксації за допомогою різноманітних куточків і перфорованих пластин не варто. Надійний «дідівський» метод кріплення за допомогою цвяхів довжиною 200 мм або будівельних скоб буде набагато краще як в плані міцності і надійності, так і за вартістю. На цьому етапі не варто хвилюватися про те, що конструкція виглядає хистко. Після того як будуть встановлені інші елементи кроквяної системи і виконана обрешітка, конструкція придбає необхідну жорсткість і стійкість.

Відео: виготовлення та встановлення висячих крокв своїми руками

Особливості монтажу наслонних крокв

Процес виготовлення і установки наслонних крокв в цілому дуже схожий на спорудження висячого покрівельного каркаса. Основна відмінність знаходиться у верхній точці і пов'язане воно з тим, що вершини наслонних балок спираються на коньковий прогін. При цьому з'єднання з останнім виконується кількома способами:

простим примиканням вразбежку (в паралель один до одного);

з виконанням вертикального стику (так само, як і при з'єднанні парних ніг висячої ферми);

методом щільної підгонки балок до верхнього брусу (за допомогою вертикального запила або врубки).

Якщо конструкцією дерев'яного каркаса передбачається опора ферм на бічній прогін, то крокви з'єднуються встик, а в місцях примикання до прогону виконуються поглиблення.

Для кріплення наслонних крокв використовують цвяхи, будівельні скоби або накладки з дерева і металу

Для забезпечення міцності конструкції врубки не повинні бути занадто глибокими. Фахівці рекомендують виконувати поглиблення не більше ніж на чверть товщини бруса або третину ширини дошки.

Індивідуальні забудовники найчастіше вдаються до установки крокв таким способом:

верхня частина спирається на коньковую балку за допомогою вертикального зрізу;

знизу кроквяні ноги утримує кутова врубка.

Для розмітки зручно використовувати будівельний косинець.Після того як буде обраний масштаб, на сторонах прямокутного трикутника відкладають значення підйому ската і половини прольоту. Завдяки цьому вдасться отримати кут ухилу ската, не вдаючись до математичних обчислень.

Для виготовлення крокв пропонуємо скористатися найбільш зручним методом:

Заготовку укладають на землю і прикладають до неї трикутник з розміткою - гіпотенуза виконаного в масштабі ската повинна знаходитися точно над поздовжнім ребром бруса. При цьому нанесений на трафарет короткий катет дасть лінію примикання кроквяної ноги до коньковому прогону.

За допомогою ножівки або циркулярної пилки відрізають надлишок пиломатеріалу.

По верхньому краю крокви відміряють довжину ската - відстань від місця примикання до коника до зовнішнього ребра мауерлата (фінішного вінця рубаного будинку або верхньої обв'язки каркасної споруди). Лекало переміщують в намічену точку і відзначають межу в паралель з тієї, що наносилася в п. 1.

Інструмент перевертають і встановлюють уздовж ребра бруса таким чином, щоб з правого боку відкласти значення 1/3 довжини прольоту в масштабі. Цей відрізок якраз і вкаже на необхідну глибину врубки.

Використання будівельного кутника дозволяє істотно спростити процес розмітки шаблону для крокв

На перший погляд, цей спосіб є досить мудрованим. Однак навіть побіжного ознайомлення з наведеної інструкцією достатньо для того, щоб оволодіти ним досконало. Звичайно, відкласти необхідні відстані і зробити розмітку можна і розрахунковим способом, однак при обчисленні кутів і відстаней заплутатися буде набагато простіше.

Слід пам'ятати, що виконані в кроквяних ногах запили повинні бути абсолютно однаковими, інакше ухил покрівлі буде нерівномірним. Для цього можна використовувати дерев'яний брусок як шаблон. Важливо тільки, щоб його товщина не перевищувала 1/3 товщини заготовки.

Для найпоширеніших кутів нахилу скатів існують шаблони, над розрахунком конфігурації яких вже попрацювали професіонали. Скориставшись одним з таких лекал, ви зможете істотно спростити завдання по розмітці кутів врубувань.

Шаблони з нанесеними кутами врубувань дозволяють спростити процес виготовлення крокв

Збірка і монтаж Похилі конструкції

Монтаж наслонних кроквяної системи починають з бічних елементів. Їх монтують по одному, перевіряючи рівень по схилу і фіксуючи у вертикальному положенні за допомогою розпірних планок.

Монтаж кроквяної системи починають з бічних елементів - це дозволить вирівнювати проміжні ферми по шнуру

Для кріплення підкосів застосовують як накладки, так і шипове з'єднання

Відео: монтаж стропильних ніг наслонних покрівельної системи

Методи з'єднання кроквяних лаг

При виборі бруса для габаритних покрівельних ферм доводиться шукати розумний компроміс між довжиною і товщиною крокв. Причиною цього є особливості стандартного ряду пиломатеріалів, в якому довші балки мають збільшене перетин. З іншого боку, їх застосування не завжди виправдане як технологічно, так і з огляду на збільшення вартості конструкції. Виходом зі сформованої ситуації є подовження кроквяних ніг методом зрощування. Від того, наскільки правильно буде виконаний стик, залежить жорсткість і механічна міцність бруса, тому з'єднання виконують строго по певній методиці.

Спосіб косого прируба

Спосіб зрощування косим прирубом полягає в тому, що на сполучених частинах брусів формуються похилі вирізи (запили). Виконувати їх слід особливо ретельно - після суміщення обох частин бруса не повинно залишатися зазорів, інакше в місці з'єднання з'явиться деформація.

При зрощуванні косим прирубом між сполучаються поверхнями не повинно бути щілин і просвітів, які можуть послабити крокви і викликати його деформацію

При виконанні запилів залишають невеликий поперечний ділянку висотою не менше 15% від товщини крокви - наявність торцевої частини зробить з'єднання міцнішим. Для розрахунку оптимальної довжини косого зрізу необхідно висоту бруса в місці різу помножити на два. Кріплення прируба виконують цвяхами, хомутами або болтовими з'єднаннями.

з'єднання об'єднанням

Щоб подовжити крокви методом сплачіванія (зшивання), краї дощок з'єднують внахлест і по центру зони примикання встановлюють стійку. Кріплення елементів виконують за допомогою цвяхів, які забиваються за певною схемою:

по краях торців - через кожні 45-90 мм;

уздовж країв зшитих дощок - зигзагоподібно, з кроком 50 см.

З'єднання дощок об'єднанням дозволяє обійтися без додаткових накладок, проте вимагає установки додаткової опори по центру області примикання

Для того щоб після стикування брус успішно справлявся з експлуатаційними навантаженнями, довжину ділянки сплачіванія (T) розраховують за формулою T = 0.42 × L, де L - довжина перекривається прольоту.

лобовим упором

З'єднання лобовим нарощуванням полягає в тому, що краю окремих частин крокви ретельно торці і поєднуються встик. Для кріплення використовуються накладки з пиломатеріалу товщиною не менше 1/3 перетину основного бруса. Довжина накладок визначається за формулою L = 3 × h, де h - ширина дошки.

При зрощуванні лобовим упором монолітна конструкція вийде тільки при правильному розміщенні кріпильних елементів

Фіксацію всіх частин виконують за допомогою цвяхового бою або болтових з'єднань. У першому випадку цвяхи забивають двома паралельними рядами, намагаючись розміщувати кріплення зигзагом. Різьбове з'єднання виконують в шаховому порядку, визначаючи число болтів в залежності від довжини накладок.

Складений нарощування довжини

Щоб наростити кроквяну ногу, зовсім необов'язково використовувати обидві частини однакового перетину. При складеному нарощуванні одинарний елемент можна подовжити за рахунок двох дощок, які пришивають на його бічні площини. Виникає при цьому просвіт заповнюють обрізками пиломатеріалу довжиною l = 2 × h з кроком L = 7 × h, де h, як і раніше, є товщиною подовжуваної елемента.

Складений нарощування крокв дозволяє кріпити ригелі, опори та інші елементи конструкції найбільш зручним способом

Поради фахівців з виготовлення крокв і збірці покрівельного каркаса

Приступаючи до самостійного проектування та монтажу кроквяної системи, обов'язково проконсультуйтеся з досвідченими покрівельниками щодо особливостей зведення дахів у вашій місцевості. Можливо, їх поради вбережуть вас від неприємностей і допоможуть заощадити час і гроші. У свою чергу, пропонуємо кілька рекомендацій, які допоможуть зробити конструкцію більш надійною і довговічною:

Якщо для виготовлення мауерлата або верхньої обв'язки використовується брус мінімального перетину, то запили можуть його послабити. З цієї причини слід робити вирізи тільки на нижніх кінцях кроквяних ніг.

Для того щоб опади не потрапляли на дерев'яний каркас і стіни будинку, покрівля повинна мати звис. Для його облаштування використовують відрізки бруса (кобили), якими нарощують довжину кроквяних ніг, або ж виготовляють ферми збільшеного розміру.

З'єднання за допомогою запилів під кутом 90 o використовувати не можна - в цьому випадку значно зменшується опірність елемента навантажувальні зусиллям.

Якщо елементи кроквяної системи з'єднуються різьбовим кріпленням, то під головки болтів і гайки встановлюють широкі шайби або металеві пластини. Завдяки збільшеній площі кріплення НЕ буде вдавлюватися в деревину.

Всі дерев'яні частини конструкції необхідно ретельно просочити антисептиком і антипіреном.

При визначенні перетину затяжок орієнтуються на те, як близько вони будуть перебувати до коника.Чим коротше з'єднувальний брус, тим більша на нього припадає навантаження і тим більш потужні пиломатеріали і болтові вузли кріплення використовуються.

Визначаючи перетин бруса для виготовлення крокв, не забувайте враховувати товщину теплоізоляційного шару.

Відео: рекомендації фахівців щодо правильного з'єднанню елементів покрівельного каркаса

Сучасні матеріали і технології дозволяють звести дах будь-якої конфігурації і призначення. З огляду на подібну різноманітність, детально розглянути всі варіанти в рамках однієї статті просто неможливо. Проте, ґрунтуючись на розглянутих тут базових принципах будівництва, ви без праці впораєтеся з найскладнішою конструкцією. Головне - проявити увагу до дрібниць, бути уважним і акуратним в роботі. І тоді покрівля буде не тільки надійною функціональною надбудовою, а й справжньою прикрасою вашого будинку.

Шукати в цьому блозі

Дачник

Монтаж кроквяної системи - як встановити крокви своїми руками