Praktyczność, niezawodność i prostota konstrukcji dachu dwuspadowego sprawiają, że jest on dostępny do samodzielnego montażu nawet dla początkującego dewelopera. W niniejszej publikacji zostanie szczegółowo zbadany system krokwi dachu dwuspadowego: jego odmiany, elementy konstrukcyjne i zasady obliczeń.
System krokwi dachu dwuspadowego
Klasyczny dach dwuspadowy składa się z dwóch pochylonych płaszczyzn ułożonych w kształt trójkąta równobocznego. System krokwi to rama dachowa wykonana z połączonych ze sobą elementów nośnych. W zależności od przewidywanych obciążeń działających na dach budynku podczas eksploatacji, elementy szkieletu mogą być wykonane z drewna lub metalu.
Cel systemu krokwi
System krokwi dachu dwuspadowego rozwiązuje trzy główne zadania:
- Nadanie połaciom dachowym wymaganego kąta nachylenia, który pozwala im wytrzymać maksymalne obciążenia śniegiem i wiatrem dla danego obszaru, umożliwia swobodne odprowadzanie wody i śniegu z pokrycia dachowego.
- Równomierne rozłożenie obciążeń na konstrukcję budynku, wywołane ciężarem ciasta, opadami atmosferycznymi, wiatrem.
- Stworzenie podstawy do mocowania izolacji termicznej pokrycia dachowego. Węzły systemu krokwi dachu dwuspadowego z dachem tworzą przestrzeń chroniącą budynek przed utratą ciepła i wnikaniem wilgoci.
Prawidłowo zaprojektowany system krokwi musi wytrzymać bardzo duże obciążenia, które mogą przekroczyć 500 kg/m2.
Dlatego zalecamy powierzenie wszelkich obliczeń związanych z doborem materiału, przekroju i etapu montażu krokwi profesjonalistom, którzy posiadają uprawnienia i doświadczenie w wykonywaniu takich prac..
Jak wspomniano powyżej, przekrój dachu z dwoma spadkami jest trójkątem równoramiennym. Pozioma płaszczyzna trójkąta spoczywa na ścianach budynku. Pochyłe płaszczyzny to nic innego jak połacie dachowe. Kąt nachylenia skarp tworzy kąt między podstawą dachu a jego kalenicą.
Podstawowe elementy konstrukcyjne
Aby ułatwić zrozumienie tego projektu, rozważymy główne elementy systemu krokwi dachu dwuspadowego:
- Nogi krokwi to główne elementy konstrukcyjne ramy, dzięki którym powstaje niezbędne nachylenie połaci dachowych. Płaszczyzny utworzone przez belki krokwiowe są podstawą do montażu podłogi.
- Mauerlat to element konstrukcji nośnej, który jest przymocowany do górnego końca zewnętrznych ścian budynku. Mauerlat na dach dwuspadowy pozwala na możliwie równomierne rozłożenie masy konstrukcji dachu.
- Dokręcenia to poprzeczne elementy ramy łączące sparowane krokwie w jedną całość. Głównym celem zaciągnięć jest zwiększenie sztywności całego systemu..
- Łóżka są ustawione równolegle do Mauerlatów i wiążą razem pufy. Jako podporę wykorzystują górny koniec wewnętrznych ścian nośnych. Cel – rozkład uderzeń na system krokwi.
- Belki podłogowe są instalowane między Mauerlatami a łóżkiem. Służą jako podstawa do mocowania podłogi na poddaszu i sufitu budynku. Belki są zainstalowane na dokręceniu.
- Dźwigar kalenicowy łączy górne części krokwi. Ten element konstrukcyjny jest używany w większości schematów budowy systemu kratownicowego..
- Dźwigar boczny – dodatkowy element konstrukcyjny, który podtrzymuje krokwie i usuwa z nich część obciążenia.
- Regały (wrzeciennik) to główne elementy konstrukcyjne systemu wzmocnienia ramy, które przejmują część obciążeń z dźwigarów.
W niektórych schematach stosowane są konstrukcje pomocnicze – klaczka – w celu zapewnienia tworzenia zwisu gzymsu dachu przy niedoborze długości nóg krokwi.
Ramę dachu można przedstawić jako trzy węzły:
- Tokarka jest podstawą mocowania warstwy termoizolacyjnej i pokrycia dachowego. Montowany na krokwiach. Nogi krokwi spoczywają na mauerlat dolnym końcem, a górny koniec na systemie krokwi
- Główny system krokwi, wykonany w formie montowanej krokwi.
- System krokwi to pewien zestaw dodatkowych elementów ramy: płatwie i stojaki. Wraz ze wzrostem długości przęsła stosowane są dodatkowe elementy konstrukcyjne – rozpórki. Wśród mistrzów stosowana jest inna nazwa szelek – “nogi krokwi”. Niezależnie od nazwy głównym przeznaczeniem tych elementów jest podparcie dźwigarów bocznych. Jeden koniec zastrzału opiera się o belkę krokwiową, drugi o łoże. Stężenia krokwi pełnią istotną rolę w ramie dachu – zapobiegają deformacji nogi krokwi i znacznie zwiększają jej nośność.
Cechy konstrukcyjne i rodzaje systemów krokwi dla dachu dwuspadowego
Nogi krokwi to główny element każdej ramy dachu dwuspadowego. W zależności od geometrii i wielkości dachu, wszystkie inne elementy konstrukcyjne stelaża nie mogą być wykorzystane lub częściowo wykorzystane podczas jego budowy.
Zgodnie z metodą montażu nóg schemat systemu krokwi dachowych może być:
- typ warstwowy;
- typ wiszący.
Głównym warunkiem montażu krokwi warstwowych jest ułożenie niezawodnego podparcia w górnej i dolnej części. Pozioma jednostka kalenicowa dachu krokwiowego działa jako podparcie dla górnej części. Dolna krawędź krokwi opiera się o Mauerlat lub górną koronę ramy.
Montaż warstwowego systemu krokwi jest dozwolony, gdy odległość między szczytami nie przekracza 6 m. Gdy odległość jest większa, wymagane jest wzmocnienie systemu pionowymi słupkami, z naciskiem na łóżko, znajdujące się na górze część ściany pośredniej.
Poniższy rysunek przedstawia krokwie warstwowe: konstrukcję i węzły składające się na taki system krokwi.
Wiszące krokwie opierają się o „pięty” w dociąganiu. W górnej części nogi krokwi opierają się o siebie. Ten projekt jest oddzielnym modułem w postaci trójkąta równoramiennego, który wśród budowniczych nazywa się kratownicą. Konstrukcja ta działa na przekładce, ale doszczelnienie tłumi ten proces, przenosząc obciążenie skierowane pionowo na ściany budynku.
Podstawowe schematy i rodzaje mocowania systemu kratownicy wiszącej
Istnieje wiele opcji budowy wiszącego systemu krokwi, spośród których najpopularniejsze są tylko trzy:
- Trójkątny trójzawiasowy. Konstrukcja krokwi to klasyczny trójkąt, którego górne boki poddawane są obciążeniom zginającym, dolne (napinanie) tłumią naprężenia. Do połączenia elementów węzła stosuje się cięcie czołowe z pojedynczym lub podwójnym zębem.
- Trójkątne trzyobrotowe z podniesionym uchwytem. Ten schemat jest idealny, jeśli potrzebujesz stworzyć strych mieszkalny. Podwyższone dokręcenie zwiększa obciążenie rozciągające systemu krokwi, co zapewnia równomierne rozłożenie obciążenia na mauerlatach. Mocowanie naciągu do nogi krokwi odbywa się metodą cięcia „półobrotowego”.
- Trójkątny trójprzegub z wrzeciennikiem i dodatkowymi rozpórkami. Ta konstrukcja służy do zmniejszenia obciążenia ugięcia krokwi. Naciąg w takim układzie spoczywa na docisku wrzeciennika, niwelując naciąganie w wyniku ściągania węzła kalenicowego, który z kolei oddziałuje na zawieszenie, dociskając krokwie.
Systemy krokwi bezrozporowych i dystansowych typu warstwowego
Domy z bali i domy z bali nie tolerują obciążeń działających na przekładkę ścian zewnętrznych.
W takich przypadkach praktykowany jest system krokwi dachu dwuspadowego bez rozpórki, który obejmuje dwa punkty podparcia dla każdej nogi krokwi:
- Dolna część jest ścięta w kierunku Mauerlat. Długość skosu nie powinna przekraczać przekroju belki.
- Górna część spoczywa na dźwigarze kalenicowym.
Cechą tego projektu jest sztywne mocowanie nóg krokwi ze sobą w górnej części. Aby przymocować nogę krokwi do Mauerlat, stosuje się ruchomą metodę łączenia za pomocą stalowej elastycznej płyty.
Podczas stawiania krokwi dachowych dwuspadowych stosuje się również konstrukcje dystansowe, które są czymś pomiędzy krokwiami wiszącymi a warstwowymi. Przekładkowe mocowanie krokwi dachu dwuspadowego sugeruje zmianę systemu mocowania nóg krokwi do Mauerlat z ruchomego na sztywny. Takie schematy są stosowane wyłącznie w domach o grubych ścianach kapitałowych ze sztywnym mocowaniem Mauerlat. Krokwie w tym projekcie opierają się dolnymi częściami o ściany, a górnymi o siebie. Zastosowano dźwigar kalenicowy, ale nie odgrywa on znaczącej roli w sztywności ramy. Aby zredukować obciążenia przekładek, w strukturze znajduje się scrum.
W celu zwiększenia niezawodności konstrukcji dachu stosuje się wiatrownice dachu krokwiowego, których zadaniem jest przeniesienie obciążeń wiatrem na ściany nośne konstrukcji oraz zapewnienie sztywności przestrzennej dachu. Aby stworzyć pionowe połączenia wiatrowe systemu krokwi, na każdym stojaku instalowane są rozpórki. Dolna część tych elementów konstrukcyjnych spoczywa na ławce.
Zasady samodzielnego obliczania systemu krokwi
Przy niezależnym obliczaniu systemu krokwi konieczne jest określenie prawidłowego przekroju poprzecznego drewna w oparciu o działające na niego stałe i tymczasowe obciążenia, w tym:
- Dużo materiałów na system dachowy i krokwiowy.
- Ciśnienie wiatru i opadów.
Obciążenia stałe obejmują ciężar łat i pokrycia dachowego. Przy wyborze materiałów należy pamiętać, że nacisk na ramę nie powinien przekraczać 50 kg/m2. Obciążenie śniegiem ramy jest równe ciężarowi śniegu pomnożonemu przez współczynnik zależny od kąta nachylenia stoków.
Przekrój krokwi zależy od stopnia. Im mniejsza odległość między krokwiami, tym mniejszy przekrój drewna. Dla ułatwienia zrozumienia zaleca zapoznanie się z tabelą zależności długości, stopnia i przekroju nóg krokwi.
Wysokość kalenicy zależy od kąta nachylenia dachu. Optymalny kąt odprowadzania opadów wynosi 35 – 45 °. W regionach o silnym obciążeniu wiatrem stosuje się kąt nachylenia dachu od 20 do 45 °..
Tworząc dwuspadowy system krokwi dachowych, lepiej jest użyć suchego drewna iglastego 1-3 kategorii. W przypadku poprzeczek i zaciągnięć stosuje się 1-gatunkową sosnę lub modrzew. W przypadku krokwi, mauerlatów, stojaków i dźwigarów stosuje się materiał co najmniej 2 gatunku. Wszystkie pozostałe elementy ramy można wykonać z drewna 3 gatunków.
