Часто многие люди, которым требуется перекрыть крышу, сталкиваются с различными вопросами, в частности с тем, как рассчитывается высота конька двухскатной крыши. Это особенно важно, поскольку конек является очень важным элементом конструкции кровли.
Именно он закрывает верхний стык скатов крыши дома и не пропускает осадки в подкровельное пространство. Кроме того, визуально крыша приобретает законченную форму, что влияет на дизайн дома. Коньковая планка оказывает существенное влияние на срок эксплуатации конструкций крыши, покрытия, а также на срок службы чердачного перекрытия.
Если конек будет протекать, то чердачное перекрытие быстро придет в негодность. Поэтому необходимо правильно рассчитать высоту коньковой планки двускатной крыши. Это особенно актуально, поскольку высота этой планки зависит от ее формы, конструкции, материала кровельного покрытия и целого ряда факторов. О том, как правильно произвести расчет планки по высоте, а также какую форму подобрать для конкретного материала и под дизайн дома, будет рассказано ниже.
Для чего он нужен и как подобрать форму
Коньком называют ребро, которое образуется в горизонтальной плоскости двухскатной крыши, а также элементы (планки), которые предназначены для закрытия этого стыка и предотвращения попадания осадков в подкровельное пространство.
Большинство фирм-изготовителей коньковых планок изготавливают коньки из оцинкованной или нержавеющей стали с нанесенными на них защитными покрытиями, которые могут быть выполнены различными способами и с применением различных материалов.
Если двускатная крыша покрыта металлочерепицей, керамической черепицей и другими дорогими покрытиями, то приобретать все дополнительные элементы к ним рекомендуется именно у фирмы-изготовителя основного покрытия.
Вернуться к оглавлению
Формы планок
Стандартная толщина коньковой планки обычно составляет от 1,5 до 2,5 мм. При этом толщина конька часто зависит от толщины кровельного покрытия. Например, если толщина профлиста или металлочерепицы составляет 1,5 мм, то коньковую планку берут такой же толщины.
При этом часто брендовые фирмы включают в комплект к коньку и специальный крепеж к нему. Если крепежных метизов нет, то для крепления коньковой планки можно использовать обычные длинные саморезы или гвозди со специальными подкладками под них. При этом сам конек подбирается по цвету и форме под дизайн дома или крыши.
В настоящее время фирмы-изготовители планок производят несколько вариантов форм планки:
- Планки полукруглой формы. Это вторая по распространению планка, которую довольно часто используют, чтобы соединить двухскатную крышу (скаты). Такая форма позволяет сглаживать стык, что визуально делает крышу более пологой, не придает острой формы. Планки такой формы прекрасно защищают кровлю от попадания мусора и осадков внутрь. Однако чтобы предотвратить попадание влаги в подкровельное пространство, следует подложить под такую планку специальную подкладку-уплотнитель.
- Самыми распространенными являются прямоугольные планки. Они заслужили свою популярность тем, что их можно монтировать на двускатную кровлю с любыми углами схождения стыков. Главным отличием этой формы от предыдущей является то, что планка такой формы очень плотно прилегает к скатам и не требует дополнительных подкладок. Коньки такой формы лучше вентилируются, недороги, проверены временем — до 19-20 века коньковые планки были только такой формы.
- Специальные декоративные планки. По-другому их еще называют узкими. Они менее практичны, имеют малые размеры и плохо выполняют защитные функции. Их основное назначение — эстетическое. Крыши ими отделают крайне редко. Однако довольно часто применяют при отделке небольших конструктивных элементов (например, козырька над порогом). Планки такой формы стоят довольно дорого.
- Для 4-х скатных крыш существуют и специальные планки-ответвители. Они обычно имеют форму буквы «У» или «Т». Поскольку двускатная кровля в них не нуждается, то описывать и рассчитывать размеры таких планок нет смысла.
Сама планка может иметь несколько дополнительных элементов. К ним относят специальные вентиляционные планочки, уплотнители и пр. Очень хорошо, если подобранная коньковая планка имеет в своей конструкции дополнительные уплотнители, так как они существенно повышают защищенность кровли от ваги и осадков. Такой уплотнитель нельзя подвергать механическим воздействиям, которые могут его деформировать. Другие дополнительные элементы планки имеют незначительные функции и призваны в первую очередь существенно повысить стоимость конька. После того как появилось представление о коньке и вариантах его формы, можно приступать к выполнению расчета.
Вернуться к оглавлению
Как рассчитывать размеры крыши
Прежде чем произвести расчет высоты коньковых планок, следует предварительно произвести расчет высоты крыши. Стоит отметить, что высота двускатного покрытия крыши достаточно просто просчитывается.
Стандартно углы наклона у двускатных крыш могут быть в пределах 30 о -50 о. При этом необходимо отметить, что угол наклона одного ската может существенно отличаться от наклона другого.
Такие неравносторонние крыши иногда строят для улучшения эстетики внешнего вида. Если углы наклона будут менее 30 градусов, то на кровле будут скапливаться осадки, что может вызвать проседание и порчу кровельного покрытия. Если углы будут больше 50 градусов, то повышенная ветровая нагрузка может привести к сметанию всей конструкции крыши.
Расчет высоты крыши достаточно простой, для этого достаточно вспомнить геометрию 7 класса. Для равносторонних скатов необходимо ширину дома (В) разделить на 2, а далее, зная одну из сторон, эту величину необходимо умножить на тангенс угла: Н=tg(ɑ)*В/2.
В специальной строительной литературе имеется сводная таблица длины скатов, высоты крыши и углов. Если крыша неравносторонняя, то подбор высоты должен производиться только после определения линии стыка скатов. Эта линия проецируется на чердачное перекрытие, далее замеряется длина (l) от одной из сторон дома. Далее механизм расчета аналогичен: Н=tg(ɑ)*l.
При этом необходимо заранее определиться с углами наклона скатов.
После того как будет рассчитана высота, находят длину скатов (L): L=H/sin(ɑ).
После определения размеров крыши следует приступить к расчету высоты конька.
Считаем высоту коньковой планки. На данный момент коньковые планки выпускаются различных размеров, поэтому крайне важно рассчитать размер планки для конкретного случая. При этом следует воспользоваться рядом формул. Однако формулы могут содержать специальный поправочный коэффициент, который необходимо взять из таблиц в специальной литературе.
Собственно, формула расчета высоты планки (Н) считается следующим образом: Н = (½) х ВхК.
Расшифровка формулы следующая: под «В» принимают ту ширину дома, в параллель которой укладывается планка, под «К» понимают поправочный коэффициент.
Пример: длина одной из сторон здания (параллельно которой укладывается планка) составляет 12 метров, угол наклона — 45 градусов, для этого угла поправочный коэффициент берут 1. Соответственно Н=0,5х12х1 = 6 м. При этом необходимо строить усиленную конструкцию стропильной системы.
Учтите, что высота считается от плоскости основы стропильной системы до максимально высокой точки (конька).
Далее следует рассчитать необходимую длину планок. Такой расчет производится по следующей формуле: ƩL=L 1 +(L 2 -10). В этом случае длина считается в миллиметрах, здесь 10 — величина нахлеста при стыке планок, L 1 — длина ската, а L 2 — длина планки (производители выпускают их различных размеров).
Производить точные расчеты планок необходимо для оптимизации расходов на приобретение материала. При расчете размеров крыши и коньковой планки рекомендуется заложить 10% погрешности. Коньковая планка должна максимально прилегать к скатам.
Расчеты следует производить максимально точно, ведь в случае расхождения реальных размеров с расчетом может возникнуть целый ряд проблем, начиная от нехватки материала и заканчивая существенным снижением прочности конструкции крыши и ее обрушением.
Важно знать, что угол ее наклона и площадь тоже имеют значение. На вычисление высоты оказывают влияние такие факторы, как климатические условия региона проживания, материал кровли и обрешетки, личные пожелания и т. д.
Например, на скатах с низким углом наклона скапливается много снега зимой, что может повлечь за собой пролом кровли.
Однако при высоком коньке крыша становится более уязвима к сильному ветру. От размеров зависят не только практические показатели конструкции (прочность, долговечность), но и эстетические.
Особенности проектирования и основные параметры
Крыша защищает дом от влияния внешней среды, потери тепла и придает зданию законченный вид, поэтому важно правильно вычислять все размеры деталей, в том числе и высоту.
- углы и количество скатов;
- как планируется использоваться чердачное помещение;
- климатические факторы региона проживания (средняя скорость ветра, количество осадков зимой и т.д.);
- личные предпочтения;
- характеристики обрешетки, кровли и стройматериалов.
Следует также учитывать параметры ребра (конька) крыши, т. к. от него в большей степени зависит строение стропильной системы и обрешетки.
К тому же он оказывает влияние на общую высоту. Если не знать характеристики ребер, то будет трудно рассчитать оптимальную площадь кровли, и как следствие, количество строительных материалов для дальнейшей работы.
Вид утеплителя тоже оказывает влияние на параметры. При правильном выполнении всех расчетов можно построить не только прочную, долговечную крышу, но и сэкономить на закупке материалов.
Вы будете точно знать их необходимое количество и не придется переплачивать за излишки, которые потом не пригодятся.
Коньковый прогон используется в качестве стыка, соединяющего два ската кровли (как у двускатной крыши).
На него опираются стропильные стойки, обрешетка и кровельный материал с двух сторон, поэтому он должен быть самым прочным во всей конструкции.
Произвести расчет оптимальной высоты конька можно по следующему правилу: длина конька равна половине длины пролета дома, умноженной на тангенс угла наклона.
Также верный расчет высоты крыши невозможно сделать, если не знать ее тип.
В большинстве случаев угол ската варьируется от 8 до 45 градусов. Чем меньше угол, тем большая нагрузка приходится на стропильную систему (особенно в зимний период и при проведении работ на самой крыше), следовательно, потребуется дополнительное укрепление и корректировки в расчетах.
Однако при увеличении угла, возрастает стоимость постройки.
Размер стропил определяется из их сечения и длины: чем они больше, тем большую нагрузку способна выдержать система.
Расчеты для разных типов
При односкатной крыше легче всего произвести расчеты и монтаж, для этого не требуется большого опыта в строительстве.
Для начала необходимо измерить ширину всего здания в сантиметрах. Используйте для замеров строительный уровень и рулетку.
После этого действия необходимо поделить полученное значение на второе число планируемого соотношения сторон.
Например, если вы планируете возводить конструкцию с соотношением 1:4, то ширину дома (в см) нужно разделить на 4, в итоге получается оптимальный вариант высоты с небольшой погрешностью.
Также нужно учесть отношение высоты крыши к высоте дома.
С двухскатной крышей может быть немного сложнее, т. к. необходимо точно знать размер угла наклона.
Для этого случая применима следующая формула: половина значения от ширины здания делится на тангенс угла наклона.
Например, тангенс угла 40 градусов равен 0.8, следовательно, половина ширины здания делится на 0.8.
Четырехскатная крыша сегодня набирает популярность благодаря своей прочности, привлекательному виду и возможности легко устанавливать двери и окна.
Есть два вида таких крыш:
- шатровые четырехскатные. Они имеют одинаковую площадь, форму и длину для всех скатов в конструкции. Они отлично противостоят сильному ветру и способны выдержать высокую нагрузку;
- вальмовые четырехскатные. Имеют сложную конструкцию, состоящую из двух трапециевидных и двух треугольных скатов (вальмов). Расходы на закупку материалов и постройку высоки, но данная конструкция позволяет соорудить мансарду с окнами под крышей. Такой тип очень уязвим перед ветрами, поэтому в регионах с преобладающими ветрами потребуются расходы на дополнительную защиту.
Для расчета оптимальной высоты четырехскатной крыши можно использовать формулу для двускатной. Только ширина дома должна делиться не на 2, а на 4.
Сложность расчетов обусловлена более массивной конструкцией, под которую требуется установить опоры. Стандартная высота для таких крыш составляет около 2.5 м, с погрешностью 0.5 м.
Самой сложной для расчетов является мансардная кровля или вальмовая крыша (в народе ее называют «ломаной»). В конструкции предусмотрены два ската с изломами.
Как правило, такие крыши используются в случае, если из чердака планируется сделать мансарду.
Изначально необходимо вычислить все углы наклона. Можно воспользоваться формулой для двускатной крыши.
Важно придерживаться следующего правила: нижний угол должен быть более 40 градусов, а верхней в районе от 15 до 40.
Правильно рассчитанный конек и высота крыши напрямую влияют на ее внешний вид, долговечность и прочность.
Если вы не уверены, что можете самостоятельно произвести правильные расчеты, то обратитесь за помощью к специалисту.
Кровля является первым защитным барьером дома, который препятствует проникновению в жилое помещение холодного воздуха, талой или дождевой влаги. Если грамотно рассчитать, а затем правильно определить высоту конька кровли, она будет самостоятельно отводить атмосферную влагу, снеговую массу с поверхности ската, не допуская увеличения нагрузки на стропильную систему. В этой статье мы расскажем, как просто рассчитать высоту крыши дома, а также как этот параметр влияет на качества кровельной конструкции.
Чтобы внешний вид крыши был гармоничным и органично дополнял архитектурный замысел дома, необходимо правильно рассчитать соотношение ширины и длины здания. Согласно строительной терминологии высотой конька называют расстояние от середины основания кровли до ее высшей точки. От этого параметра зависят следующие качества конструкции:
- Угол наклона скатов крыши. Чем выше конёк, тем круче должен быть уклон крыши дома. На территории средней полосы России, которая славится большим количеством зимних осадков, затяжными ливнями осенью, рекомендуется выбирать угол наклона скатов в пределах 20-50 градусов.
- Площадь скатов. Чем выше кровля, тем большую площадь имеют скаты, за счет чего увеличиваются расходы на кровельное покрытие, а также материал для изготовления стропильного каркаса.
- Несущая способность каркаса. С увеличением высоты крыши возрастает вес, а, следовательно, и нагрузка от кровельного пирога, из-за чего приходится усиливать каркас конструкции дополнительными элементами.
Важно! Существует 2 метода расчета высоты крыши: можно рассчитать этот параметр, исходя из величины желаемого уклона, или, наоборот, определиться с высотой кровли, а затем рассчитать, какой для этого нужно сделать угол наклона скатов.
Факторы, влияющие на выбор
Высота крыши дома оказывает значительное влияние на технические характеристики, эксплуатационные характеристики конструкции. Если правильно рассчитать, а затем сделать проект кровли, отвечающий климатическим условиям, характеру использования сооружения, то она прослужит дольше, будет нуждаться в меньшем уходе и обслуживании. При проектировании крыши дома учитывают следующие факторы:
- Количество осадков. Чем больше среднегодовое количество осадков в регионе строительства, тем больше выше должен быть конёк.
- Силу и направление ветра. В ветреных регионах рекомендуется строить малоэтажные сооружения с низкой, покатой кровлей, чтобы ее не срывало от стремительных порывов воздуха.
- Характер использования помещения. Если проект дома предусматривает устройство жилой мансарды, то высота конька должна составлять не менее 2,5 м.
Обратите внимание! Высота и уклон крыши рассчитываются до составления проекта, так как эти показатели оказывают сильное влияние на конструкцию стропильного каркаса и выбор кровельного покрытия.
Порядок расчета
Выполнить расчет высоты кровли достаточно просто, даже если не иметь под рукой специальной программы-калькулятора. В основу вычислений принимается, что вертикальный срез крыши представляет собой равнобедренный треугольник, основание которого соответствует ширине фронтона. Зная геометрические формулы, мы можем найти высоту конька по формуле вычисления, справедливой для треугольника:
- Сначала нам необходимо измерить ширину сооружения, а затем разделить эту величину на 2.
- Затем нужно определить уклон ската, то есть вычислить угол между основание кровли и поверхностью ската.
- Следующим действием мы по таблице Брадиса или с помощью инженерного калькулятора определяем тангенс угла, образованного основание крыши и скатом.
- Затем мы умножаем половину ширины перекрываемого сооружения на тангенс угла между скатом и основание крыши, получая высоту конька.
Видео-инструкция
Высотой размещения коньяка определяется статический вид, его технические характеристики и архитектурная специфика. Очень важно при составлении проекта точно определиться с правильными пропорциями конструкций. Чтобы добиться наилучших результатов, стоит лучше разобраться в том, как вычислить высоту крыши – об этом, собственно, и пойдет речь в этой статье.
На что стоит ориентироваться при выборе высоты конька
Канал представляет собой ребро двухскатной крыши, расположенное горизонтально, которое формируется там, где соединяются вершины наклонных плоскостей. Произведя расчеты высоты конька с завышенными или заниженными показателями можно не только испортить архитектурную картину, но и создать проблемы, которые в будущем повлияют на процесс эксплуатации всего дома.
Чтобы лучше понять, какое должно быть соотношение крыши к дому, нужно представить крышу в виде равностороннего треугольника. Такое исполнение является самым распространенным. Бывают, конечно, и несимметричные двусторонние крыши, у которых площади скатов различаются. Но так как зачастую уклоны противоположных сторон равны, высота конька двухскатной крыши определяется стандартным способом.
Равносторонний треугольник разделяют на две равные части. Линия, идущая от вершины треугольника до его основания, является осью симметрии, и, в нашем случае, высотой конька.
Влияние атмосферных явлений
Климатический фактор – та переменная, которую стоит обязательно учитывать при проектировании крыши.
К атмосферным явлениям, которые повлияют на высоту крыши, относятся:
- Сила ветра . В регионах, характеризующихся довольно частыми порывами ветра, лучше возводить пологие и низко-скатные кровельные конструкции уклоном до 10 градусов. Там, где ветра сдержанные, конек может быть установлен любой высоты.
- Численность осадков . Осадки всегда считаются самыми вероятными угрозами, вызывающими протечки, которые приводят к постепенному разрушению стропильной системы и всего кровельного пирога. К примеру, с крыш под уклоном 45 градусов осадки сходят значительные быстрее, чем с более пологих.
- Объемы снежных осадков . В регионах, где из года в год выпадают обильные зимние осадки, лучше всего сооружать крышу с уклоном, превышающим 45 градусов. Таким образом, можно добиться более быстрого схождения снега, чего нельзя сказать о крышах с малым уклоном, где большую часть снега придется счищать вручную.
Все эти данные можно получить из местной метеослужбы. Как вариант, их можно раздобыть самому в литературе по строительной климатологии СНиП 23-01-99 либо по имеющимся картам районирования СП 20.13330.2011.
Как рассчитать при устройстве чердака в двухскатной крыше
Расчет высоты крыши также будет зависеть от того, собираетесь ли вы устанавливать чердачное помещение. Если собираетесь, то чердачное пространство от дома будет отделено потолком. Чердак может быть жилым и нежилым. Конструкция с жилым чердаком, как правило, имеет ломаную схему, при которой стропильная система будет состоять из двух ярусов.
Определяясь с тем, какой высоты должен быть конек крыши в случае наличия чердака, нужно рассчитать две величины: высоту нижнего сегмента крыши и высоту ее вершины, опирающуюся на нижний ярус. Нижний ярус, зачастую, имеет высоту в 2,0-2,03 метра.
Кроме того, нужно учесть рост самого высокого хозяина дома, прибавив к этому показателю 30-40 см, для того, чтобы в помещении было удобно и безопасно передвигаться. Размеры верхней части ломаной крыши могут быть любимыми, они будут определяться индивидуальными предпочтениями хозяев.
Высота конька чердаков, которые не будут предназначаться для проживания, будет зависеть от норм пожарной безопасности.
Еще один вариант бесчердачного помещения – с пространством, объединенным с основной коробкой. Как правило, его расположение находится на одной высоте с потолком предыдущего этажа. Чердаки мансардного типа сооружают по двускатной схеме, при этом мауэрлат должен быть уложен на стены выше 1,4 метров. В случае с половинчатой мансардой отсчет высоты конька начинают от нижней грани мауэрлата.
Делаем расчет исходя из типа кровельного материала
Еще одним фактором, влияющим на то, как рассчитать высоту конька двухскатной крыши, является тип используемого кровельного материала.
Для выбора подходящего кровельного покрытия, учитывая высоту конька, можно воспользоваться некоторыми правилами:
- Высота уклона скатной плоскости тем выше, чем меньше штучные узлы крыши. Большое количество стыков чаще всего становится причиной попадания влаги под кровлю, поэтому в таких случаях очень важно сделать схождение осадков более быстрым.
- Чем ниже уклон вашей крыши, тем меньше на ней должно присутствовать стыковых швов. Лучше всего в таких ситуациях покрывать кровлю крупнолистовыми и рулонными материалами.
- Чем больше масса покрытия, тем уклон крыши должен быть круче. Получается, что чем выше конек, тем меньшее усилие оказывается на систему стропил и перекрытие.
Перед тем как рассчитать высоту конька, учтите, что кровля с высоким коньком получится несколько дороже. К примеру, для крыши с уклоном 45º нужно в полтора раза больше материала, чем для конструкции с наклоном в 7-10º, а для кровли с наклоном в 60º потребуется денежных средств в два раза больше.
Как правило, расстояния подходящих узлов наклона изготовителями кровельных материалов указываются в инструкции. Такие рекомендации стоит учесть, если вы рассчитываете, что ваше сооружение прослужит как можно дольше. Учитывая рекомендованный уклон, ширину карнизных отсеков и размеры коробки дома, можно с легкостью определить высоту конька. В основном, высота крыши по отношению к ширине дома имеет более менее стандартное соотношение.Тем не менее, при планировании крыш используются и другие методы.
Для обозначения угла скатов используются градусы, проценты или десятичные дроби, в числе которых присутствует высота конька, а после дроби – половина перекрываемого пролета. На стройплощадке же легче всего пользоваться третьим вариантом. К процентным выражениям прибегают значительно реже, потому что мастера и домашние умельцы в них лишь путаются.
Монтаж наслонных стропил осуществляется на уже смонтированный коньковый прогон. Это значит, что уже заранее нужно знать высоту размещения конькового прогона. Если знать высоту конька, то можно не смотреть время от времени в проект. Методом измерений высчитывается центр фронтальной стены. В этом месте четко по вертикали закрепляется брусок или жердь. От верхней грани заранее смонтированного на стену мауэрлата вверх отсчитывается определяемый нами размер. Его и нужно будет учитывать в момент возведения стропильной системы.
Как вычислить высоту крыши
Для правильного расчета высоты конька крыши, а также, чтобы высота крыши по отношению к высоте дома была подобрана корректно, можно воспользоваться одним из многочисленных программ-калькуляторов, которые можно легко найти в интернете. Пользоваться ими очень просто, результаты вычислений получаются быстрыми и точными.
Единственный минус – проверить готовые результаты расчетов не так уже легко без возможности наглядной демонстрации планируемой конструкции крыши. К тому же, если вы случайно забьете в такой калькулятор неверное число, то найти ошибку можно будет лишь во время строительства. Поэтому, будет намного лучше, если вы еще до вычислений проверите все цифры и особенности конструкции, чтобы минимальная ошибка в будущем не стоила вам значительных незапланированных затрат.
Для того чтобы рассчитать высоту конька крыши как можно точнее, понадобятся знания тригонометрии, а также умение возводить постройки в масштабе согласно схемы. Воспользоваться для этого можно либо монитором, либо простым бумажным листом.
Графический и математический способы определения высоты конька
- Математическим – в этом случае вычисление размера происходит по формуле определения длины одной из сторон прямоугольного треугольника.
- Графический – потребуется создание схемы крыши в масштабе.
При использовании математического метода расчетов, нужно взять формулу a= b × tgα, где а – высота конька; b – полширины пролета; tgα – уклон, определенный хозяином дома исходя из технических предписаний и рекомендаций производителя кровельного материала.
Графический метод предполагает получение размеров при пересечении центра крыши и линии ската, идущей под определенным углом от последней точки свеса карниза.
Стоит отметить, что перечисленными методами можно определить подъем крыши, но не всю высоту конька. Настоящие показатели определяются технологией монтажа верхних частей стропил. При использовании висячих стропильных систем высота конька будет такой же. То же самое касается наслонных систем, в случае, когда вершина стропила выходит за линию конькового прогона.
Когда стропильные ноги выходят за пределы прогона, то к высоте крыши нужно приплюсовать 2/3 толщины доски или бруса, примененного при возведении стропильной системы. Стоит учесть, что глубина врубки делает толщину материала меньше на треть.
В расчете, как правило, не учитывается укладываемая на стропила обрешетка. Неизбежны во время возведения крыши незначительные отклонения, которые могут достигать 5-7 см – это нормально, так как к негативным последствиям не приводит.
Использование практического метода расчетов
Какой бы ни была высота одноэтажного дома до крыши, определить высоту конька можно и практическим методом. Его используют при расчетах североамериканские плотники, работа которых ориентирована на возведение малоэтажных каркасных домов. Однако кардинально этот процесс практически ничем не разнится с работами, проводимыми мастерами в иных странах.
У данного метода имеется технологическая особенность: монтажный элемент нижних пяток стропил к основанию осуществляется методом врубки. Стропила опираются на коньковую доску. При несоблюдении этого условия на этапе создания схемы и получения расчетов, уклон станет другим, а этого лучше избегать во время определения крайнего параметра уклона, рекомендованного изготовителем кровельного материала.
В основе вычислений мы опять имеем равносторонний треугольник, поделенный на две одинаковые части. У нас есть ширина коробки дома и уклон.
Последовательность определения высоты конька будет состоять из таких действий:
- В первую очередь создаем масштабированную схему, и указываем на ней точные размеры коробки дома. Лучше всего, если масштаб будет 1:100, при котором 1 см будет равняться 1 метру в масштабе. Если вам по каким-либо причинам с таким масштабом работать неудобно, можно выбрать свой, покрупнее или помельче.
- Определим центр пролета, и уже от него прочертим вверх линию, являющуюся осью симметрии кровли.
- При помощи транспортира от угла коробки дома пометим угол наклона создаваемой крыши. Для этого проведем линию, опираясь на помеченный угол.
- Чтобы определить, на какой высоте потребуется разместить доску конькового прогона, стоит опираться на данные, полученные в результате пересечения оси симметрии крыши с линией наклона скатов.
- Помечаем абрис конькового прогона и стойки, на которую будет опираться прогон. Их линия симметрии должно совпасть с линией симметрии кровли. Для этого потребуется в оба направления от оси отложить полтолщины коньковой доски и прочертить линии.
- Линия нижней стороны треугольника, диагональ и рядом расположенная боковая грань конькового прогона вместе со стойкой укажут на определяемый нами треугольник, у которого вертикальный катет будет равняться высоте крыши.
- Подъем делаем меньше на треть толщины доски – то есть на глубину врубки нижнего элемента стропил.
- От определенной нами высоты вверх отсчитывает ширину коньковой доски, и прочерчиваем коньковый прогон, после чего – коньковую стойку.
- Теперь согласно масштабу чертим стропильную ногу, учитывая, что у нее будет просадка на треть ширины из-за вырубки. Чтобы сделать работы проще, параллельно диагонали чертим прямую линию длиной 2/3 толщины стропила.
Иными словами, высота конька – это сумма подъема крыши и 2/3 толщины стропила. В реальности идеальной точности в любом случае вы не получите. Однако незначительная погрешность считается таковой, которой можно пренебречь. Незначительные огрехи допускаются по строительным нормативам сооружения конструкции из дерева, указанным в сборнике СП 64.13330.2011. Идеальный просчет характеризуется учитыванием физических процессов на сжатие и смятие деревянных элементов системы.
Крыша любого дома считается одним из наиболее важных компонентов. Защищая здание, она создает комфорт внутри него, отлично дополняя собой архитектурную композицию. Перед каждым строителем стоит ответственная задача, как рассчитать высоту крыши правильно, с учетом всех моментов, влияющих на ее долговечность и внешний вид. Основными факторами, определяющими высоту конструкции кровли, являются :
- угол наклона скатов;
- количество скатов;
- форма кровли;
- применяемые материалы;
- сила ветра;
- среднегодовое количество осадков;
- высота здания;
- пожелания владельца дома.
Правильный расчет высоты кровли позволяет посчитать необходимое количество основных строительных материалов. Помимо этого следует сразу же учитывать необходимость утепления, установку снегозадержателей и других составляющих кровли. Одним из элементов, который потребует дополнительного расчета, является конек, от высоты которого зависит конфигурация стропильной системы.
Типы крыш и особенности их расчета
Крыши домов классифицируют следующим образом :
Порядок расчета для каждого типа может основательно отличаться, что следует учитывать для получения правильных результатов. Самым простым является расчет односкатной конструкции, но освоение методики подсчета параметров двухскатной крыши также не вызовет особых сложностей. Угол уклона двускатной кровли в условиях европейской части континента принимают в диапазоне 30-50°. При более остром угле на крыше будет скапливаться снег, а при более широком – значительно усилится ветровая нагрузка. Вычисление высоты конструкции проходит по формуле: ширина дома, деленная пополам, умножается на тангенс угла наклона скатов.
Наиболее высокой механической прочностью обладает четырехскатная крыша. Данный тип кровли подразделяют на шатровый и вальмовый. В случае с домом, идеально симметричной, квадратной формы, говорят про установку шатровой крыши. Она отличается эстетичным внешним видом, и отлично выдерживает ветровые нагрузки. Для вальмовых крыш характерна сложность постройки и возможность получения комфортной и удобной мансарды. Одним из недостатков вальмовой кровли является сложность конструкции и использование дорогостоящих строительных материалов. Расчет вальмовой и шатровой конструкции ведут по тем же формулам, что и двухскатной, но, дополнительно следует рассчитать длину стропил и конька. В основном это связано с более сложной конструкцией и ответственным подбором материалов.
Мансардной крышей именуют двухскатную кровлю с изломом на двух скатах, который придает всей конструкции «ломаный» вид. При помощи этого довольно простого приема значительно увеличивается полезная площадь мансарды (чердака). Расчет в данном случае также схож с расчетом двухскатной кровли, но с учетом подбора необходимой величины углов ската и конька. В данном случае наиболее оптимальным вариантом является применение правила «золотого сечения»: контур крыши необходимо вписать в окружность. Благодаря этому простому правилу, удается избежать главного недостатка мансардных конструкций – недостаточно эстетичного вида.
Правильный расчет кровли и конька по высоте гарантирует оптимальные затраты строительных и кровельных материалов, длительную и надежную эксплуатацию, эстетичный внешний вид дома. Для новичков в строительстве данные расчеты составляют большую проблему, поэтому лучше доверить это дело профессиональному проектировщику со стажем работы.
Как рассчитать правильно высоту конька крыши дома. Научитесь рассчитывать высоту крыши дома, зная основные размеры крыши
Как можно рассчитать высоту крыши дома?
Возведение крыши - один из ответственных строительных процессов, от качества выполнения которого напрямую зависят эксплуатационные характеристики самой кровли и всего здания. Строительство должно начинаться с расчета и проектирования кровельной конструкции на бумаге. Одним из важнейших данных для расчета является высота конька, в связи с которой находятся углы наклона скатов, тип кровли и количество строительных материалов. Разберемся, как самостоятельно рассчитать высоту крыши разных конструктивных типов.
Подготовка к расчетам
Создание плана крыши и вычисление ряда ее параметров имеет важное значение для последующего монтажа. Заблаговременный расчет помогает:
- Заранее вычислить количество необходимых строительных материалов и не прогадать при их покупке в большую или меньшую сторону.
- Еще на этапе проектирования продумать и распределить различные системы, такие как водосточная, снегоудерживающая и т. д., и определить их место в будущем проекте.
- размеры дома;
- планы на использование подкровельного пространства;
- планируемая форма крыши и количество ее скатов;
- угол наклона скатов;
- нагрузка на кровельную конструкцию: ветровая, снеговая и т. д.;
- вид кровельного покрытия.
В настоящей статье мы рассмотрим, как правильно рассчитать высоту для трех наиболее распространенных кровельных конструкций.
Вычисление высоты двускатной крыши
Двухскатный тип кровли прост в проектировании и возведении. Конструкция этого вида подразумевает наличие двух плоскостей, которые стоят на противоположных несущих стенах и, смыкаясь на коньке, образуют треугольник с равными сторонами.
Расчет высоты конька двускатной крыши находится в прямой зависимости от величины угла наклона скатов.
Выбор уклона скатов кровли не должен быть произвольным. Его величина зависит от ветровой и снеговой нагрузок, правила определения которых регламентированы СНиП. Рекомендованный уклон для регионов центральной России составляет 30-45°. Также на выбор уклона скатов кровли влияет выбранный кровельный материал.
Определившись с наклоном скатов, можно рассчитать высоту крыши дома. Ее значение вычисляется по известной геометрической формуле:
где a - искомая величина, b - величина половины ширины дома, tg α - тангенс выбранного угла, найти который можно в специализированной таблице.
При уклоне скатов в 45° возвышение коньковой балки будет соответствовать ширине дома.
Расчет четырехскатной конструкции
Кровля с четырьмя скатами является наиболее устойчивой к ветровой нагрузке. Существуют две разновидности четырехскатной крыши:
- Шатровая - все скаты сходятся в единой точке на вершине конструкции.
- Вальмовая имеет два треугольных и два трапециевидных ската, последние соединяются на вершине коньковым брусом.
Рассчитать высоту конька для обоих типов кровли возможно по формуле, использованной для двускатной конструкции. Однако для проведения более тщательного расчета и составления подробной схемы необходимо также вычислить длины стропил, а для вальмовой кровли - длину коньковой балки.
Проектирование мансардной крыши
Мансардная или ломаная кровля также имеет два ската, особенностью которых является характерный излом. Он позволяет увеличить пространство под крышей и делает ломаную конструкцию одной из наиболее приспособленных для создания мансарды.
Расчет высоты крыши ломаного типа начинается с вычисления углов наклона всех скатных поверхностей кровли. Эксперты в области строительства рекомендуют определять углы наклона мансардной конструкции практическим методом, используя правило золотого сечения. Для этого необходимо на бумаге вписать эскиз будущей кровли в круг. Такой метод позволит избежать таких конструктивных недочетов, при которых ломаная конструкция выглядит не эстетично.
Проектирование и расчеты - важные и основополагающие этапы в создании крыши. Их грамотное и правильное выполнение является залогом возведения надежной и эстетически привлекательной кровли, которая прослужит долгие годы.
Расчет высоты крыши дома, вычисляем высоту конька крыши
Даны рекомендации по подготовке к проектированию кровли, приведены примеры расчета высоты конька для наиболее распространенных кровельных конструкций.
Расчет четырехскатной крыши: детальная работа с цифрами
Во время строительства дома возникают вопросы, как, например, расчет материала на крышу, которые напрямую связаны с его архитектурной формой – количеством скатов, наличием мансарды и т. д. При составлении проекта конструкции все его параметры должны быть тщательно выверены, чтобы обеспечить ей надежность и безопасность.
Четырехскатная крыша характеризуется двумя треугольными скатами (вальмами) с торцевых сторон. Ее классифицируют в основном как вальмовую, либо как шатровую. Вальмовая состоит из двух треугольников и двух трапеций (боковые скаты – равнобедренные треугольники, а фронтальные – правильные трапеции). Если ее скаты не достигают карниза в нижней точке, то ее называют полувальмовой. Коробка здания в этом случае имеет форму прямоугольника. Если же она представлена в виде квадрата, выполняют шатровую крышу, четыре треугольных ската которой сходятся в единой вершине.
Как рассчитать четырехскатную крышу: размеры основания, уклона
Зная линейные размеры основания и угол наклона ее скатов, можно выполнить расчет четырехскатной крыши. Как правило, его проводят по следующему принципу: скаты делят на несколько элементов, каждый из которых рассчитывается отдельно, после чего полученные результаты суммируют. Таким образом можно подсчитать общую площадь четырехскатной крыши.
Несущая конструкция четырехскатной крыши имеет сложный каркас. Входящие в нее центральные стропила создают лишнюю нагрузку. Помимо этого, стропила должны выдерживать нагрузку покрытия кровли, а также снеговую и ветровую. Поэтому требуется дополнительно рассчитать параметры четырехскатной конструкции, например, вес кровельных и отделочных материалов, климатические особенности региона.
Очевидно, что любая неточность в подсчетах может иметь серьезные последствия, поэтому их проводят с большой аккуратностью и с учетом всех возможных вариантов.
При этом должны быть учтены также следующие показатели:
- результаты расчета шага стропил,
- сечения стропил,
- пролетов конструкции стропил,
- результаты анализа несущей способности фундамента и опор.
- тип стропил (висячие или наслонные).
Грамотный расчет четырехскатной крыши требует учета данных метеорологических служб местности проживания. Для точного определения необходимой высоты кровли и углов наклона всех четырех скатов, необходимы следующие данные: показатели
- силы и скорости ветра в районе строящегося дома;
- интенсивности осадков;
- используемого кровельного материала.
Проектирование и расчеты: делаем проект с помощью чертежа
Прежде чем начать работы по обустройству крыши, ее необходимо спроектировать, рассчитать и выполнить чертеж будущей четырехскатной конструкции.
Уклон наклона скатов в зависимости от предназначения чердака, атмосферных нагрузок и типа материала для кровли колеблется в пределах 5º–60º.
В регионах с частыми сильными ветрами или с малым количеством осадков наклон скатов – небольшой, а в местностях со значительными снеговыми нагрузками и частыми дождями – существенно больше, 48–60º.
В свою очередь, на основе угла наклона выбирают материал для кровли:
- 5º–18º – рулонное покрытие,
- 14º–60º – кровельный металл, асбестоцементные листы;
- 30º–60º – черепичная.
Высота конька четырехскатной крыши при данном уклоне скатов рассчитывается по тригонометрическим формулам для прямоугольных треугольников.
Проект дома с четырехскатной крышей начинают с расчета стропил. Их сечение зависит от угла наклона скатов и суммарного значения ожидаемых общих нагрузок: веса конструкции стропил, кровельного пирога, снеговых и ветровых нагрузок. Минимальный запас прочности стропил должен составлять 1.4.
С помощью вычислений определяют также:
- шаг стропил и их несущая способность,
- какие использовать стропила – наслонные или висячие,
- необходимость дополнительных элементов: раскосов, способствующих уменьшению нагрузки на стропила, или затяжек, предохраняющих конструкцию от расшатывания,
- необходимость в наращивании длины стропил или сдваивании балки для их усиления и т. д.
При проектировании стропильную систему рассчитывают:
- на прочность – стропила не должны сломаться;
- на степень деформации при определенных параметрах, например, прогиб стропил для мансардных кровель не должен превышать 0, 4% их длины.
Особенности расчета нагрузки на стропильную систему
Стропильная система находится под воздействием постоянных и временных нагрузок.
К первым причисляют массу кровли, обрешетки и контробрешетки, прогонов и самих стропил, а ко вторым – ветровые, снеговые и полезные – это нагрузка от потолков, водогрейных баков, вентиляционных камер и прочего, подвешенных к фермам.
При наклоне скатов более 60° не учитывается снеговая нагрузка, а при наклоне менее 30° – не учитывается ветровая. Параметры этих нагрузок могут быть скорректированы за счет имеющихся поправочных коэффициентов, в которых учтены местные климатические условия. Общую массу кровли вычисляют, исходя из площади сооружения и используемых материалов.
Расчет вальмовой крыши: онлайн калькулятор
Подсчет материалов, необходимых для возведения крыши, осуществляют, взяв за основу правильный подсчет площади кровли.
Независимо от формы четырехскатной конструкции расчет этой площади сводится к вычислению площади простейших геометрических фигур – равнобедренного треугольника и трапеции. Например, в случае шатровой крыши все сводится к вычислению суммы площадей четырех одинаковых треугольников.
Для расчета крыш используют также специальные программы – онлайн калькуляторы. С их помощью определяют практически все необходимые для этого параметры:
- объем материалов для кровли, тепло- и гидроизоляции,
- количество обрешетки,
- стропильную систему,
- уклон ската и другое.
Рассчитывая количество материала, помимо площади скатов, учитывается также:
- величина нахлестов;
- отходы при раскрое;
- величину свесов карниза и фронтонов.
Расчет четырехскатной крыши: параметры нагрузки, уклона, материала
Чтобы сделать расчет четырехскатной крыши необходимо учитывать ряд важных параметров: нагрузка на стропила, уклон, количество материала, фронтонные, карнизные
Расчет крыши дома: рассчитываем простые и сложные крыши
Одним из важнейших компонентов любого здания является его крыша.
Она не только защищает стену дома и его внутреннее пространство, но и выполняет важнейшую декоративную функцию.
Как бы ни были красивы стены дома, без красивой изящной кровли законченного внешнего вида не получится.
Именно от формы крыши зависит, насколько цельно и эстетично будет смотреться в целом ваше строение.
Поэтому прежде, чем приступить к монтажу крыши, очень важно сделать правильные вычисления, смоделировать параметры кровли и ее внешний вид.
И при этом следует учесть очень большое количество параметров.
На высоту крыши влияют несколько основных факторов:
- форма кровли;
- количество скатов;
- углы наклона скатов;
- материалы, которые планируется использовать для создания кровли;
- сила ветров в конкретном регионе;
- количество осадков;
- высота построенного здания;
- пожелания застройщика.
Типы кровель и особенности расчета
И для каждого типа предусмотрен свой порядок расчета.
Ведь конструкции крыш, при всей кажущейся одинаковости, существенно отличаются одна от другой.
Естественно, наиболее простым является расчет односкатной.
Хотя и расчет двускатной кровли сложным назвать нельзя.
При правильном расчете высоты крыши затраты кровельных и строительных материалов будут оптимальными, а конструкция – надежной.
Расчет высоты двускатной кровли
Высота крыши напрямую связано с углом наклона стропил.
Чем больше уклон наклона, тем выше будет крыша на вашем доме.
Также следует измерять длину и ширину здания и понять, какой будет угол наклона.
Угол может иметь значения от 11 до 30 градусов.
И зависит он, в первую очередь, от того, какой материал будет использован для устройства кровли на доме и климатических условий.
Чем больше в районе, где построен дом, выпадет снега в сезон, тем больше угол наклона.
Для этого существуют специальные таблицы.
Точно так же учитывают и ветровые нагрузки.
Теперь выполняем несложный геометрический расчет
Высота конька является катетом треугольника.
Второй катет – это ширина вашего дома, разделенной пополам.
Кстати, при таком расчете также можно вычислить длину гипотенузы.
Это будет длина стропильных ног вашей кровли.
Для определения высоты конька необходимо умножить длину катета на тангенс нашего угла наклона.
Для определения тангенсов и синусов существует готовая таблица:
Для примера давайте рассчитаем двускатную кровлю.
Ширина дома 6 метров.
У дома два ската.
Угол наклонов скатов одинаков и равняется 40 градусов.
Смотрим в таблицу и выясняем, что тангенс 40 градусов равняется 0,84.
6 / 2 х 0,84 = 2,5 метра.
Высота нашей крыши равняется 2.5 метра.
Главное - все измерять максимально точно!
До последнего сантиметра.
Рассчитываем высоту четырехскатной конструкции
Ведь кровли с четырьмя скатами существуют разные.
Проще всего рассчитывать кровли, имеющие скаты в форме правильной трапеции, треугольника, а на скатах нет никаких изломов.
Однако сейчас большинство четырехскатных крыш являются вальмовыми с большим количеством скатов, имеющих форму ромба, прямоугольника и других геометрических фигур.
Ну, с расчетом высоты четырехскатной кровли понятно – он не отличается от расчета высоты крыши двухскатной.
А вот с другими расчетами сложнее.
Начинать расчеты следует с составления плана крыши.
Если кровля в разных уровнях, то на чертеже отображают, где какая высота.
После того, как подробный чертеж составлен, крышу следует разложить на отдельные геометрические элементы.
При расчете кровли следует соблюдать определенные правила:
- чертеж разбивают на несколько геометрических фигур. Каждая фигура выносится на отдельный рисунок. Все размеры также переносятся;
- определяется длина одного ската. Для этого измеряют расстояние от конька до карниза;
- рассчитывают каждый скат. Для этого следует получить площадь фигуры и затем умножить ее значение на косинус угла наклона;
- если скат является неправильным прямоугольником, то его, в свою очередь, необходимо разбить на несколько правильных фигур, и по отдельности рассчитать площадь каждой из них, а потом сложить следует полученные данные.
Давайте для примера рассчитаем четырехскатную крышу.
Предположим, что кровля наша состоит из двух правильных трапеций и двух равнобедренных треугольников.
Угол наклона скатов будет равняться 30 градусов.
Смотрим в табличку, и выясняем, что косинус такого угла равняется 0,87.
У трапециевидных скатов размеры сторон 10 и 7 метров, а высота равна 3 метра.
У скатов треугольных размеры двух сторон каждая по 3,34 метра, и длина третьей стороны – 4,8 метра.
Находим площадь трапеции.
Для этого нужно сложить длины двух горизонтальных сторон, поделить на 2 и умножить на высоту.
Это выглядит так в нашем конкретном случае:
S = ((10 + 7) /2) х 3 = 25,5 кв. метров.
Теперь полученное число умножаем на косинус 30 градусов:
25.5 х 0.87 = 22,185 км. метров.
И полученное число округляем в большую сторону.
Получаем 22,5 кв. метров.
Теперь вычисляем площадь скатов треугольных:
S = ((7 х 4.8) / 2) х cos 30 градусов =
16,8 х 0,87 = 14,7 кв. метров.
Теперь все площади необходимо суммировать:
S общ = 22,5 х 2 + 14,7 х 2 = 74,4 кв. метров.
И округляем в большую сторону.
Итого 75 кв. метров.
Рассчитываем кровельный материал
После того, как площадь крыши нам стала известна, можно вычислить требуемое количество кровельного материала.
Мнение, что площадь кровли на чертеже и площадь кровельного материала равны, ошибочное.
Ведь все дело в так называемом «нахлесте».
Ведь кровельный материал стык в стык не укладывают.
Еще о монтаже металлочерепицы своими руками.
О том, как правильно крепить металлочерепицу саморезами, по ссылке. О размерах саморезов и сколько их требуется на один квадратный метр кровли.
Об использовании плоского шифера для грядок здесь. Как построить высокую грядку из шифера.
Делается нахлест, чтобы кровля не протекала.
Кроме того величина нахлеста у каждого материала своя.
Поэтому увеличивается расход материала.
Для простой крыши несложно самостоятельно посчитать количество требуемого материала.
Для примера рассчитаем количество шифера на нашу кровлю.
Для начала составляем пропорцию:
В этой пропорции:
S – площадь нашей крыши,
Х – это наш запас в размере 15 процентов.
После вычисления значения Х, прибавляем его к нашей полученной площади.
В результате мы получим площадь нашего кровельного материала.
Х = 15 х 75 / 100 = 11,25. Округляется до 11,5.
Площадь нашего кровельного материала
11,5 + 75 = 86, 25 кв. метра.
Следует знать, что при непосредственном выполнении кровельных работ отходы материала могут увеличиться.
В некоторых случаях еще на 20%.
То есть, снова составляется пропорция, в которой значение Х является расходом.
Прибавляем к площади полученный результат.
Зная площадь одного листа несложно получить нужное количество листов.
Рассчитываем паро и гидроизоляцию
Собственно, площадь этих материалов равняется площади скатов, к которой обязательно следует добавить 15% на перехлест полотен материалов.
То есть, если площадь ската равняется 40 кв. метров, то площадь гидроизоляции равняется 40 + 15% = 60 кв. метров.
С пароизоляцией все точно так же.
Онлайн вычисления и программы расчета
Очень просто выполнять расчеты параметров кровли и количество кровельного материала, если крыша простой формы.
А как поступить, если форма кровли сложная?
Или очень сложная?
На самом деле все выполняется немного проще, чем кажется.
Потому что в век компьютеризации придуманы специальные онлайн – калькуляторы и программы для вычислений.
Онлайн – калькулятор от программы отличается тем, что его не требуется скачивать на свой компьютер.
Вам просто нужно зайти на сайт и там, в специальной оболочке, все вам сосчитают.
Более сложные подробные вычисления делают специализированные программы.
Такие программы необходимо скачать и установить на свой компьютер.
Недостаток у них один – большинство таких программ являются платными.
Поэтому освежайте в памяти школьный курс геометрии и приступайте к замерам и вычислениям.
Ну а уж если ничего не помогает, пользуйтесь программами.
Расчет крыши дома (калькулятор): двускатной, четырехскатной
Правильный расчет при создании крыши дома – это гарантия прочности, надежности и эффективной работы крыши. Поэтому не следует спешить, а выполнить все расчеты
