Основою конструкції при влаштуванні покрівельвиступають кроквяні і підкроквяні елементи. Несуча система покрівельного покриття - це кроквяні балки і ферми. Балки підкроквяні є опорою для кроквяних елементів. Вони застосовуються при влаштуванні покриттів в одноповерхових багатопрогонових промислових будівлях, в житлових будинках при пристрої мансардних поверхів.
Види підкроквяних балок і ферм
Надійність всієї покрівельної системи в повній мірізалежить від міцності і грунтовності несучої кроквяної і підкроквяний конструкції. На неї виявляється велика кількість різноманітних зовнішніх навантажень.
Балки підкроквяні - це вироби з одногоцільного елемента, який приймає зовнішнє навантаження, розподіляючи її по всій своїй довжині. В цьому випадку найбільші напруги виникають по кінцях балки. Застосовується вона в балкових стропильних системах влаштування покрівлі.
Підкроквяна ферма - це складна складоваконструкція, яка збирається з окремих стрижнів, жорстко з'єднаних між собою. Навантаження виникають тільки в вузлових з'єднаннях стрижнів. Використовуються такі конструкції в покрівельних системах із кроквяними фермами.
Залежно від матеріалу виготовлення підкроквяні конструкції можна розділити на:
- Залізобетонні.
- Сталеві.
- Дерев'яні.
- Армовані дерев'яні системи.
Залізобетонні і сталеві балки і ферми найбільшчасто використовуються в будівництві промислових будівель і споруд. Дерев'яні і посилені арматурою елементи з дерева активно застосовуються для пристрою не тільки виробничих покрівель, а й при будівництві дахів в житлових будинках.
У промисловому будівництві підкроквянихконструкціями перекривають 12-метрові, 18-метрові, 24-метрові і 30-метрові прольоти між колонами. При шестиметровому кроці кроквяних конструкцій підкроквяні балкові елементи і ферми служать для них проміжними опорними елементами.
По виду поперечного перерізу балки поділяються на:
- Прямокутні.
- Таврові.
- Двотаврові.
- Коробчаті балки.
В індивідуальному житловому будівництві конструкції, призначені для опори кроквяної системи, застосовуються не часто. В основному їх використовують при пристрої мансардних приміщень.
Залізобетонні підкроквяні балки
Залізобетонні вироби застосовуються для пристроюпокрівельних покриттів з невеликим ухилом, а також для похилих дахів. Виготовляються вони на заводах ЗБВ, де відразу застосовується попереднє напруження балок сталевими арматурами. Види використовуваної арматури:
- Стрижні з періодичним профілем зміцнені.
- Дротові пучки з особливо міцного дроту.
- Кручені дротяні пасма.
- Струнна арматура.
За формою розрізняють балки підкроквяні зпаралельними і не паралельними поясами. Їх розрахунок проводиться виходячи з навантаження, яку надає кроквяна балка, яка спирається точково на середину Підкроквяний елемента, і навантаження від ваги самої балки, що розподіляється по її довжині. Вироби виготовляються із строповочними отворами, призначеними для монтажу і підйому, іноді замість них використовуються монтажні петлі.
Встановлюються в середніх рядах споруд дляопори кроквяних балок і ферм, якщо ширина їх кроку 6 метрів, а ширина установки середніх колон - 12 метрів. Установка підкроквяних балок проводиться на колони, закріплюються вони методом зварювання закладних деталей. В середині балок підкроквяних і по їх кінцях виконані спеціальні опорні площі із заставними листами і анкерними болтами для установки кроквяних конструкцій.
Мають Таврове або двотавровий поперечний переріз з нижньою полицею і форму трапеції. Нижня полиця посилюється в місцях, де передбачається установка кроквяних балок.
По довжині балки підкроквяні в основному бувають12-метрові, іноді застосовуються 18-метрові або 24-метрові вироби. Висота по центру становить 1,5 метра, в місцях опор - 0,6 метра. Ширина нижньої полиці - 0,7 метра. Повинна мати певні двотаврова балка розміри. ГОСТ 19425-74.
Підкроквяна залізобетонна ферма
Залізобетонні підкроквяні ферми застосовуютьсяпри влаштуванні скатних покрівель. Мають форму трапеції, у якої два пояси: нижній - горизонтального виду і верхній - ламаною конструкції. На даний момент найбільш актуальними є безраскосие ферми зі збірного залізобетону.
Для надійності кріплення кроквяних ферм опорніділянки підкроквяних елементів посилюються. Для установки плит покриття передбачені стійки біля опор. Стійки і нижній пояс підкроквяний ферми виготовляються з попереднім напруженням. Для виробництва використовується бетон марок 300-500.
Як і в балочному варіанті, в підкроквяних фермах для кріплення до колон і опори передбачені заставні металеві елементи.
Сталеві підкроквяні балки
Сталеві системи мають довжину 12 метрів, 18метрів, 24 метра, можуть проводитися довжиною 48 метрів. Конструкційно вони аналогічні вживаним кроквяних балок. Складаються з двох поясів: верхнього і нижнього. Верхній спирається на монтажний столик на колоні і кріпиться до нього болтами. Нижній пояс балки прикріплюється до колони за допомогою горизонтальних планок.
Підкроквяна сталева ферма
Виготовляються з паралельними верхнім і нижнімпоясами. Довжина уніфікована і становить 12 метрів, 18 метрів, 24 метра. Залежно від виду кроквяної ферми, висота підкроквяний конструкції може бути 3,13 метра, 3,27 метра або 3,75 метра.
Кріплення до колон проводиться за допомогою надопорних стійок, на які спирають кроквяні ферми.
В даний час в промисловому будівництвістали застосовуватися полегшені сталеві варіанти виготовлення ферм. Наприклад, трубчасті системи або балки з тонкими стінками. Завдяки такій конструкції ферми виходять більш легкі, зменшується витрата стали на їх виготовлення, скорочується термін їх монтажу.
Дерев'яні підкроквяні системи
Конструкції з дерева, призначені для опорина них кроквяної системи, мають досить велику міцність і стійкість до багатьох агресивних дій. Вони довговічні при застосуванні їх в спорудах з нормальними режимами по температурі і вологості. У промисловому будівництві вони використовуються в будівлях, де присутні несприятливі для залізобетону і металу середовища.
За конструктивним виглядом розрізняють підкроквяні елементи у вигляді:
- Балок.
- Ферм.
- Арок.
- Рам.
Якщо довжина прольотів в будівлі до 18 метрів, тозастосовується підкроквяна балка дерев'яна. У будівлях, де прольоти чималі - до 30 метрів, доцільніше використання дерев'яних підкроквяних ферм. Арки і рами з дерева в якості підкроквяних елементів використовуються не часто.
Дерев'яна підкроквяна балка
У промисловому будівництві найчастішевикористовуються балки, склеєні з дощок. Такі конструкції набагато міцніше і довговічніше, ніж цільні вироби, можливе виготовлення різних форм підкроквяних балок. Вироби з конструкційного клеєного бруса набули широкого поширення при влаштуванні покрівельних систем. Цілісні круглі колоди можуть витримати більш серйозні навантаження, але вони сильно поступаються клеєного бруса по міцності на вигин.
Вузол стикування дерев'яної підкроквяний балки можна побачити на фото нижче.
Поперечний переріз балки буває прямокутним абодвотавровим. Верхній і нижній пояси підкроквяний балки можуть бути паралельними, або двосхилий верхній пояс і горизонтальний або ламаний нижній пояс. При довжині прольоту до 15 метрів часто використовуються двотаврові балки зі стінками з дощок або фанери і брусковим ребрами жорсткості.
Дерев'яна підкроквяна ферма
Основними матеріалами для виготовленняпідкроквяних дерев'яних ферм є бруси, дошки або колоди. Кріплення елементів можливо за допомогою металевих метизів, пластин. Великого поширення набули клеєні дерев'яні підкроквяні ферми. Пояси їх виготовляються суцільними по ширині. При такому способі виготовлення на кінцях сполучних елементів виконуються нарізні зубчасті шипи і аналогічні їм за формою пази. Клей наноситься на всю поверхню стику, далі деталі конструкції пресуються.
Армовані дерев'яні підкроквяні балкові елементи і ферми
Армуються дерев'яні підкроквяні елементи зметою їх посилення. В якості арматури використовуються сталь або склопластик. Кріпиться арматурна деталь всередину дерев'яної за допомогою епоксидного клею. Іноді використовується попереднє напруження арматури.
установка
Установка підкроквяних балок і ферм проводитьсянаступним чином. Залізобетонні підкроквяні балкові елементи і ферми за допомогою закладних металевих деталей приварюються безпосередньо до оголовків колон. Можливе кріплення їх на болти. Залізобетонні консолі або металеві столики на підкроквяних виробах виконують функцію опорних майданчиків для несучих кроквяних конструкцій.
Сталеві ферми кріпляться до колон збоку дометалевого надколонніку нижнім поясом. Його висота становить 0,7 м. Один з одним ферми скріплюються верхніми поясами. Кроквяні ферми спираються на столики підкроквяних ферм і на закріплені на колонах надколінка.
Дерев'яні підкроквяні балки в монтажу даху виглядають наступним чином (див. Фото).
Установка балок для двосхилим даху
Коли в будівлі існують дві несучі внутрішністіни, кроквяна система встановлюється на підкроквяні елементи. У цьому випадку вони спираються на лежень, за допомогою стійок із брусів, а також внутрішні стіни. Зазвичай це дві підкроквяні балкові конструкції, розміщені вздовж даху. Застосовується такий варіант при висоті від перекриття до коника даху від 1,4 метра до 2,5 метра. В цьому випадку під дахом утворюється досить вільний простір, який можна використовувати в якості мансарди.
Підкроквяна балка, або затягування, можевстановлюватися безпосередньо на кроквах на відстані однієї третини висоти від перекриття до коника. Такий варіант дозволяє збільшити обсяг внутрішнього приміщення під дахом. Кроквяна, підкроквяна системи і дах тут грають роль зовнішніх стін і покриття.
Кроквяні і підкроквяні балки можна побачити на фото в статті.
В першу чергу, на мауерлат укладаютьсякрайні підкроквяні балки на обидві стіни будинку. При варіанті дерев'яного будинку замість мауерлата використовується верхній вінець зрубу. Балки повинні бути строго паралельними один одному, перевірити це можна, вимірявши відстань між їх кінцями по діагоналі. Балки лягають з виступом не менше 0,5 метра за краю периметра будинку. Якщо дошки по довжині менше, ніж потрібно для балки, то проводиться зрощування підкроквяних балок.
Потім необхідно натягнути мотузки міжукладеними балками по обох краях, і вивірити їх за рівнем. На відстані одного метра від крайньої встановлюється наступна підкроквяна балка. Також лягає дошка на протилежному боці. Обов'язково перевіряється їх горизонтальність. Таким чином укладаються інші балки підкроквяні по всій довжині стіни.
Щоб вирівняти виступи дощок за межі стін,відміряється 0,5 метра на кожній крайній балці, простягається мотузка. На середніх балках робляться відмітки по мотузці, зайві кінці відпилюють. Далі на підкроквяні систему встановлюються несучі крокви.
ГОСТи по підкроквяних конструкцій
На виготовлення залізобетонних підкроквянихконструкцій поширюється ГОСТ 20372-2015, введений в дію з 1 січня 2017 року. Згідно з цим документом, для виробництва використовується важкий або легкий конструкційний бетон. Сталеві підкроквяні ферми виробляються згідно ГОСТ 27579-88. Має певні і клеєна двотаврова балка розміри. ГОСТ 19425-74.
