Односкатные крыши частных домов, коттеджей и даже небольших дачных домиков смотрятся очень оригинально. Мода на этот тип кровли пришла к нам из теплых стран, где практически не бывает осадков. В тех краях крыши в один скат могут быть совершенно пологими, но для нашего климата такой вариант вряд ли подойдет. Какой минимальный угол наклона односкатной крыши допустим в условиях России, и как правильно рассчитывать оптимальный уклон для конкретного случая, мы расскажем вам сегодня.
Что влияет на высоту конька?
Коньком называют горизонтальное ребро сопряжения вершин двух скатов крыши. Завышение и занижение высоты негативно влияет на эксплуатацию кровли, портит внешний вид здания. Поэтому при расчете недостаточно руководствоваться лишь собственным вкусом. Перед тем как рассчитать высоту конька важно обратить внимание на различные технические условия.
В статье примем по умолчанию крыши с равными скатами по длине и углу наклона. Это упростит определение высоты, хотя все описанные принципа применимы и к асимметричным конструкциям.
Согласно геометрии, один из скатов будет гипотенузой, а расстояние от конька до основания катетом.
- тип кровельного покрытия;
Теперь пройдемся по каждому пункту более подробно.
Кровельное покрытие
Для разных материалов есть собственные требования по крутизне уклона. От этого показателя будет зависеть расчет высоты конька двускатной крыши. Есть общие принципы выбора материал в зависимости от угла ската:
- Для небольших штучных элементов уклон ската должен быть больше чем для длинных листовых материалов. Это связано с тем, что при скапливании влаги в стыках могут появиться протечки. Поэтому коньки для шиферной крыши выше чем коньки на крышу из металлочерепицы. Дело в том, что длина волнового шифера всего 1,75 м, а металлический кровельный материал может занимать всю длину ската.
- Высота коньковой крыши влияет и на количество стыков. С занижением угла должно уменьшаться и количество соединений, нахлестов. Поэтому самыми надежными вариантами считаются крупнолистовые и рулонные материалы.
- Тяжелые кровельные элементы размещают на крутых скатах. Крыши из шифера и керамической черепицы имеют большую массу, поэтому делают крутой уклон. Так, они не прогибают стропильные балки.
При этом стоит помнить, что чем круче уклон, тем больше материала для покрытия крыши понадобится. Так, если брать за 100% потребность для угла ската 7-10°, тогда угол в 45° потребует 150% перерасход, а угол 60° — все 200%.
Размеры скатов относительно ширины дома будет меняться вместе с высотой конька.
Чердачное помещение
Существует две разновидности домов: с чердачным помещением и без него. Для каждого варианта есть собственные условия расчета высоты конька. Если чердачное помещение жилое, тогда к росту самого высокого владельца добавляется 30-40 см. Но лучше подумать и о гостях, сделав потолок на высоте 2,4 метра. Но важно помнить, что это только потолок, а не высота крыши. Сюда нужно будет прибавить еще полметра или больше, в зависимости от предпочтений.
Если чердачное помещение нежилое, тогда высота конька рассчитывается под влиянием пожарной безопасности. Один из пунктов обязывает владельцев обеспечить сквозной проход под кровлей высотой не меньше 1,6 метра, а шириной 1,2 м. При сложных стропильных системах эти размеры могут быть сокращены на 0,4 м. Это пространство обеспечит свободный воздухообмен и проход для ремонта, осмотра.
Бесчерданые здания строятся так, что над перекрытием предыдущего этажа дополнительно возводятся стены. Например, в полумансардных зданиях высота стен увеличена на 1,4 метра. В таких конструкциях высота крыши отсчитывается от нижней грани мауэрлата. Такие конструкции подходят для климатических зон с сильными ветрами. Это делает возможным уменьшить уклон ската.
Бесчердачные сооружения популярны в строительстве гаражей, складов и других небольших бытовых построек. Обычно в них не предусматривается чердачное перекрытие, тем самым происходит экономия материала и времени.
Атмосферные явления
Климатические условия напрямую влияют на высоту конька. Поэтому в разных городах имеется свой «золотой» уклон ската. К атмосферным явлениям относят следующие факторы:
- Осадки. Чем больше дождей снега в вашем регионе, тем больший уклон нужно делать. Соответственно увеличивается и высота крыши. Если пренебречь этим условием, тогда увеличивается вероятность появления протечек.
- Ветер. Для местностей с ветрами средней и малой силы нет разницы в высоте конька. А вот так, где часто дуют сильные, порывистые ветра обычно уклон кровли не превышает 10°. Это накладывает определенные ограничения на применяемые материалы. Не учитывая силу ветра, вы рискуете потерять всю конструкцию крыши.
- Количество снега. Существует отношение между крутизной уклона и количеством снега. Чем больше его выпадает зимой, тем больший угол нужно делать. Причина в увеличении нагрузки на стропильную систему. Рекомендуется отдавать предпочтение скатам уклоном больше 45°.
Определить особенности региона проживания можно обратившись в местную метеослужбу или к справочной литературе. В нормативной документации СНиП 23-01-99 или СП есть погодные карты и рекомендации по строительству.
Требования СНиП
В требованиях СНиП II-26-76 и обновлении СП , определяющих строительство кровель говорится, что наклон плоской крыши обязан быть в пределах 2-12⁰. Можно сделать вывод, что более значение более 12⁰ предполагается для скатных вариантов. Но это не совсем так. Четкого описания угла скатной крыши не имеется. Соответственно требование к 12⁰ не будет обязательным к исполнению. На практике границы между плоскими и скатными определяется на глаз. Прописанных требований не имеется.
Причислить конструкцию к односкатной можно по применяемому материалу. Плоские в основном кроются материалами на основе битума.
От чего зависит выбор наклона ската кровли?
В стандартах СНиП указано, что крышу полагается считать плоской, если угол ее наклона находится в пределах 2-12 градусов. Для односкатной конструкции специалисты определяют минимум в 10-12 градусов. Но будет грубой ошибкой принимать эти цифры, как стандарт для абсолютно всех строений, так как разные условия могут диктовать разные показатели.
Вот, что думают об этом практикующие мастера:
- Чем больше площадь крыши, тем выше должен быть рассчитанный уклон ската, так как вероятность провисания кровли под снегом увеличивается.
- Угол зависит и от планируемого кровельного материала. Например, для профнастила крутизна ската рассчитывается от 20 до 45 градусов (иногда и выше), в то время как мягкая кровля требует минимального уклона – 5-20 градусов;
- На выбор угла влияет выбор типа кровли. Существуют вентилируемые и не вентилируемые крыши. Первые проектируются для жилых домов и могут иметь максимальный угол наклона, вторые же пригодны для гаражей, террас и построек открытого типа. Угол наклона не вентилируемой крыши может быть от 2 до 10 градусов;
- Обязательно учитываются такие особенности, как тип здания и размер крыши. Например, если в жилом помещении есть внутренние несущие перегородки, то можно не поднимать односкатную крышу слишком высоко, а установить на лежни надежные стойки для поддержания веса кровли с небольшим уклоном;
- И, главное! На угол уклона влияют погодные особенности региона, в котором проходит строительство. Так, ветреные районы требуют минимального уклона, а в условиях снежных зим лучше делать скат кровли круче, чтобы снег не задерживался на крыше.
Уклон наклона ската крыши и кровельные материалы
Для устройства скатных крыш могут применяться различные материалы, которые и определяют угол ската. Наиболее распространенными являются: асбестоцементные листы, целлюлозно-битумные (эти два еще называются шифером), мягкая черепица (другие названия — битумная, гонт), рубероид, металлочерепица, керамическая, цементная черепица и др.
Наименьший уклон кровли считается наиболее экономичным, так как гипотенуза всегда длиннее своих катетов. Поэтому часто встает задача определения минимального угла наклона крыши. Чем герметичнее стыки материала, чем он плотнее, тем меньшим может применяться наклон. Если у него герметичные стыки, значит ветер не будет задувать под них влагу. Если материал достаточно плотный, то он выдержит большие нагрузки от осадков, поэтому его можно располагать более полого.
Вверху вам предоставлен график, на котором синими линиями обозначаются наклоны крыш с определенными кровельными материалами. Чтобы определить, какие максимальные и минимальные наклоны имеют те или иные материалы, воспользуемся таблицей внизу. Сразу отметим, что уклон показывает угол наклона ската по отношению к горизонту. Он может быть большим, тогда крыша будет называться крутой или маленьким, тогда крышу будут именовать пологой. Как уже написано выше, уклон скатов может выражаться безразмерными величинами или в виде градусов и процентов. Наиболее удобно пользоваться именно безразмерными величинами, поскольку для этого необходима лишь рулетка. Если по каким-то причинам плотники не занают высоту конька, то они могут рассчитать ее самостоятельно. Для этого они замеряют расстояние между опорами, то есть, узнают длину пролета, находят середину и отмеряют вверх половину (при уклоне 1/1), треть (при уклоне 1/3) или другую величину.
Полукруглая шкала показывает отношение в градусах, а вертикальная в процентах. Использовать этот график можно в качестве основы, чтобы вычислить минимальный угол наклона крыши дома. Жирной линией обозначен уклон в 50%. Обратите внимание, что вертикальный отрезок h, выступающий в роли конька дома, помещается в другом большем катете два раза. Отметим, что угол наклона гипотенузы, то есть крыши дома представляется отношением высоты к своему заложению.
i= высота h/(1/2) = 2,5/ (12 / 2) = 5 / 12, или по-другому 5 : 12. Для представления этого уклона в процентах, необходимо это отношение умножить на 100. Получаем выражение: 5:12*100 = 41,6666%. Как мы видим, 41,666% — это минимальный угол наклона крыши.
Как рассчитать высоту двухскатной крыши
И так, мы разобрались с типами крыш и выбрали материал, которым будем ее укрывать. Но встает вопрос, а какой высоты строить крышу, что бы она была комфортной и безопасной в эксплуатации. Вот о том, как рассчитать высоту двухскатной крыши, мы и поговорим в этой статье.
Какое значение имеет высота крыши
Оказывается, высота крыши имеет большое значение. Во-первых, чем больше угол ската, тем меньше будет залеживаться зимой снег. Во-вторых, от ее значения зависит комфорт использования мансардного пространства, если у вас второй этаж жилой. В-третьих, затраты на работы по укрытию крыши, так как чем выше конек, тем больше материалов потребуется использовать. В-четвертых, большая площадь покрытия крыши будет испытывать значительную ветровую нагрузку. Чтобы компенсировать риски придется делать мероприятия по усилению конструктива крыши.
Мы уже с вами рассмотрели различные типы крыш. Давайте рассмотрим расчет высоты фронтона крыши на примере двухскатной крыши. Двухскатная крыша имеет два ската, которые опираются на отдельно стоящие, налегающие друг на друга пары стропил. Пары связаны между собой обрешеткой. С торцов крыши выполнены фронтоны. Они завершают фасад дома. У двухскатной крыши фронтоны треугольной формы. На фронтонах обычно располагаются слуховые окна, если подкрышное пространство не эксплуатируется или окна мансарды, если второй этаж жилой.
Расчет высоты двухскатной крыши
Для правильного расчета высоты двухскатной крыши, необходимо определиться с углом наклона скатов. Этот показатель можно посмотреть в нормативных документах, которые называются «Свод правил », регламентирующих этот вид работ. Он основывается на СНиП
07-85* “Нагрузки и воздействия”. В документе описана формула расчета снеговой нагрузки для двускатной кровли и формула ветрового воздействия. В зависимости от региона и его погодных особенностей, допустимый показатель угла наклона крыши разный.
В центральных регионах России этот показатель колеблется от 30 до 45 градусов.
Определив наклон скатов, можно произвести расчет высоты конька. Здесь вам придется вспомнить школьный курс геометрии. Если представить крышу в виде треугольника, нужная высота конька будет являться неизвестным катетом «a», который поделит его площадь на два прямоугольных треугольника. Формула расчета катета выглядит так: a=b*tg α. Второй катет «b» мы найдем, если разделим ширину дома пополам. Проектирование двускатной крыши обычно выполняется по длинной стороне строения. Зная градус уклона, мы, воспользовавшись таблицей, определим тангенс угла.
Подставив все необходимы данные в формулу, мы сможем посчитать искомую величину.
Решим задачу: какова будет высота двухскатной крыши при следующих условиях:
Дано: дом 10х12, угол наклона кровли 40 градусов.
Ширину дома, равную 10 метров, делим пополам. Следовательно, катет b=5. Тангенс 40 градусов равен 0,84.
Итого, оптимальная высота конька получится: а=5*0,84=4,2 метра.
Вот видите как просто, даже калькулятор не понадобился.
Когда дом считается одноэтажным
Может так случиться, что расчетная высота конька будет не достаточной для оптимальной эксплуатации мансардного этажа. В этом случае вы можете немного поднять точку примыкания крыши к боковой стене второго этажа над уровнем пола. Для того, чтобы дом остался одноэтажным, и вы меньше платили налоги за площадь второго этажа, точка примыкания должна быть меньше 1,5 метра.
Проблема, как рассчитать высоту двухскатной крыши, стоит у многих будущих домовладельцев. Определить высоту крыши совершенно не сложно если пользоваться приведенной методикой в моей статье. Надеюсь я помог вам разобрать с ней. В следующей статье я расскажу о тепловом насосе.
Порядок расчета
Выполнить расчет высоты кровли достаточно легко, даже если не иметь под рукой особой программы-калькулятора. В базу вычислений принимается, что вертикальный срез крыши представляет собой равнобедренный треугольник, основание которого соответствует ширине фронтона. Зная геометрические формулы, мы можем отыскать высоту конька по формуле вычисления, честной для треугольника:
- Сперва нам нужно измерить ширину сооружения, а после этого поделить эту величину на 2.
- После этого необходимо выяснить уклон ската, другими словами вычислить угол между основание кровли и поверхностью ската.
- Следующим действием мы по таблице Брадиса либо посредством инженерного калькулятора определяем тангенс угла, образованного основание крыши и скатом.
- После этого мы умножаем половину ширины перекрываемого сооружения на тангенс угла между скатом и основание крыши, приобретая высоту конька.
Умелые мастера советуют выбирать высоту конька так, дабы уклон кровли пребывал в пределах 25-45 градусов. При этих значениях конструкция владеет эффективностью водоотведения и оптимальным соотношением цены.
Расчет площади кровли
Перед закупкой материала для крыши необходимо учитывать множество разных факторов, способных влиять на эксплуатационные характеристики здания в дальнейшем. Одним из них является различие между разными типами кровельных конструкций. При этом нередко расчеты показывают количество стройматериалов не в метрах, а в штуках, что тоже нужно учитывать.
Для определения количества кровельного материала нужно знать высоту и угол уклона крыши. Высоту мы уже научились определять в предыдущей главе. Выполним расчет по простой формуле:
S = (2 x a + b) x (2 x a + c) / cos (m).
Здесь S – это площадь, а – ширина свеса, b – ширина дома, с – длина дома, m – уклон крыши.
Также будет нелишним рассмотреть всевозможные вариации определения площади крыши с различным покрытием:
- Шифер – сколько листов шифера понадобится для крыши, можно вычислить по вышеописанной формуле.
- Металлочерепица – для определения требуемого количества материала нужно знать сумму длин коньков, ендов, размеры стен дома, сколько в нем хребтов и какова их общую длину. Также при расчетах не забудьте о количестве скатов и их архитектурном типе. Формула для вычислений: S крыши = (2 х ширина свеса + длина здания) х (2 х ширина свеса + ширина здания) / cos (уклона кровли). Плюс ко всему, нужный объем материала зависит от марки черепицы.
- Мягкие кровли рассчитывают с учетом всех составляющих конструкции, иногда дополнительно учитывают высоту крыши и проводят расчет стропильной системы. Также необходимо иметь в виду размер нахлеста мягкой кровли, оставить чуть материала на свесы карнизов и перекрытия коньков. К примеру, если взять дом 5х10 м с крышей под уклоном 45° и шириной свеса 0,5 м, общая площадь крыши будет такой: (2х0,5+10)х(2*0,5+5)/cos45°= 94,2 м².
- Экологически чистые материалы – дерево, дранка, гон и другие разновидности деревянной черепицы 40х10 см. При работе с таким материалом следует помнить, что его надо класть в 3 слоя, поэтому на 1 м² уйдет не меньше 80 штук. Чтобы знать, как посчитать площадь крыши в данном случае, надо лишь вспомнить обычные математические формулы для нахождения площади, где S = длина х ширина.
- Если вы собираетесь покрывать крышу профнастилом, то расчет ее площади лучше предоставить специалистам, поскольку для этого потребуется учитывать архитектурные особенности и количество скатов кровли. Мы уже писали выше, что для двускатного типа нет ничего сложного – надо длину ската умножить на ширину и сложить два значения (площадь двух скатов). А вот чтобы сделать расчет площади четырехскатной крыши, нужно не только найти площадь каждого ската, но и сопоставить характеристики используемого профнастила. При этом следует брать во внимание размеры крыши с учетом всех отверстий (дымоход, окна, вентиляция), оставить материал на нахлесты, перекрытия и свесы. Новичку с такой работой разобраться будет очень сложно, а экономить на крыше настоятельно не рекомендуется.
Вальмовые крыши тоже не так просты как кажутся. Они являются одним из видов скатных кровель и представляют собой подобие палатки либо шатра. Для вычисления площади нужно найти значение для каждого отдельного элемента – секторов в виде треугольников и трапеций, на которые условно можно разделить кровлю. Лучше всего загрузить все значения в онлайн калькулятор и доверить расчеты программе.
Шиферные крыши сегодня встречаются чаще всего, поэтому мы привели пример расчета площади именной такой кровли. Но только лишь узнать площадь недостаточно, необходимо также определиться со способом укладки шифера и его разновидностью. Некоторые модели требуют большего нахлеста, а потому они могут выбиваться из значений, полученных в результате вычислений.
Специалисты всегда рекомендуют покупать на 10% больше материала для строительства или ремонта чего-либо, будь то шифер для крыши, цемент для фундамента или камни для садовой дорожки. Конфигурация кровли существенно влияет на способы укладки шифера.
Делать расчет площади крыши вы уже научились, поэтому остается лишь измерить необходимые длины и высоты рулеткой, узнать угол наклона крыши и подставить значения в формулу.
В случае с металлочерепицей при вычислении надо помнить о некоторых тонкостях. При работе с шифером отходы материала не учитываются, здесь же они могут сыграть не последнюю роль. При работе с простой одно— или двускатной кровлей отходы составляют 7—10% от общего объема материала, а если говорить о более сложных конструкциях, то эта цифра вырастет до 20%.
Важно: Площадь коньков вычисляется в погонных метрах, а не в квадратных. Также учитывайте способ соединения элементов кровельного материала, т.к. в разных случаях может понадобиться разный нахлест. Чем больше уклон, тем меньше нахлест, и наоборот.
Несмотря на кажущуюся запутанность и сложность работы, чтобы знать, как посчитать площадь крыши дома, достаточно вспомнить несколько уроков математики и геометрии. Основной принцип, о котором всегда надо помнить (особенно в случае с большими многоскатными крышами) – это разбиение всей конструкции на простые геометрические фигуры. Находить площадь треугольников и трапеций намного проще, чем ломать голову над многоугольником. Именно по этой причине рассчитать площадь крыши дома без изломов куда сложнее, так как приходится работать с цельным куском. Если же после прочтения статьи вы все-таки боитесь не справиться, лучше всего обратиться за помощью к специалистам и не рисковать потратить деньги зря.
Заключение, выводы, рекомендации
Можно сделать заключение о том, что покрытие крыши тем или иным материалом – дело довольно несложное. Обязательно при этом нужно выбрать необходимый материал, произвести замеры, соблюдая все инструкции, рассчитать необходимое количество кровли и сопоставить его с предыдущими замерами. Основной принцип, лежащий в основе подсчетов – это разбивка больших и сложных поверхностей на более мелкие геометрические структуры, например, правильные треугольники, квадраты, трапеции. Это необязательно, но дальше будет проще работать, и это сэкономит вам много времени. Если ваши способности в математике слабы, то оптимальнее всего обратиться за помощью к специалистам, которые знают толк в этом деле. Они все сделают быстро и качественно.
Есть формула, по которой проводятся расчеты. В ней имеются такие данные, как длина и ширина дома, длина стропильной ноги и размеры скатов. Для этой части дома важно измерить размеры свесов и учесть процент предполагаемых отходов, чаще всего он составляет 10-15 %, а это немало. Объем работы во многом определяется и типом дома. Дома могут быть простые с односкатной крышей или же с замысловатыми очертаниями, соответственно, и поверхность крыши будет неровная. Большое значение имеет и техника укладки. Одно дело, если работают профи, а другое – неопытные хозяева, которые не знают всех тонкостей. Поэтому если вы планируете самостоятельно своими руками укрывать крышу своего дома, то данный материал поможет вам все сделать правильно и последовательно. Если же возникли трудности, то лучше вызвать бригаду специалистов.
Расчёт количества древесины, необходимой для изготовления стропил
Для устройства стропил чаще всего применяют хвойные породы дерева. Зная, сколько стропил требуется на крышу и какой объём древесины содержится в одном брусе, вычислим необходимый объём древесины. Предположим, что мы произвели полный расчёт стропильной системы и получили, что необходимо 18 единиц бруса размером 150х150 мм. Далее смотрим таблицу.
Таблица: количество бруса в кубическом метре пиломатериалов
Размербруса, мм | Количество брусовдлиной 6 м в1 м3 пиломатериалов, шт. | Объём одного брусадлиной 6 м, м3 |
100х100 | 16,6 | 0,06 |
100х150 | 11,1 | 0,09 |
100х200 | 8,3 | 0,12 |
150х150 | 7,4 | 0,135 |
150х200 | 5,5 | 0,18 |
150х300 | 3,7 | 0,27 |
200х200 | 4,1 | 0,24 |
Объём одного бруса 150 х 150 мм составляет 0,135 м3. Значит, объём пиломатериала для 18 стропил составит 0,135 м3 ∙ 18 = 2,43 м3.
Видео: расчёт материала для стропил двускатной крыши
Правильный расчёт основных параметров позволяет сделать стропильную систему безопасной, надёжной и долговечной. Знание необходимого объёма древесины позволяет сэкономить средства на обустройство стропил. Онлайн-калькуляторы значительно облегчают расчёт всех технических характеристик кровельного каркаса, экономят время на расчёты и повышают их точность.
Подписаться на наш канал в Похожие записи:
Оптимальный угол наклона двухскатной крыши: порядок расчета пошагово
Фундамент и крыша – два самых важных и сложных по расчетам архитектурных элемента любого здания. Несущие элементы крыши – стропильная система, а ее показатели во многом зависят от угла наклона скатов. Обыкновенные застройщики выбирают оптимальный угол наклона крыши, исходя из иных критериев, чем проектировщики.
Оптимальный угол наклона двухскатной крыши
По каким критериям выбирают угол застройщики
Их не совсем интересуют расчеты на прочность несущих узлов, им малоинтересно влияние угла наклона двухскатной крыши на стоимость и сложность стропильной системы и т. д.
На что обращают внимание обыкновенные застройщики?
Внешний вид | Каждый владелец желает иметь красивый дом со своими индивидуальными отличиями. На внешний вид дома большое влияние оказывает угол наклона скатов. Архитекторы имеют свои требования к зданиям, дома должны органично вписываться в стиль уже существующих строений. Особенно строго к этому параметру относятся, когда дом располагается в пределах города. Довольно часто органы местного самоуправления принимают решения, запрещающие нарушать традиционный архитектурный вид. Нельзя, к примеру, строить дом с углом наклона крыши 45°, если на этой улице все строения имеют наклон не более 20°. |
Используемые кровельные покрытия | Этот фактор оказывает очень незначительное влияние на оптимальный угол. Кровельные материалы имеют лишь общие рекомендации по монтажу на плоских и наклонных крышах. Плоские крыши имеют угол наклона скатов менее 10°, все конструкции с углом наклона, превышающим эти значения, считаются наклонными. Технология монтажа кровельных материалов с углом наклона 15° ничем не отличается от технологии кровельных работ на скатах с наклоном 45°. Есть, правда, ограничение для штучной черепицы, ее можно устанавливать на крышах с углом наклона не менее 22°. |
Назначение чердачных помещений | Чем больше угол наклона скатов, тем выше чердачные помещения. Такие крыши строятся для зданий с мансардами. На этот фактор застройщики обращают большое внимание, но не все так просто, как может показаться на первый взгляд. |
Эти пожелания архитекторами принимаются во внимание во время проектирования и расчета элементов стропильных систем.
Но к ним добавляется еще довольно большое количество чисто инженерных факторов, оказывающих решающее влияние во время расчетов параметров стропильной системы.
И угол наклона скатов среди них не единственный, все значения зависят друг от друга и не могут не учитываться при разработке проекта.
Как выбирают оптимальный угол проектировщики
Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.
Необходимость проведения расчетов высоты крыши
Дом будет выглядеть гармонично, при условии, что внешний вид кровли дополняет его архитектурное оформление. Для этого требуется грамотно вычислить высоту крыши по отношению к ширине дома. Давайте рассмотрим, как выполняется расчет высоты крыши, какие есть нюансы в расчетах.
В соответствии с принятой терминологией, высотой конька – это расстояние между серединой основания кровельной конструкции и ее высшей точкой.
От величины данного параметра зависят такие характеристики:
- Угол наклона скатов. Чем больше высота конька четырехскатной крыши, тем круче получается уклон кровли дома. В регионах, где зимой выпадает большое количество снега или в течение года часто идут проливные дожди, угол наклона скатов должен составлять 20 — 50 градусов.
- Площадь кровельной поверхности. Чем крыша выше, тем большая у скатов площадь, а значит увеличиваются затраты на проведение монтажа. Это связано с большим количеством стройматериалов, требуемых для возведения стропильной системы.
- Несущая способность кровельного каркаса. С увеличением высоты вес конструкции возрастает, как и нагрузка от слоев «пирога». По этой причине возникает потребность в усилении каркаса путем монтажа дополнительных элементов.
Имеется 2 методики, как узнать высоту крыши:
- рассчитать искомую величину в зависимости от размера желаемого уклона;
- сначала определиться с данным параметром, а потом только вычислять, какой при этом должен быть наклон скатов.
Выбор высоты конструкции
При проектировании необходимо знать высоту кровли, поскольку эта величина оказывает существенное влияние на ее эксплуатационные характеристики.
Владение информацией, как определить высоту крыши дома, поможет просчитать и создать ее проект, который будет отвечать климату региона и назначению постройки. В результате кровля прослужит гораздо дольше и ей реже потребуется обслуживание.
При проектировании конструкции крыши нужно учесть следующее:
- Среднегодовое количество осадков. Чем больше этот показатель, тем выше следует делать конек.
- Ветровую нагрузку. На местности с сильными ветрами обычно строят малоэтажные постройки с покатой невысокой кровлей.
- Назначение строения. Если проектом дома предусмотрено обустройство жилого мансардного помещения, тогда высоту конька нужно делать не меньше2,5 метра.
Разобраться с тем, как высчитать высоту крыши и ее уклон, необходимо до того, как составлять проект, поскольку эти параметры влияют на особенности конструкции каркаса и выбор материала для перекрытия кровли.
Как правильно рассчитать и определить высоту крыши, по отношению к ширине дома
Методика, как посчитать высоту крыши и конька, несложная. При проведении вычислений принято считать, что вертикальный срез кровли представляет собой равнобедренный треугольник, у которого основание равно ширине фронтона. При этом применяют математические формулы.
Далее, чтобы рассчитать высоту крыши, поступают следующим образом:
- Ширину конструкции делят на 2.
- Для определения уклона нужно выбрать угол между основанием и поверхностью кровельного ската.
- Далее по таблице Брадиса определяют тангенс этого угла.
- Половину значения ширины умножают на тангенс угла и получают высоту конька.
Обычно этот параметр выбирают так, чтобы наклон кровли составлял 25-45 градусов.
Как устроены висячие стропила
Если вы выбрали висячую систему, это накладывает свои ограничения при монтаже. В особенности, фермы следует собирать на земле. Только после сборки ферму можно поместить на своё законное место – над перекрытием. Технология монтажа предполагает составление чертежа. Составив чертёж, можно точно определить длину стропильных ног, а также высчитать угол их соединения между собой.
Существует простое правило, с помощью которого можно быстро узнать нужный угол соединения стропил. Умножьте угол наклона крыши на 2, и вы получите искомое значение. Оптимальным углом наклона крыши считается значение от 35 до 40 градусов. Чтобы противостоять сильным ветрам, угол наклона рекомендуется уменьшить до 20 или даже до 15 градусов.
Чтобы определить длину стропильных ног, понадобится узнать расстояние прогона, а также угол соединения. Вероятнее всего, что длина стропильных ног будет находиться в пределе от 0,5 до 0,6 м. Способы скрепления верхних концов стропил:
- внахлёст;
- встык;
- в лапу (вырезая пазы).
Чтобы прочно зафиксировать элементы, можно применять болты, а также стальные накладки. После монтажа верхних, а также нижних затяжек, готовую ферму можно установить над перекрытием.
Сперва нужно закрепить крайние фермы. Для обозначения и контроля вертикали рекомендуется использовать отвес. К мауэрлату фермы крепятся с помощью болтов. Также для этих целей можно применять металлические накладки. А для временной фиксации конструкции, можно использовать косой брус. Между стропилами нужно соблюдать точно одинаковое расстояние. Остальные стропила устанавливаются в порядке очереди, но после крайних. Только после того, когда все фермы будут надёжно закреплены, можно прибить доску по верхнему краю ската.
Длина доски должна быть на 20-30 см больше, чем габарит карниза. Для этих целей подойдёт доска с сечением 5*15 см. Аналогичную процедуру нужно повторить и для другой стороны крыши.
Методы вычисления высоты и площади крыши
Выполнить расчет высоты конька и площади двускатной кровли и остальных сопутствующих параметров можно, не используя программу-калькулятор. Для этого требуется знание элементарных геометрических формул, которые, надеемся, вы не успели забыть с школьных времен. Самостоятельно рассчитать конек можно двумя простыми методами:
- Математический. Этот способ основан на формуле вычисления длины катета треугольника. Если представить двухскатную крышу в вертикальном разрезе, она образует равнобедренный треугольник. Высотой конька называют отрезок, которые идет от середины основания до вершины треугольника (крыши). Чтобы определить, чему равно это расстояние, нужно воспользоваться формулой:a= b x tgα, гдеa – высота конька,в – расстояние между скатами по карнизу,α – угол, образованный основанием крыши и расчет высоты конька, можно вычислить площадь фронтона, а также, сколько пиломатериалов потребуется для его зашивки. Программа-калькулятор использует для вычисления математический метод.
Формула расчета высоты конька двухскатной крыши
Важно! Самый надежный способ выполнить расчет высоты конька и площади ската – специальный онлайн-калькулятор. Чтобы воспользоваться им, нужно ввести исходные данные: длину и ширину дома, уклон ската.
Определение высоты двускатной крыши
После определения уклона двускатной кровли необходимо рассчитать высоту конька. Зная величину высоты конька, можно с помощью тригонометрических выражений рассчитать длину ската, которая и является длиной стропильной ноги.
Расчет высоты можно произвести двумя способами :
- с помощью прямоугольного треугольника;
- при помощи таблицы соотношений угла наклона к процентам.
Расчет высоты первым способом производится с помощью значений угла наклона и половины ширины дома. Рассмотрим для наглядности на примере. Ширина дома 12 метров, уклон составляет 40°.
Половина ширины дома составит:
Высота конька определяется тригонометрической формулой для прямоугольного треугольника :
а=с×tg A=6×tg 40°=6× м.
Для нахождения тангенса 40° была применена, как и в примере выше, таблица Брадиса.
Чтобы не искать значение в таблице Брадиса, можно воспользоваться инженерным калькулятором, который установлен в любой операционной системе!
Второй вариант определения высоты конька заключается в применении таблицы соотношений, приведенной ниже.
Здесь каждому углу наклона соответствует определенная относительная величина, выраженная в процентах. Высота находится путем умножения половины ширины пролета дома на относительную величину. Рассмотрим на примере для пояснения. Возьмем дом с шириной пролета 7 метров и углом наклона 27°. Высота конька составит:
По конструкции
Для начала разберёмся, какие бывают крыши по своей конструкции и какой у них может быть дизайн, а тогда уже будем углубляться в дебри разнообразных кровельных материалов.
Односкатная
Самый простой вариант — это односкатная крыша. Она почти всегда предусматривает компактную, двухэтажную постройку (на одноэтажных зданиях один скат выглядит убого), которая будет удачно смотреться в качестве загородного дома.
Ну не сделаешь такие домики с бюджетных материалов, а если и сделаешь, то выглядеть это будет как обыкновенный сарай.
Двускатная (щипцовая)
Самая распространённая для одноэтажных построек кровля — это, конечно, щипцовая или двухскатная. В советское время такими было застроено больше 50% частного сектора, да и сегодня этот проект в фаворе не только среди дачного, но и коттеджного строительства.
Неужели данные проекты смотрятся скучно и однообразно?
Четырёхскатная (вальмовая)
Отличительной чертой вальмовой крыши есть отсутствие на ней фронтонов, которые тут заменены ещё двумя треугольными скатами. При таких раскладах стропильная система выглядит следующим образом:
Это, конечно, “ворует” у чердака полезную площадь, но позволяет разнести снеговую нагрузку на весь периметр дома, а не только на две несущих стены. Именно этой особенностью пользуются жители тех регионов, где дуют сильные ветры или проходят обильные снегопады.
А вот так четырёхскатная крыша выглядит сегодня:
Немного напоминает домики из горных деревушек, не правда ли?
Полувальмовая
Но если откровенно, у нас климат более щадящий, а потому четырёхскатную крышу в чистом виде строят нечасто, обычно заказывают две её более распространённые вариации, это:
Полувальмовая двухскатная | Полувальмовая четырёхскатная |
Как вы могли заметить, у первой, от классической вальмовой сохранился только небольшой верхний треугольник ската, у второй, наоборот, это место занимает часть фронтона. И в том и другом случае данный приём значительно расширяет простор для фантазии архитектора.
Посмотрите на эти шедевры современного дизайна, ведь, правда, замечательное воплощение идеи?
Мансардная
Однако у всех выше перечисленных систем есть один существенный недостаток – неэкономное использование чердачного пространства, в этом плане изобретение Пьера Леско выглядит намного удачнее.
Два пологих ската вверху и два крутых в нижней части крыши. При таком положении дел появляется возможность организовать полноценный мансардный этаж, откуда собственно и само название системы.
Да, возможно, в плане красоты проекты с мансардой и уступают аналогичным строениям с полувальковой крышей, но за дополнительную жилплощадь всегда нужно чем-то платить.
Кстати, если в самой нижней части, снова изменить угол ската на пологий, то это уже будет ломаная крыша.
Шатровая
Одна из разновидностей четырёхскатной кровли, только в отличие от классического варианта все скаты тут имеют треугольную форму так как начинаются с одной точки.
К преимуществам шатровой системы можно отнести возможность постройки здания по периметру любого многоугольника или даже круга.
Но даже если стены стандартные, удаётся получить очень даже интересные результаты.
Многощипцовая
Наконец-то добрались. На сегодняшний день многощипцовая крыша самый привлекательный вариант как для садового домика, так и для роскошного особняка.
По своей сути она является результатом комбинирования всех выше рассмотренных (или только некоторых из них) кровельных систем. Прекрасно подходит как для прямоугольного дома, так и для любого более сложного периметра.
Главный недостаток – это стоимость проекта. Поскольку он по умолчанию нешаблонный, то создавать его приходится под каждый конкретный случай отдельно, оттуда и цена.
Зато в результате можно получить настоящие жемчужины строительного искусства:
Параметры, влияющие на высоту крыши
Крыша – верхняя часть здания, поэтому она воспринимает все нагрузки, приходящиеся на него. В зимний период – это скопление снега на кровле, в течение года – ветровое воздействие, которое тем больше, чем больше площадь скатов и чем круче они расположены относительно горизонтали.
При проектировании можно немного снизить влияние погодных факторов. Так, при использовании гладких кровельных материалов, таких как профлист или металлочерепица, можно значительно снизить количество снега, который будет скапливаться. При достаточном угле наклона он будет соскальзывать вниз, не увеличивая значительно нагрузку на стропильную систему и обрешетку.
Для снижения ветровой нагрузки желательно изготавливать крыши с меньшим уклоном. Но это чревато образованием больших сугробов, которые при таянии снега могут привести к обрушению кровли. Следовательно, необходимо найти «золотую середину» между увеличением и уменьшением угла наклона кровли.
Также Вам может быть полезна статья про ондулин.