Valbová střecha pro kutily – krokvový systém, jednotky a prvky

Valbová střecha má složitější konstrukci než sedlová střecha. Je mnohem obtížnější ji navrhnout a zejména vyrobit svépomocí. V první řadě se to týká krokvového systému. Dá se také říci, že valbová střecha je nejen pracná, ale také dražší z hlediska materiálů (včetně střešní materiály), ačkoliv kvůli absenci štítů je tato část nákladů kompenzována.

Co je to valbová střecha z Wikipedie

Valbová střecha je typ střechy se čtyřmi sklony, přičemž koncové sklony mají trojúhelníkový tvar (nazývají se „valby“) a sahají od hřebene k okapu. Další dva sklony mají lichoběžníkový tvar. Díky své konstrukci je střecha velmi praktická z hlediska srážek.

ru.wikipedia.org/wiki/Valmová_krov

Typy střech

O zcela symetrické valbové střeše lze hovořit pouze ve vztahu k valbové konstrukci, která má čtvercový výčnělek: všechny svahy jsou provedeny ve tvaru identických rovnoramenných trojúhelníků a rohové krokve se sbíhají do bodu.

Mnohem méně často se valbová střecha používá u budovy s obdélníkovou základnou, kdy střecha se skládá ze dvou identických párů trojúhelníkových svahů. Pak se používá valbová střecha nebo jedna z možností poloviční valbové střechy.

Klasická valbová střecha má hřeben, který probíhá rovnoběžně s dlouhou stěnou domu (pokud je obdélníková) a skládá se ze dvou typů svahů:

• – krátký trojúhelníkový, jehož vrchol spočívá na konci hřebene;
• – dlouhý, lichoběžníkového tvaru, jehož horní strana spočívá na hřebenovém trámu.

V podstatě si lze konstrukci palmové střechy představit jako „modifikaci“ sedlové střechy, u které jsou štíty „seříznuty“ pod úhlem ke stropu a samotnému štítu. Pokud rovina řezu prochází podél horního věnce dřevěného domu nebo muelratu cihlového domu a nezbývá místo pro štít, pak se jedná o klasickou valbovou střechu.

Řezná rovina se ale může lišit.

V tomto případě se získá jedna z možností poloboké střechy:

• – holandský – valba (svah) má tvar trojúhelníku s vrcholem u hřebene a odřízne pouze část štítu, který má pak tvar lichoběžníku;

• – Dánský – kyčel, stejně jako boční svahy, je vyrobena ve tvaru lichoběžníku, který spočívá na stěnové desce ve spodní části a na rohových trámech krátkou stranou a na něm je (až po hřeben) namontován malý trojúhelníkový štít.

Je třeba zvážit dva typy krokvových systémů:

– malé budovy mohou použít zavěšenou konstrukci, kde sloupky spočívají na stropních trámech;

— u vrstveného systému se jako opora pro sloupky používá pražec, který se umisťuje na vnitřní nosnou stěnu a je schopen odolat velkému zatížení.

Složitější systém lze použít, pokud jsou uvnitř budovy dvě nosné stěny. V tomto případě se instalují konstrukce ve tvaru U ze dvou řad sloupků pro podepření hřebenového trámu, na kterém spočívají mezilehlé krokve, s úchyty mezi nimi a podpěrnými svěrkami pro hřeben.

Palmová střecha – hlavní prvky a uzly

Na rozdíl od sedlové střechy má valbová střecha ve svém krokvovém systému krokve různých délek a tlouštěk.

Nejvíce zatížené jsou diagonální (šikmé) krokve, které vedou od rohu domu k hřebeni. V závislosti na úhlu krátkého (valbového) sklonu se jejich délka může lišit až jedenapůlkrát od středních a mezilehlých krokví, které vedou od hřebene střechy k hornímu obložení (mauerlat).

Proto se šikmé krokve vyrábějí ze zdvojeného dřeva nebo prken. To nejen zvyšuje nosné vlastnosti konstrukce, ale také usnadňuje instalaci krátkých krokví. Kromě „zdvojení“ lze pro zvýšení pevnosti instalovat jednu nebo dvě další podpěry.

Valba a svah mají centrální krokve a nahoře spočívají na hřebeni.

Mezilehlé krokve mají stejnou délku jako střední a jsou součástí svahů.

Krátké krokve (krokve, zkrácené krokvové nohy) spočívají na šikmých krokvích. Aby se zatížení šikmých krokví rovnoměrně rozložilo, krokve na straně valby a spádu se upevňují s posunem vůči sobě navzájem.

Hřeben (vaznice) je horní trám (dvojitá deska), na kterém spočívají diagonální, střední a mezilehlé krokve.

U jakéhokoli typu domu slouží dřevěný trám nebo kláda jako spodní opora pro všechny krokve. V každém případě má tento prvek svůj vlastní název:

• pro cihlový (blokový, monolitický, kamenný) dům – Mauerlat;
• pro rám – horní obložení;
• pro dřevo (kláda, kočár, kulatina, trám) – horní koruna.

Pražec lze považovat za součást mauerlatu nebo horního pásování na vnitřní nosné stěně. Slouží jako základna sloupků a výztuh pro upevnění hřebene a zpevnění krokvového systému. Pokud neexistují žádné vnitřní nosné stěny, instaluje se pro tyto účely táhlo – trám opřený o mauerlat a další sloupové podpěry na stropě cihlového domu (u dřevěného domu to mohou být stropní trámy).

Sprengel je spodní rohový nosník mezi sousedními stranami Mauerlatu (horní páska), na kterém spočívá výztužný sloupek diagonální krokve.

Výztuhy, nosníky (příčníky) jsou dodatečné horizontální prvky mezi svislými podpěrami nebo protilehlými krokvemi.

Výztuha (krokvová noha) zvyšuje vypočítané zatížení krokve a přeměňuje ji z jednopolového spojitého nosníku na dvoupolový.

Na každý z uvedených prvků působí různé síly. V závislosti na velikosti a směru těchto sil se vypočítávají rozměry průřezu každého prvku. Existují regulační dokumenty, které definují výpočtové vzorce a korekční faktory, jež závisí na druhu a jakosti dřeva.

Požadavky na materiály krokvového systému

Jako standardní materiál se akceptuje borovicové nebo smrkové dřevo. Pokud se použijí jiné druhy dřeva, zavádějí se do výpočtů korekční faktory.

Pro každý typ zatížení existují omezení ohledně jakosti řeziva, která jsou určena velikostí a umístěním „vad“, jakož i povahou řezu.

Nejodolnější je dřevo 1. třídy. Nejlépe se používá v prvcích, které pracují v tahu, napětí a ohybu – nejkritičtějším zatížení pro dřevo. V první řadě se jedná o krokve, trámy a táhla, které pracují v tahu. Hlavní ukazatele 0.2. třídy: součet průměrů suků na délce 25 m do 7 % šířky, sklon vláken do 5 %. Na nosné prvky jsou kladeny další požadavky: vzdálenost mezi letokruhy do 20 mm, pozdní vrstvy (nejsilnější) by měly být alespoň XNUMX % šířky.

Prvky pracující v tlaku, stlačování a ohybu

(sloupky, výztuhy a úchyty) mohou být vyrobeny ze dřeva druhé třídy: součet průměrů suků do 1/3 šířky na 20 cm délky, sklon vláken do 10 %.

U krokví z prken stojících na hraně není povoleno volné jádro a v místech upevnění a spojů by neměly být žádné praskliny.

Pokud má nosný prvek otvor nebo zářez pro upevnění, jeho únosnost se vynásobí 0.8.

Po určení vypočítaného průřezu se vybere standardní řezivo nejblíže zvětšení.

Délka souvislých prvků nosné konstrukce nesmí překročit 6.5 m.

Při výpočtu rozměrů krokví je nutné vzít v úvahu souhrn zatížení, které na ně působí.

Postup pro výpočet celkového zatížení krokvového systému

V zásadě již existují hotové kalkulační programy, které vypočítávají parametry krokvového systému v závislosti na typu střechy a jejích konstrukčních prvcích. Tyto programy jsou založeny na platných předpisech a tabulkách, které také zohledňují charakteristiky regionu.

Výpočet valbové střechy začíná stanovením celkového zatížení. K tomu se berou v úvahu extrémní zimní podmínky: hmotnost sněhu, střešní krytiny, opláštění, izolace, vnitřní úprava (pro podkroví), tlak větru a vlastní hmotnost krokvového systému. Poslední parametr nelze při výpočtu zohlednit okamžitě, proto se hodnoty nejprve určí s ohledem na přibližné hodnoty a poté se přepočítají na základě hmotnosti krokví, vazníků, trámů a posoudí se pevnost konstrukce.

Zatížení větrem a sněhem se určuje podle aktuálních SNiP (2.01.07-85 oddíly 5 a 6), kde tlak sněhu závisí na úhlu sklonu a tlak větru na výšce budovy. V počáteční fázi se vlastní hmotnost odhaduje přibližně: hmotnost krokví je do 15 kg/m2, bednění do 12 kg/m2, úchytů a nosníků do 10 kg/m2, hmotnost izolace a střešní krytiny se určuje individuálně.

Výpočet se provádí podle mezních stavů:

• návrhové zatížení (pro zničení);
• standardní zatížení (průhyb).

Standardní zatížení je určeno stejnou sadou,

stejná jako vypočítaná, s výjimkou hmotnosti sněhu, která je snížena faktorem 0.7.

Obě tato zatížení se měří tlakem na jednotku plochy a krokve (stejně jako ostatní střešní prvky) mají lineární rozměry. Pokud je rozteč krokví jeden metr, pak se lineární zatížení rovná vypočítanému (normativnímu) zatížení. V ostatních případech se zatížení přepočítává s korekčním faktorem rovným rozteči v metrech.

Rozteč bednění závisí na typu střešní krytiny a úhlu sklonu střechy. Rozměry desky (nebo tyče) bednění se vypočítávají na základě celkového zatížení podobně jako u krokví, pouze bez zohlednění hmotnosti krokví, ale s přihlédnutím k jejich vlastnímu rozteči.

Pro spolehlivost lze získané hodnoty zvýšit korekčním faktorem 1.1.

Jako příklad můžeme uvést vypočítané (podle SNiP) hodnoty tlaku sněhu a větru pro Moskevskou oblast, s ohledem na to, že úhel sklonu střechy je 30° a výška domu je 10 m:

• vypočítaný tlak sněhu je 180 kg/m2, standardní – 156 kg/m2;
• tlak větru – 20.8 kg/m2.

Na závětrné straně střechy se sklonem 30° existuje v této oblasti potenciál pro hromadění sněhových vaků. Tlak sněhu se zvyšuje o 1.25 – konečná hodnota vypočítaného tlaku sněhu = 225 kg/cm2.

Po sečtení všech hodnot (hmotnost opláštění, střešní krytiny atd.) s přihlédnutím k koeficientu 1.1 získáme maximální hodnoty pro celkové zatížení:

• pro destrukci 320 kg/m2;
• pro průhyb 245 kg/m2.

Jsou převedeny na lineární hodnoty s ohledem na sklon krokvového systému a berou se jako počáteční hodnoty pro výpočet charakteristik krokvového systému.

Výpočet

Pro sklon do 30° se krokev považuje za ohýbatelný prvek. Výpočtový vzorec pro určení její tloušťky při dané šířce (h) je jednoduchý:

kde R je ohybová odolnost dřeva (pro borovici 130 kg/cm2) a M je maximální ohybový moment.

Nejtěžší část:

Toto je definice maximálního ohybového momentu, který závisí na celkovém zatížení a konfiguraci krokvového systému. Pro laika je možné jej vypočítat, ale není to snadné. Navíc po určení rozměrů je nutné zkontrolovat shodu krokve se standardním průhybem na nejdelším úseku, který by neměl být větší než 0.5 % jeho délky. Pokud taková shoda neexistuje, pak se jeden z rozměrů zvětší a výpočet se provede znovu.

Obvykle se pro krokev volí deska (b) o tloušťce 50 mm. Autoři často píší o dostatečné šířce 150 mm (h), ale ne vždy tomu tak je. Například pro střechu s úhlem sklonu 30° a celkovou délkou rozpětí v horizontálním průmětu 4.5 m (1.5 + 3) by pro předem vypočítané celkové zatížení měla být šířka krokve 160 mm (nejbližší standardní deska je 175 mm) a to za předpokladu, že existuje další opěrný bod. Pokud chybí, bude vypočítaný průhyb větší než standardní.

Proto nemůžete jednat „intuitivně“, zejména u kapitálových budov, ale je lepší provést výpočet buď samostatně pomocí vhodných programů, nebo jej svěřit specialistovi.

I v prvním případě by bylo lepší, kdyby se do toho zapojila zkušená osoba, která dokáže provést potřebné úpravy výkresů, aby se konstrukce zpevnila a zajistila potřebná pevnost.

Valbová střecha – montáž svépomocí

Po určení rozměrů všech prvků krokvového systému dané konstrukce se určí způsob upevnění a počet spojovacích prvků pro každou jednotku. Mohou to být hřebíky, kovové sponky, šrouby. V druhém případě, jak je uvedeno výše, se zavádí redukční faktor 0.8 a pevnost krokve (vzpěra, úchop) se posuzuje tak, aby byla schopna odolat vypočítanému zatížení.

Pro každý typ spojovacího prvku existují standardní indikátory. Například hřebík o délce 150 mm vydrží zatížení 100 kg (stlačení nebo tah). Pokud průřez svorky nebo příčníku neumožňuje zatlouct požadovaný počet hřebíků do uzlu, použijí se kovové desky nebo dřevěné podložky.

Valbovou střechu si můžete vyrobit vlastníma rukama, pokud mluvíme o altánu nebo malém zahradním domku, kdy je hmotnost prvků krokvového systému malá. Pro seriózní projekty potřebujete asistenty. Pro větší přesnost a rychlost je lepší použít laserový svinovací metr и laserové úrovni.

Nejprve se pro hřebenový trám (na pražci nebo stropních trámech) instalují podpěrné sloupky a vyztuží se dočasnými výztuhami.

Pak se k hřebeni a mauerlatu (horní pásování) připevní šikmé krokve. Mohou být podepřeny mauerlatem (převisy pokračují pomocí klisen).

nebo udělejte zářez a „zavěste“ ho na požadovanou délku.

Centrální a mezilehlé krokve se instalují stejným způsobem, přičemž se dodržuje krok rozložení mezi nimi.

Protože diagonální krokve jsou nejdelší, může být nutné je vyztužit jednou nebo dvěma podpěrami na vaznících a prodloužit je. Spoje desek by měly být od horního a dolního bodu podpory ve vzdálenosti 15 % délky krokve.

Poslední z krokví, které se instalují, jsou krokve. Jejich upevnění pomocí pilového řezu je nejobtížnější, takže si můžete zvolit spojení pomocí lebečních tyčí na diagonální krokvi.

Konstrukce je vyztužena svorkami, příčníky, výztuhami a dalšími sloupky.