Кроквяна система даху
Каркас даху, що складається лише з пар крокв, які сходяться в конику, без прогонів чи затяжок; ноги крокв обов'язково стягуються, щоб стіни не роз'їжджалися.
Що таке кроквяна система даху?
Кроквяна система даху (словац. krokvová sústava) — це найпростіший традиційний дерев'яний каркас даху. Вона складається з пар крокв, які спираються одна на одну в конику та лежать на верхній частині стін, без прогонів та затяжок у базовій формі. Кожна пара утворює А-подібну раму, яка передає вагу покрівлі, решетування, а також снігове та вітрове навантаження на будівлю.
Чому кроквяна система розпирає стіни назовні?
Сила тяжіння та сніг тиснуть на схил, і дві крокви пари не можуть стояти самостійно. Їхнє навантаження проходить уздовж кожної крокви, і в нижній частині кроква тисне вниз і назовні на мауерлат. Цей зовнішній тиск називається розпором. У чистій кроквяній системі розпір найбільший саме в нижній частині, оскільки ніщо над стінами не стримує дві крокви від розходження.
Якщо нижні кінці крокв залишити вільними, розпір розсовує стіни назовні у верхній частині. Цегла та камінь погано чинять опір такому зусиллю, тому стіни можуть нахилитися, потріскатися або відійти від даху. З цієї причини нижні кінці кроквяної системи необхідно зв'язати, щоб дві сторони кожної пари не могли розійтися.
Як необхідно зв'язувати нижні кінці крокв?
Зв'язка може мати три поширені форми. Вибір залежить від будівлі, типу стін та того, що має залишатися відкритим або закритим під дахом, тому таблиця порівнює їх.
| Тип зв'язки | Як це працює | Де підходить | На що звернути увагу |
|---|---|---|---|
| Балки перекриття (stropné trámy) | Балки перекривають будівлю на рівні нижніх кінців крокв і з'єднують протилежні мауерлати, таким чином кожна пара утримується горизонтальним елементом. | Більшість будинків з плоскою стелею під дахом, де балки також несуть стелю. | Балки повинні бути закріплені до нижніх кінців крокв та мауерлатів. Їх не можна вирізати або видаляти пізніше без заміни на іншу зв'язку. |
| Армопояс (stužujúci veniec) | Судільний залізобетонний пояс у верхній частині стін зв'язує кожен нижній кінець крокви на одному рівні. | Цегляні будинки, де армопояс все одно заливається. | Кожна кроква повинна бути закріплена до армопоясу, зазвичай через мауерлат, щоб чинити опір як розпору, так і підйомній силі вітру. |
| Сталева зв'язка або стрічка | Металеві стрижні або стрічки з'єднують протилежні нижні кінці крокв або фіксують кожен кінець до конструкції стіни. | Реконструкції та дахи, де неможливо розмістити дерев'яну зв'язку. | Розміри та кріплення визначаються розрахунком конструкції, а не каталогом. |
Як кроквяна система порівнюється з прогоновою та системою із затяжками?
Три традиційні каркаси відрізняються головним чином тим, де збирається навантаження. Прогонова система даху (väznicová sústava) додає горизонтальні прогони під кроквами. Система даху із затяжками (hambálková sústava) зв'язує кожну пару затяжками вище по схилу. Таблиця порівнює, як поводиться кожна з них.
| Аспект | Кроквяна (krokvová) | Із затяжками (hambálková) | Прогонова (väznicová) |
|---|---|---|---|
| Як передаються навантаження | Навантаження йде вниз по кожній парі крокв прямо на мауерлат. | Крокви передають навантаження на затяжки біля верху, які допомагають парі працювати разом, перш ніж навантаження досягне стін. | Покриття на крокви, крокви на прогони, прогони на стіни або внутрішні опори. |
| Придатність для прольотів | Короткі прольоти між стінами, де чисті крокви залишаються в межах своїх можливостей. | Середні прольоти, де затяжки зменшують ефективний проліт крокв. | Довші прольоти або будівлі, де внутрішні опори можуть нести прогони. |
| Вільний простір на горищі | Найбільший, оскільки на середній висоті немає елементів. | Зменшений на рівні затяжок, що обмежує висоту приміщення. | Зменшений через прогони та стійки, які часто знаходяться всередині кімнат внизу. |
| Розпір на зовнішні стіни | Повний зовнішній розпір біля нижніх кінців, якщо вони не зв'язані. | Затяжки обмежують розходження пари, але нижні кінці все одно потребують зв'язки. | Часто менший на зовнішні стіни, оскільки прогони можуть спиратися на внутрішні стіни або стійки. |
Коротко кажучи, кроквяна система дає найбільше вільного простору і потребує надійної зв'язки нижніх кінців. Система із затяжками жертвує частиною висоти приміщення заради жорсткішого верхнього каркаса. Прогонова система переносить більшу частину навантаження на внутрішні опори, тому зовнішні стіни зазвичай несуть менший розпір. Жодна з трьох систем не усуває необхідності в правильно спроектованій конструкції.
Коли кроквяна система даху є доцільним вибором?
Кроквяна система підходить для будівлі зі стінами, розташованими досить близько, щоб одна пара крокв комфортно перекривала проліт між ними, та з простою двосхилою формою. Вона легка, швидка в розмітці та залишає горище відкритим, що важливо, якщо простір пізніше стане житловим.
Обмеженням є проліт. Зі збільшенням відстані між стінами кожна кроква стає довшою і повинна бути глибшою або міцнішою, щоб уникнути прогину, а зв'язка нижніх кінців має витримувати більший розпір. У цей момент проектувальник зазвичай додає прогони або затяжки, а не просто збільшує переріз деревини. Снігове навантаження також має значення, оскільки конструкція повинна відповідати сніговому району ділянки, який варіюється в Словаччині залежно від висоти над рівнем моря та регіону.
Як з'єднуються та кріпляться пари крокв?
У конику дві крокви кожної пари зустрічаються у верхній частині, або стикуючись одна з одною, або спираючись на конькову дошку, яка утримує пари на лінії. У нижній частині кожна кроква вирізається так, щоб вона сідала на мауерлат і не могла ковзати вниз по схилу, а потім кріпиться цвяхами, болтами або металевими з'єднувачами. Пари зв'язуються в нижній частині, як описано вище, і утримуються від бічного зміщення решетуванням та розкосами.
Тип з'єднувача, кількість кріплень та сорт деревини є проектними рішеннями інженера-конструктора. Кроква, яка виглядає правильно на місці, все одно може бути недостатнього перерізу для снігового району або вітрового впливу, тому розміри ніколи не копіюються з іншого будинку.
Які помилки найпоширеніші при кроквяній системі даху?
Найсерйознішою помилкою є залишення нижніх кінців крокв незв'язаними, або через недогляд, або тому що зв'язку було видалено пізніше. Друга помилка — вирізання або видалення балки перекриття під час переобладнання горища або реконструкції без перевірки, що вона утримувала. Третя — перекриття занадто великого прольоту кроквами, які є занадто легкими для навантаження. Погане кріплення нижніх кінців крокв до мауерлату також є поширеним дефектом, оскільки це дозволяє даху підніматися під дією вітру.
Чим кроквяна система даху відрізняється від ферми даху?
Кроквяна система будується з окремих елементів, які вирізаються та збираються на місці або попередньо нарізаються, а потім встановлюються. Ферма даху — це повністю готовий, попередньо розрахований блок, елементи якого утворюють трикутну раму, зазвичай виготовлену на заводі. Кроквяна система дає свободу формування горища, тоді як ферма дає перевірену, повторювану раму. Внутрішні решітчасті елементи ферми займають простір горища, який чиста кроквяна система залишає вільним.
Часті запитання
- Чи можна прибрати балки перекриття в кроквяній системі?
- Без заміни стяжок — ні. Балки перекриття зазвичай утримують ноги крокв разом, тому їх видалення залишає стіни під розпором, на який вони не розраховані. Будь-які зміни має перевірити конструктор до початку робіт.
- Чи потрібні прогони для стійкості кроквяної системи?
- Ні, базова кроквяна система працює без прогонів чи затяжок за умови, що ноги крокв стягнуті. Проектувальники додають ці елементи, коли проліт стає занадто великим для самих крокв або коли хочуть перенести навантаження із зовнішніх стін.
- Чи підходить кроквяна система для переобладнання горища?
- Так, тому що горище залишається відкритим, без елементів на середній висоті. Балки перекриття, що стягують ноги, мають залишатися на місці, тому корисна висота залежить від форми даху та планування приміщення, що слід узгодити з проектувальником із самого початку.
- Чим кроква кріпиться до стіни?
- Вирізана п'ята спирається на мауерлат і фіксується цвяхами, болтами або з'єднувачами. Мауерлат, у свою чергу, анкерується до верху стіни або армопоясу, щоб вітровий відсмоктувач не підняв дах.
- Хто визначає переріз крокв для будинку в Словаччині?
- Конструктор — на основі прольоту, кроку, сорту деревини, снігової зони ділянки та вітрових навантажень. Розміри, скопійовані з іншого будинку або взяті із загальної таблиці, не замінюють такого розрахунку.