Что нужно учесть при расчете высоты крыши
Что нужно учесть при расчете высоты крыши

Что нужно учесть при расчете высоты крыши



соотношение высоты крыши к высоте дома

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

Домовладение 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.

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:

  1. Угол наклона скатов. Чем больше высота конька, тем круче получается уклон кровли домовладения. В регионах, где зимой выпадает большое количество снега или в течение года часто идут проливные дожди, угол наклона скатов должен составлять 20 — 50 градусов.
  2. 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.
  3. 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:

  1. Среднегодовое количество осадков. Чем больше этот показатель, тем выше следует делать конек.
  2. Ветровую нагрузку. На местности с сильными ветрами обычно строят малоэтажные постройки с покатой невысокой кровлей.
  3. 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:

  1. Ширину конструкции делят на 2.
  2. Для определения уклона нужно выбрать угол между основанием и поверхностью кровельного ската.
  3. Далее по таблице Брадиса определяют тангенс этого угла.
  4. Половину значения ширины умножают на тангенс угла и получают высоту конька.

Обычно этот параметр выбирают так, чтобы наклон кровли составлял 25-45 градусов.

Как правильно рассчитать высоту крыши?

Возведение крыши дома является завершающим этапом строительства и требует знаний о том, как рассчитать ее правильно.

Завершающий этап строительства дома — возведение крыши.

Что нужно учесть при расчете высоты крыши?

Крыша считается одним из самых важных элементов дома. При условии правильного выполнения она дополняет внешний вид дома, сохраняет тепло и комфорт внутри помещений. Как рассчитать высоту крыши? Для этого следует учитывать несколько факторов:

Для определения высоты крыши необходимо учитывать следующие факторы: количество скатов и угол наклона, форму крыши, высоту всего здания, вид материала.

  • количество скатов и угол их наклона;
  • форму;
  • высоту всего здания;
  • природные факторы (силу ветра, среднее количество осадков в год и др.);
  • вид материала;
  • пожелания хозяина дома.

Кроме того, увеличить размер конструкции может конек крыши, от которого зависит строение стропильной системы. Без знания этого параметра сложно рассчитать общую площадь кровли и количество материалов, необходимых для дальнейшей работы. Параметры конструкции будут зависеть и от других элементов: слоя утеплителя, снегозадержателей и др.

Если расчеты выполнены правильно, это позволит не только повысить прочность конструкции, но и сэкономить на

покупке строительных материалов, не переплачивая за излишек.

Способы расчета зависят от вида крыши дома.

Это важно учитывать, чтобы получить точные результаты.

Существует несколько основных видов крыш:

  • двускатная;
  • односкатная;
  • четырехскатная;
  • мансардная;
  • шатровая.

Как рассчитать размер конька?

Таблица расчета минимального угла наклона для разных видов крыш.

Для правильного расчета конструкции крыши необходимо вычислить высоту конька. Он влияет на то, каким будет угол наклона ската и сколько потребуется средств для строительства.

Угол наклона зависит от материала, из которого планируется делать кровлю. Некоторые покрытия можно укладывать на кровлю с наклоном от 15 до 60°, другие — от 11 до 90°.

Важно учитывать функциональность и внешний вид будущей крыши. Плоская кровля испытывает значительную нагрузку по мере накопления снега. Слишком острая кровля выглядит не эстетично, к тому же увеличивается ветровая нагрузка. Оптимальным для европейской части континента считается угол наклона ската от 35 до 40°.

Коньковый прогон (конек) представляет собой горизонтально расположенный брус, который является стыком двух скатов кровли, именно на этот элемент опираются стропильные ноги. Обычно коньковый прогон применяется для двускатной кровли. Он может быть сделан из разных материалов в зависимости от материала основной часть кровли. Чаще всего используется оцинкованный кровельный прогон.

Для расчета высоты конька нужно вооружиться знаниями, полученными на уроках геометрии. Примите коньковый прогон за катет прямоугольного треугольника, длину дома — за второй катет / 2 и длину ската — за гипотенузу. Затем следуйте правилу: длина одного катета прямоугольного треугольника равняется длине второго катета, умноженного на тангенс угла при основании.

Расчет односкатной и двускатной конструкции

Высота конструкции вычисляется по формуле: ширину здания надо разделить на 2 и умножить на тангенс угла наклона.

Односкатная крыша — самый легкий вариант, поэтому ее расчет и возведение не требуют большого опыта строительных работ. Для того, чтобы получить высоту односкатной кровли, нужно измерить ширину здания в сантиметрах. Затем полученное число разделить на вторую цифру показателя оптимального уклона кровли. Так, если рекомендуется соотношение 1:5, то ширину здания нужно делить на 5. В результате получится число, которое показывает высоту односкатной крыши.

Чтобы рассчитать высоту крыши с двумя скатами, сначала нужно определить угол уклона. Чаще всего он составляет 30-50°. Меньший угол приведет к тому, что на поверхности будет скапливаться снег, что увеличит нагрузку на стропильную систему. Если уклон будет больше 50°, то усилится ветровая нагрузка.

Вычислить высоту конструкции можно по формуле: ширину здания разделить на 2 и умножить на тангенс угла наклона. Например, нужно определить высоту кровли дома шириной 8 м. Крыша двускатная, ее угол наклона — 35°. Коэффициент высоты (тангенс 35) равен 0,7. По формуле, ширину дома нужно разделить на 2 и умножить на коэффициент 0,7. В результате высота будет равна 2,8 м.

Расчет четырехскатной конструкции

Четырехскатная кровля на сегодняшний момент считается наиболее прочной, а кроме того, она отличается привлекательным внешним видом. Такая конструкция позволяет с легкостью монтировать отдельные элементы, например, окна.

Существуют 2 основные разновидности крыш:

Виды скатных крыш: а – пологая двухскатная; б – крутая двухскатная; в – вальмовая четырехскатная; г – односкатная (в форме парты); д – ломаная (мансардная) двухскатная; е – шатровая четырехскатная.

Отличительной чертой шатровых крыш является одинаковая форма и площадь всех скатов. Шатровые крыши возводят на зданиях с одинаковой длиной сторон, они хорошо выдерживают ветровую нагрузку, что делает их идеальным вариантом для местности без определенного направления ветра.

Вальмовые крыши состоят из двух трапециевидных скатов и двух треугольных — вальмов. Конструкция такой кровли достаточно сложная, требует покупки большого количества дорогих материалов, но она отличается прекрасным внешним видом, идеально подходит для создания мансард. В вальмовых крышах часто встречаются встроенные элементы, например, окна.

Углы наклона вальмовых кровель достаточно большие, что делает их не лучшим вариантом для местности с сильным ветром. Это ограничение можно обойти с помощью установки дополнительной защиты, что потребует денежных вложений.

Для того, чтобы рассчитать высоту четырехскатной крыши, можно воспользоваться той же формулой, которая использовалась для расчета двускатной. Кроме этого, нужно вычислить высоту конька и системы стропил. Тщательные расчеты объясняются более сложным строением, необходимостью правильно подобрать несущие конструкции.

Оптимальная высота вальмовой кровли зависит от высоты мансарды. Чаще всего расстояние от пола до конька составляет 2 м плюс 50 см на утепление и обшивку.

Расчет мансардной кровли

За счет «ломаной» конструкции кровли увеличивается функциональная площадь мансарды.

Мансардная кровля имеет два ската с изломом. Из-за особенностей конструкции, крыша имеет необычный «ломаный» вид. Такой прием используется для увеличения функциональной площади мансарды.

Расчет высоты выполняется по тому же принципу, что и для двускатной крыши, но с некоторыми отличиями. Основная сложность для расчетов заключается в том, что такая кровля будет иметь не один угол наклона. Перед тем, как переходить к расчетам, нужно вычислить углы наклона.

Профессиональные строители рекомендуют воспользоваться правилом «золотого сечения», для чего контур крыши вписать в окружность. Эта мера позволит избежать распространенного недостатка: если расчет проведен неправильно, крыша может выглядеть не очень красиво.

Расчет параметров считается самым важным этапом монтажа, правильное выполнение которого гарантирует надежность конструкции, эстетичный вид и долгий срок службы. Все расчёты параметров крыши необходимо сделать перед началом строительных работ, в противном случае можно потратить много денег, времени и сил, чтобы устранить различные недостатки во время возведения и эксплуатации дома.

Рассчитать высоту крыши можно самостоятельно, но лучше доверить это специалисту-проектировщику, если собственных знаний и опыта недостаточно.

Как можно рассчитать высоту крыши?

Многие люди интересуются, как рассчитать высоту крыши.

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.

Чтобы понять, как правильно рассчитать высоту крыши, необходимо знать следующие параметры:

  • углы и количество скатов;
  • тип;
  • 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.

Читайте также:  Чем покрывают крышу бытовки

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.

Чтобы рассчитать высоту крыши дома, нужно обратить внимание на угол скатов и характеристики стропильной системы.

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.

Также необходимо обязательно рассчитать высоту стропильной системы и толщину досок в ней.

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.

Источник

Два простых способа, как рассчитать высоту крыши

Залог успеха любого начинания – правильный расчёт, и это касается в том числе и строительства крыши. Как рассчитать высоту крыши и что чаще всего влияет на её высоту, как правильно спланировать чердак и узнать, чем отличается конёк от стропила – всё это рассматриваем далее.

Основа любого дома – правильный расчёт Источник kf-bud.com.ua

Что такое крыша и из чего она состоит

Крыша – основной элемент любого здания. Прямое её назначение – защита от атмосферных осадков и воздействия прямых солнечных лучей летом и от холода в зимнее время года. Но, помимо чисто практического назначения, она несёт ещё и эстетическую функцию. Этот конструктивный элемент дома видно издалека, от его внешнего вида судят о владельцах, а различные дизайнерские решения добавляют жилому зданию неповторимости и уникальности.

Существуют три основных вида крыш:

  • односкатная;
  • двухскатная
  • четырёхскатная.

Самый популярный из этих трёх видов – двухскатный, классическая постройка, внешне напоминающая перевёрнутую раскрытую книгу. Дома с такой крышей можно встретить практически в любом коттеджном посёлке, именно такую сооружают над гаражами и хозяйственными постройками.

Центральный конструкционный элемент кровли – стропила. Это наклонные брусья, которые берут на себя основную нагрузку. Два стропила, соединённые вместе, образуют конструкцию в виде треугольника. Несколько таких треугольников, поставленных один позади другого и соединённые между собой лагами, составляют каркас крыши. На такой каркас укладывается утеплитель и кровельный материал.

Сами стропила крепятся внизу к специальной балке – мауэрлату. Основной способ крепления, при котором сохраняется угол наклона ската – вырубка стропил приблизительно на 1/3 её толщины и закрепления с помощью скоб, болтов, стягивающих брусьев и тому подобных средств на мауэрлате.

Основные конструктивные элементы крыши Источник yandex.net

Два торцевых «треугольника» принято называть фронтонами. Такое их выделение из общего ряда вполне объяснимо – эти пары соединённых стропил видны снаружи и к их внешнему виду предъявляются повышенные требования.

Нижняя часть стропил, выходящая за пределы коробки дома, образует карниз, который не даёт скапливаться дождевым лужам и кучам снега прямо у стены, а выносит их на некоторое расстояние.

Ребро в месте соединения двух наклонных поверхностей называется коньком, а непосредственно сам горизонтальный брус, на который опираются стропильные ноги – коньковый брус или коньковый прогон.

От чего зависит высота крыши

Расчёт высоты крыши сводится к нахождению оптимального угла наклона составляющих её плоскостей. На эту цифру влияют несколько факторов, каждый из которых либо повышает, либо понижает высоту навеса. Рассмотрим каждый из них в отдельности.

Атмосферные осадки

Здесь скорее принято говорить не о дожде, ведь жидкая вода стекает с поверхности с любым углом наклона, а о снеге, точнее снеговой нагрузке. Дело в том, что накопившиеся за зиму на крыше массы снега весят очень много и прибавляют дополнительную нагрузку на несущие конструкции крыши. Поэтому лучше всего, чтобы снег не задерживался на крыше, а падал на землю под действием силы тяжести. Это тем более актуально в тех регионах, где выпадают значительные снежные осадки. Для таких областей оптимальный угол ската крыши – не менее 45°.

С пологой крыши снег счищать придётся самостоятельно Источник goldkryshi.ru

Ветровая нагрузка

Сильный порывистый ветер, который преобладает на местности, требует, чтобы крыша была наоборот, более покатой и пологой, не более 20° к горизонту. Это объясняется тем, что высокая крыша увеличивает свою парусность. Массы воздуха давят на такую крышу, а значит, и на несущие конструкции, сильнее, все элементы испытывают повышенную нагрузку. Опаснее всего порывистый ветер. Он норовит сорвать крышу с места, разрушить кровлю.

Кровельный материал

Чем меньше элемент кровли, тем более высокую крышу он для себя требует. Это вполне объяснимо: маленькая черепица имеет гораздо больше линий, за которые может зацепиться снег, и соответственно, нарасти снеговая шапка. Поэтому для такой кровли лучше всего больший угол наклона. В сущности, на упаковке любого кровельного материала указывается наиболее оптимальный угол наклона крыши, поэтому здесь не существует каких-либо определённых тенденций.

Как зависит угол наклона от выбранного кровельного материала Источник wp.com

Несущая способность и материальные затраты

Увеличение высоты крыши увеличивает и нагрузку на несущие конструкции. Вместе с этим растёт и площадь самой крыши, что влечёт за собой увеличение расходов на кровельный материал, стропила и каркасные элементы, призванные укрепить всю конструкцию.

Чердак

Перед тем, как рассчитать высоту конька двухскатной крыши, необходимо определить, как именно будет использоваться пространство под кровлей. Чаще всего в хозяйственных постройках и гаражах нет потолка, и, зайдя в такое здание, можно увидеть стропила и несущие элементы навеса.

Однако в жилых домах чаще всего верх комнат отделен от подкрышного пространства перекрытием, которое одновременно является полом для чердака.

Возможности обустройства чердака поистине безграничны Источник abouttimemagazine.co.uk

Использовать получившееся помещение под крышей можно двумя способами: как нежилое (как правило, в качестве склада) или как жилое. В любом случае к таким помещениям предъявляются свои особые требования:

  • Даже нежилой чердак требует периодического технического обслуживания.

Да и при использовании его как места хранения различного инвентаря домовладельцу может понадобиться подняться на чердак. В этом случае под крышей должен иметься проход высотой не менее 160 см и шириной 120 см.

Если кровля имеет сложную форму и обеспечить такие размеры прохода не представляется возможным, то можно сократить его высоту и ширину на 40 см.

  • Жилой чердак предполагает, что здесь постоянно будут находиться люди.

Такие помещения конструируются двухъярусными, когда более высокое нижнее отделено от маленько верхней части своеобразным потолком. В любом случае, высота подбирается по самому высокому владельцу дома.

К этому значению необходимо ещё прибавить 40 см, чтобы членам семьи было максимально комфортно и удобно перемещаться по мансарде. Как правило, итоговая высота жилого чердака оказывается равной 2,20 – 2,30 м.

Размеры жилого чердака по высоте Источник attic.pl

Собственно, именно к поискам «золотой середины» и сводится все изыскания, отражённые в настоящем разделе. Крыша не должна быть слишком крутой, чтобы её не сдул резкий порывистый ветер, но и не слишком пологой, чтобы снег зимой н лежал на ней толстым слоем. К тому же, всё это вдобавок не должно сильно ухудшать условия проживания внутри чердака, если владелец намерен использовать его в качестве дополнительного жилого помещения.

Теперь, когда рассмотрены основные моменты, на которые стоит ориентироваться при выборе угла наклона поверхности ската крыши, можно приступать к непосредственному расчёту её высоты. Существует два метода, как рассчитать высоту крыши по ширине дома: графический и математический, но оба они основаны на предположении, что крыша будет построена симметричной, то есть две её половины абсолютно ничем не будут отличаться друг от друга.

Математический метод

Как уже говорилось выше, сама крыша в разрезе представляет собой равнобедренный треугольник, где стропила образуют боковые его стороны, а основание – это ширина дома. В такой геометрической фигуре отвесная линия, опущенная с вершины конькового бруса, будет делить основание – а значит, и ширину дома – ровно пополам. Именно этим свойством равнобедренного треугольника и пользуются при расчёте симметричной крыши.

Читайте также:  Утепление мансардной двускатной крыши

Воображаемая линия, опущенная с верха крыши до низа, делит треугольник фронтона на два прямоугольных треугольника, в которых известен один катет (ширина дома, делённая пополам) и угол между этим катетом и гипотенузой. Для удобства можно обозначить все стороны так: катеты – высота крыши и полширины дома, гипотенуза – длина стропил.

Видео описание

Можно воспользоваться услугами бесплатных компьютерных программ, которые позволяют рассчитать элементы дома и вычислить потребности в стройматериалах. В этом видео один из примеров:

Источник

Пропорции крыши для дома

Высота крыши влияет как на эстетику дома, так и на чисто практические параметры. Включая, например, количество снега, которое будет задерживаться на скатах зимой, или полезную площадь мансардного этажа. Даже возможность смонтировать на кровле конкретное кровельное покрытие и то зависит от крутизны скатов.

Иными словами, решать, какой высоты должна быть крыша, по принципу «нравится или нет» нельзя. Нужно учесть много тонкостей, чтобы крыша, да и весь дом в целом, получились и красивыми, и практичными. Для упрощения этой задачи предлагаем разбить ее на три этапа.

Содержание

  • Этап №1: Минимальная и максимальная высота кровли по уклону
  • Этап №2: какой высоты должна быть крыша относительно дома
  • Этап №3: высота крыши дома, оптимальная для мансарды
  • Подведем итоги

Этап №1: Минимальная и максимальная высота кровли по уклону

Подбор уклона кровли — один из важнейших этапов расчета стропильной системы. Но как он связан с расчетом высоты крыши?

Все просто: любую крышу можно представить как набор прямоугольных треугольников. В частности, для симметричной двускатной кровли скат — это гипотенуза, высота — один катет, а половина ширины дома — второй катет. Следовательно, при увеличении или уменьшении угла наклона ската меняется и высота крыши.

Поэтому, чтобы рассчитать высоту крыши по известному уклону используют формулу:

Здесь h — это высота кровли, c — расстояние между краем карнизного свеса и коньком, A — угол наклона ската.

Тангенс рассчитывают на калькуляторе или смотрят по таблицам Брадиса. Значения тангенса для некоторых углов приведены в таблице:

Угол наклона А, градусы 20 22 24 25 26 28 30 32
tg( A) 0.364 0.404 0.445 0.466 0.488 0.532 0.577 0.625
Угол наклона А, градусы 34 35 36 38 40 42 44 45
tg( A) 0.674 0.7 0.726 0.781 0.839 0.9 0.966 1
Угол наклона А, градусы 46 48 50 52 54 55 56 58
tg( A) 1.035 1.111 1.192 1.28 1.376 1.428 1.482 1.6

Из-за прямой зависимости от уклона кровли, перед тем как рассчитать высоту крыши дома, нужно сначала вычислить минимальные и максимальные углы наклона скатов. Они зависят от:

  • вида кровельного покрытия;
  • снеговой нагрузки на кровлю;
  • ветрового давления.

Уклон кровли в зависимости от кровельного материала

С кровельным покрытием проще всего: у всех материалов, кроме тех, что предназначены для монтажа на плоскую крышу, есть ограничение по минимальному углу наклона ската. У некоторых есть такое ограничение и по максимальному уклону. В частности, керамическую и цементно-песчаную черепицу нельзя монтировать на участки кровли, уклон которых больше 60°, а шифер недопустимо укладывать при угле наклона крыши 45° и более.

Если уклон ската меньше минимального для выбранного вида материала, то это не значит, что его в принципе нельзя использовать в качестве кровельного покрытия. Но затраты на устройство кровли сильно вырастут, поскольку под кровельным покрытием нужно будет сделать герметичный гидроизолирующий слой из специальной мембраны или полимерно-битумных материалов.

Влияние снеговой нагрузки на уклон и высоту кровли

После выбора кровельного материала нужно учесть снеговую нагрузку. В отличие от веса самого кровельного пирога, масса снеговой шапки на крыше сильно зависит от угла наклона скатов. Так, согласно нормативу СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» для простой односкатной или двускатной крыши:

  • при уклоне 30° и меньше, весь снег задерживается на крыше;
  • при уклоне 60° и больше, снег соскальзывает со ската вниз;
  • при уклоне от 30° до 60°, снег частично остается на скатах, причем с ростом угла наклона кровли снеговая шапка пропорционально уменьшается.

То есть, меняя уклон в диапазоне от 30° до 60°, мы меняем и расчетную нагрузку на стропильную систему. Это позволяет рассчитать минимально допустимый угол наклона и высоту кровли в зависимости от несущей способности стропильной системы.

Источник

Два простых способа, как рассчитать высоту крыши

Залог успеха любого начинания – правильный расчёт, и это касается в том числе и строительства крыши. Как рассчитать высоту крыши и что чаще всего влияет на её высоту, как правильно спланировать чердак и узнать, чем отличается конёк от стропила – всё это рассматриваем далее.

Что такое крыша и из чего она состоит

Содержание

  1. Что такое крыша и из чего она состоит
  2. От чего зависит высота крыши
  3. Атмосферные осадки
  4. Ветровая нагрузка
  5. Кровельный материал
  6. Несущая способность и материальные затраты
  7. Чердак
  8. Математический метод
  9. Видео описание
  10. Графический метод
  11. Видео описание
  12. Определение длины ската
  13. Видео описание
  14. Видео описание
  15. Коротко о главном

Крыша – основной элемент любого здания. Прямое её назначение – защита от атмосферных осадков и воздействия прямых солнечных лучей летом и от холода в зимнее время года. Но, помимо чисто практического назначения, она несёт ещё и эстетическую функцию. Этот конструктивный элемент дома видно издалека, от его внешнего вида судят о владельцах, а различные дизайнерские решения добавляют жилому зданию неповторимости и уникальности.

Существуют три основных вида крыш:

  • односкатная;
  • двухскатная
  • четырёхскатная.

Самый популярный из этих трёх видов – двухскатный, классическая постройка, внешне напоминающая перевёрнутую раскрытую книгу. Дома с такой крышей можно встретить практически в любом коттеджном посёлке, именно такую сооружают над гаражами и хозяйственными постройками.

Центральный конструкционный элемент кровли – стропила. Это наклонные брусья, которые берут на себя основную нагрузку. Два стропила, соединённые вместе, образуют конструкцию в виде треугольника. Несколько таких треугольников, поставленных один позади другого и соединённые между собой лагами, составляют каркас крыши. На такой каркас укладывается утеплитель и кровельный материал.

Сами стропила крепятся внизу к специальной балке – мауэрлату. Основной способ крепления, при котором сохраняется угол наклона ската – вырубка стропил приблизительно на 1/3 её толщины и закрепления с помощью скоб, болтов, стягивающих брусьев и тому подобных средств на мауэрлате.

Два торцевых «треугольника» принято называть фронтонами. Такое их выделение из общего ряда вполне объяснимо – эти пары соединённых стропил видны снаружи и к их внешнему виду предъявляются повышенные требования.

Нижняя часть стропил, выходящая за пределы коробки дома, образует карниз, который не даёт скапливаться дождевым лужам и кучам снега прямо у стены, а выносит их на некоторое расстояние.

Ребро в месте соединения двух наклонных поверхностей называется коньком, а непосредственно сам горизонтальный брус, на который опираются стропильные ноги – коньковый брус или коньковый прогон.

От чего зависит высота крыши

Расчёт высоты крыши сводится к нахождению оптимального угла наклона составляющих её плоскостей. На эту цифру влияют несколько факторов, каждый из которых либо повышает, либо понижает высоту навеса. Рассмотрим каждый из них в отдельности.

Атмосферные осадки

Здесь скорее принято говорить не о дожде, ведь жидкая вода стекает с поверхности с любым углом наклона, а о снеге, точнее снеговой нагрузке. Дело в том, что накопившиеся за зиму на крыше массы снега весят очень много и прибавляют дополнительную нагрузку на несущие конструкции крыши. Поэтому лучше всего, чтобы снег не задерживался на крыше, а падал на землю под действием силы тяжести. Это тем более актуально в тех регионах, где выпадают значительные снежные осадки. Для таких областей оптимальный угол ската крыши – не менее 45°.

Ветровая нагрузка

Сильный порывистый ветер, который преобладает на местности, требует, чтобы крыша была наоборот, более покатой и пологой, не более 20° к горизонту. Это объясняется тем, что высокая крыша увеличивает свою парусность. Массы воздуха давят на такую крышу, а значит, и на несущие конструкции, сильнее, все элементы испытывают повышенную нагрузку. Опаснее всего порывистый ветер. Он норовит сорвать крышу с места, разрушить кровлю.

Кровельный материал

Чем меньше элемент кровли, тем более высокую крышу он для себя требует. Это вполне объяснимо: маленькая черепица имеет гораздо больше линий, за которые может зацепиться снег, и соответственно, нарасти снеговая шапка. Поэтому для такой кровли лучше всего больший угол наклона. В сущности, на упаковке любого кровельного материала указывается наиболее оптимальный угол наклона крыши, поэтому здесь не существует каких-либо определённых тенденций.

Несущая способность и материальные затраты

Увеличение высоты крыши увеличивает и нагрузку на несущие конструкции. Вместе с этим растёт и площадь самой крыши, что влечёт за собой увеличение расходов на кровельный материал, стропила и каркасные элементы, призванные укрепить всю конструкцию.

Чердак

Перед тем, как рассчитать высоту конька двухскатной крыши, необходимо определить, как именно будет использоваться пространство под кровлей. Чаще всего в хозяйственных постройках и гаражах нет потолка, и, зайдя в такое здание, можно увидеть стропила и несущие элементы навеса.

Однако в жилых домах чаще всего верх комнат отделен от подкрышного пространства перекрытием, которое одновременно является полом для чердака.

Использовать получившееся помещение под крышей можно двумя способами: как нежилое (как правило, в качестве склада) или как жилое. В любом случае к таким помещениям предъявляются свои особые требования:

  • Даже нежилой чердак требует периодического технического обслуживания.

Да и при использовании его как места хранения различного инвентаря домовладельцу может понадобиться подняться на чердак. В этом случае под крышей должен иметься проход высотой не менее 160 см и шириной 120 см.

Если кровля имеет сложную форму и обеспечить такие размеры прохода не представляется возможным, то можно сократить его высоту и ширину на 40 см.

  • Жилой чердак предполагает, что здесь постоянно будут находиться люди.

Такие помещения конструируются двухъярусными, когда более высокое нижнее отделено от маленько верхней части своеобразным потолком. В любом случае, высота подбирается по самому высокому владельцу дома.

К этому значению необходимо ещё прибавить 40 см, чтобы членам семьи было максимально комфортно и удобно перемещаться по мансарде. Как правило, итоговая высота жилого чердака оказывается равной 2,20 – 2,30 м.

Собственно, именно к поискам «золотой середины» и сводится все изыскания, отражённые в настоящем разделе. Крыша не должна быть слишком крутой, чтобы её не сдул резкий порывистый ветер, но и не слишком пологой, чтобы снег зимой н лежал на ней толстым слоем. К тому же, всё это вдобавок не должно сильно ухудшать условия проживания внутри чердака, если владелец намерен использовать его в качестве дополнительного жилого помещения.

Теперь, когда рассмотрены основные моменты, на которые стоит ориентироваться при выборе угла наклона поверхности ската крыши, можно приступать к непосредственному расчёту её высоты. Существует два метода, как рассчитать высоту крыши по ширине дома: графический и математический, но оба они основаны на предположении, что крыша будет построена симметричной, то есть две её половины абсолютно ничем не будут отличаться друг от друга.

Читайте также:  Типы крыш Основные конструктивные решения

Математический метод

Как уже говорилось выше, сама крыша в разрезе представляет собой равнобедренный треугольник, где стропила образуют боковые его стороны, а основание – это ширина дома. В такой геометрической фигуре отвесная линия, опущенная с вершины конькового бруса, будет делить основание – а значит, и ширину дома – ровно пополам. Именно этим свойством равнобедренного треугольника и пользуются при расчёте симметричной крыши.

Воображаемая линия, опущенная с верха крыши до низа, делит треугольник фронтона на два прямоугольных треугольника, в которых известен один катет (ширина дома, делённая пополам) и угол между этим катетом и гипотенузой. Для удобства можно обозначить все стороны так: катеты – высота крыши и полширины дома, гипотенуза – длина стропил.

Видео описание

Можно воспользоваться услугами бесплатных компьютерных программ, которые позволяют рассчитать элементы дома и вычислить потребности в стройматериалах. В этом видео один из примеров:

Источник

Начальный этап строительства крыши: расчёт кровли

Создавая проект кровли, в первую очередь думают о надёжности, а не капризах владельцев здания. Иными словами, при конструировании сооружения на бумаге учитывают требования касательно типа крыши, наклона, высоты, нагрузок и количества материала.

Распространённые виды кровли

Наиболее известны такие типы крыши, как:

    односкатная — опирается на две стены, находящиеся на разных уровнях высоты, и сооружается специально для объектов хозяйственного назначения и небольших строений;

Расчёт крыши в онлайн-калькуляторе

Чтобы провести расчёт кровли в онлайн-калькуляторе, то есть узнать, какими должны быть угол наклона и площадь крыши, а также количество пиломатериала и другого строительного сырья, надо выбрать тип финишного покрытия и ввести в специальные ячейки следующие размеры:

  • ширину основания кровли с торца дома (не прибавляя ширины свесов);
  • длину основания крыши сбоку здания (не учитывая протяжённости свесов);
  • высоту конька (расстояние от будущего основания до конькового бруса);
  • длину свеса (не менее полуметра).

Для крыши в несколько скатов с разными углами наклона расчёты проводят по отдельности. Потом полученные данные суммируют.

Кровельные нагрузки

Нагрузки, воздействующие на кровлю, то есть давление снега и ветра, вычисляют с целью определить, сколько и каких по сечению стропил понадобится для создания устойчивого каркаса.

Снеговая нагрузка

Для определения давления снега используют формулу S=µ·S g, где S — искомая величина снеговой нагрузки (в кг/м²), µ – коэффициент, который определяется степенью наклона ската, а S g — нормативная снеговая нагрузка (в кг/м²). Величина S g указывается на специальной карте и зависит от местности.

Вычисление снеговой нагрузки производят следующим образом:

  1. Используя геометрическую формулу tg a = a/b (тангенс угла в прямоугольном треугольнике равен отношению противолежащего катета к прилежащему), высоту кровли делят на половину ширины наружной стены дома. Значение угла в градусах берут из специальной таблицы, приведённой в конце этого раздела.

Таблица: снеговые районы России

Снеговые районы РФ 1 2 3 4 5 6 7 8
S, кПа (кг/м 2 ) 0,8 (80) 1,2 (120) 1,8 (180) 2,4 (240) 3,2 (320) 4,0 (400) 4,8 (480) 5,6 (560)

Предлагаем рассчитать снеговую нагрузку на практике. Предположим, что строится дом в Калининграде размерами 7х10 м и высотой конька 2,5 м. Тогда потребуется сделать следующие вычисления:

  1. Найти на карте нормативную снеговую нагрузку для Калининграда (вторая зона, 120 кг/м²).
  2. Разделить половину ширины стены на высоту конька: 2,5/3,5 = 0,714.
  3. Из таблицы найти угол наклона по его тангенсу. В нашем случае это 36°.
  4. Определить коэффициент µ: 0,033 · (60–36) = 0,79.
  5. Найти искомую величину снеговой нагрузки S = 120 · 0,79 = 94,8 кг/м².

Таблица: определение угла по его тангенсу

tg α α
0,27 15°
0,36 20°
0,47 25°
0,58 30°
0,7 35°
0,84 40°
1 45°
1,2 50°
1,4 55°
1,73 60°
2,14 65°

Ветровая нагрузка

Как обозначено в СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия», ветровое давление на кровлю рассчитывается по формуле W m = W o · K · C, где W o — это нормативное значение ветрового давления, указанное на специальной карте, K — коэффициент, на который влияет изменение ветровой нагрузки по высоте, а C — специальный аэродинамический коэффициент.

Аэродинамический коэффициент — величина постоянная, зависящая от конфигурации крыши. Если кровля с крутыми скатами, то этот показатель равен -1,8. У пологой крыши, которую ветер не поднимает, а сдавливает, аэродинамический эффект составляет +0,8. В большинстве расчётов этот коэффициент принимают равным наибольшему положительному значению (т. е. 0,8), чтобы оценить максимально возможную ветровую нагрузку.

Таблица: ветровые нагрузки в России по регионам

Ветровые районы РФ 1 2 3 4 5 6 7
Wo, кПа (кгс/м2) 0,17 (17) 0,23(23) 0,30 (30) 0,38 (38) 0,48 (48) 0,60 (60) 0,73 (73) 0,85 (85)

Для наглядности попробуем определить ветровую нагрузку на кровлю дома в деревне Бабенки Ивановской области России. При условии, что высота конька от земли равна 6 м, угол наклона кровли — 36°, вычисления получатся следующими:

  1. W o = 30 кг/м², так как местность принадлежит второму ветровому району, что указано на карте приложения СНиП и в приведённой выше таблице.
  2. K = 1, поскольку все строения в этой области ниже 10 м (см. таблицу значений коэффициента K).
  3. W m = 30 · 0,8 = 24 кг/м².

Таблица: значение коэффициента K для расчёта ветровой нагрузки

Высота дома Открытая местность Закрытая местность с преградами выше 10 м Городские районы, где дома имеют высоту более 20 м
до 5м 0,75 0,5 0,4
5–10м 1,0 0,65 0,4
10–20м 1,25 0,85 0,53

Расчёт угла наклона, высоты и веса кровли

Перед расчётом высоты крыши надо определиться с углами наклона скатов. В этом помогут нормативные документы, в которых предъявляются требования к кровельным работам, то есть свод правил СП20.13330.2011, базирующийся на указаниях СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия».

Угол наклона

По правилам выбор угла наклона кровли зависит от используемого финишного материала.

Таблица: угол наклона для крыш с разным покрытием

Рекомендуемый
угол наклона крыши
Финишное покрытие
1–2° Рулонные материалы на битумной основе — не менее четырёх слоёв, с внешней гравийной посыпкой, утопленной в слой расплавленной мастики
2–3° Как в предыдущей строке, но для надёжности кровли достаточно трёх слоёв рулонного материала
3–10° Аналогичные вышеописанным рулонные материалы (не менее трёх слоёв), но без наружной защитной гравийной посыпки.
10–15° Рулонные кровельные материалы, наклеиваемые на горячую мастику не менее чем в два слоя
13–15° Черепичное глиняное покрытие
15–17° Асбестоцементные листы усиленного профиля
17–20° Кровельная листовая сталь с развальцовкой соединений
18–35° Профнастил, металлочерепица
27–44° Натуральное штучное черепичное покрытие, битумно-полимерные или сланцевые плитки
38–45° Дранка, щепа, натуральный гонт
40–60° Голландская черепица
5–90° Асбестоцементный шифер
20–90° Искусственный шифер

Высота конька

Выбрав кровельный материал и решив, каким будет наклон крыши, приступают к определению высоты конькового бруса. Для этого обращаются к геометрии, ведь крыша в разрезе выглядит как два соединённые друг с другом треугольника.

При расчёте высоты крыши используют формулу a=b · tg α, где a — высота конька, b — половина ширины здания, α – угол наклона кровли.

Тангенс угла наклона кровли определяют по тригонометрической таблице, которая приведена выше.

Для примера рассчитаем высоту кровли под наклоном в 40°, которую планируется строить на доме размером 6х9 м. С этой целью выполним следующие вычисления:

  1. Ширину дома разделим на 2 и определим длину нижнего катета прямоугольного треугольника кровли: b = 6 / 2 = 3 м.
  2. По таблице найдём, что тангенс угла в 40° равен 0,84.
  3. Вычислим высоту кровли a = 3 · 0,84 = 2,52 м.

Видео: вычисление высоты и угла наклона кровли

В вес крыши включается масса всех слоёв кровельного пирога: финишного покрытия, контробрешётки, обрешётки и изоляционных материалов.

Сколько весит 1 м² какого-либо материала, можно узнать у продавца в строительном магазине или рассчитать самостоятельно, посмотрев на этикетке плотность материала в м³, а также толщину, ширину и длину его рулона. Используя эти показатели, можно вычислить вес 1 м² любого строительного сырья.

Допустим, нам необходимо определить вес крыши, покрытой битумной черепицей и утеплённой материалом плотностью 35 кг/м³, закатанным в рулон толщиной 0,1 м, длиной 10 м и шириной 1,2 м. В этом случае требуется сделать следующее:

  1. Рассчитать вес 1 м² теплоизоляционного материала по формуле 0,1 · 1,2 · 10 · 35 / (10 · 1,2) = 3,5 кг/м².
  2. Найти все остальные данные, то есть вес 1 м² финишного покрытия, паро- и гидроизоляции и деревянного каркаса из стропил и обрешётки, в таблице (см. ниже) или на этикетке товара в магазине.
  3. Сложить все полученные значения и умножить их на площадь крыши, тем самым определив вес всей кровли.

Обычно 1 м² кровельного пирога весит около 50 кг. Поэтому при расчётах часто используется именно эта величина, умноженная на 1,1 с целью сделать запас в 10%, то есть 55 кг/м².

Таблица: вес 1 м² материалов для устройства кровли

Материал Вес 1 м²
Шифер 10–15 кг
Ондулин 4–6 кг
Керамическая черепица 35–50 кг
Цементно-песчаная черепица 40–50 кг
Битумная черепица 8–12 кг
Металлочерепица 4–5 кг
Профнастил 4–5 кг
Контробрешётка 18–20 кг
Обрешётка 8–12 кг
Стропильная система 15–20 кг

Расчёт площади кровли

Легче всего рассчитать площадь кровли в два или четыре одинаковых ската. С усложнением конфигурации крыши определение этого параметра всегда становится труднее, что объясняется необходимостью считать площадь каждого ската по отдельности.

Площадь крыши определяют по следующим формулам:

    для прямоугольного ската S = a · b, где a и b — это длины сторон прямоугольника;

Представим себе, что нам нужно вычислить площадь крыши с двумя одинаковыми прямоугольными скатами шириной 5 м и длиной 2,2 м. В этом случае вычислительные действия будут следующими:

  1. S c = a · b = 5 · 2,2 = 11 м² (площадь одного ската).
  2. S = 2 · S c = 11 · 2 = 22 м² (площадь двух скатов).

Расчёт количества кровельных материалов

Собираясь строить крышу, надо заранее посчитать нужное количество листов финишного покрытия, пиломатериала и софитов.

Финишное покрытие

Перед тем как определить необходимое количество финишного материала кровли, необходимо узнать его полезные размеры. Они меньше реальных, поскольку необходимо учитывать нахлёсты по ширине и длине листов.

Предположим, что надо узнать, сколько нужно купить металлической черепицы с полезной шириной листа 1,1 м и общей длиной 2,25 м для крыши дома размером 4,2 х 6 м. Для этого:

  1. Поделим длину крыши на полезную ширину листа черепицы: N = 6 / 1,1 = 5,45. Округлим это значение до 6. Это и есть необходимое количество листов в одном ряду по ширине крыши.
  2. Из реальной длины листа (2 250 мм) вычтем величину нахлёста (150 мм) и тем самым установим эффективную длину листа (2 100 мм или 2,1 м).
  3. Общую длину кровельного ската поделим на эффективную длину листа: K = 4,2 / 2,1 = 2. Таким образом, определим, что по длине крыши, то есть от карниза до конька, в каждом ряду потребуется по два листа.
  4. Количество листов в одном ряду по ширине ската умножаем на количество листов по длине крыши (6 · 2 = 12). То есть на покрытие всей кровли уйдёт 12 листов.

Пиломатериал

Рассчитаем количество пиломатериала, необходимого для устройства деревянного каркаса одного кровельного ската шириной 6 м и длиной 4 м:

Источник

Adblock
detector