Расчет кровли двухскатной крыши — производим правильно

Например: у нас имеется дом шириной 8 м, на котором устраивается двускатная крыша с уклоном в 35 градусов. Тангенс 35 градусов равен 0,7. Высота конька, таким образом, равна 8м/2 х 0,7= 2,8м.

Выбор высоты конька

Кто бывал в странах Балтии или в Скандинавии, смог заметить, что крыши деревенских там островерхие. Это связано с большим количеством осадков, которое, в свою очередь, объясняется преобладанием морского и умеренного климата. С такой крыши моментально стекает вода, а снег – и вовсе не задерживается. Однако соседство с холмами, поросшими лесом, надёжно защищает эти населённые пункты от сильного ветра, поэтому большая парусность таких крыш не имеет большого значения.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

В арабских домах крыши были плоскими, потому что количество осадков в пустынной местности – минимальное. Зато сильные сухие ветры в таких краях случаются.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

Там же, где свирепствуют ветры в средней полосе, можно встретить дома с совершенно другими крышами – почти плоскими или дугообразными, потому что большую роль играет как раз отсутствие парусности или хорошая обтекаемость.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

И если раньше такие дома строили интуитивно, основываясь на опыте поколений, сегодня для разных регионов России созданы своды правил, в которых описаны ветровые и снеговые нагрузки на кровлю. В частности, это , разработанный на основе СНиП * «Нагрузки и воздействия». В центральном регионе страны, к примеру, рекомендовано выбирать высоту конька так, чтобы угол наклона скатов был равен приблизительно 30–45°. Именно этот угол даст возможность рассчитать и высоту конька крыши, и длину стропил.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

Обратимся к школьной геометрии. Нашу крышу надо представить в виде треугольника, собственно которым и является каждый из её фронтонов. Такой треугольник будет тупоугольным. Разделим его по оси симметрии на два прямоугольных треугольника. Мы получили два катета, один из которых (a) нам известен – это половина ширины дома. Второй катет (b), который пока не известен – это высота нашей крыши.b = a * tg α, где:α – угол крыши, взятый из свода правил.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

Тангенс этого угла можно вычислить на инженерном калькуляторе или воспользоваться математическими таблицами. Полученный катет b – это и есть высота крыши.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

Зная оба катета, мы можем вычислить величину гипотенузы. Это приблизительная длина стропил. Однако, поскольку крыша часто выходит за пределы стен дома, нависая над ними, длину стропил можно увеличить. Здесь вся зависит от архитектуры конкретной постройки.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

Зная длину стропил и длину самой крыши, которая и в этом измерении тоже может выступать за края дома, нависая козырьком над фронтонами, мы уже можем рассчитывать её площадь, а следовательно – и количество кровельного материала.

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

Пример расчёта

Выбор высоты конька
Выбор высоты конька

Допустим, дом имеет ширину 6 м. Делим её пополам и получаем 3 м. Это наш катет a. Угол ската, рекомендованный для постройки дома в данной местности, составляет 45°.b = 3 * tg 45° = 3 * 1

Но и без применения этой формулы можно догадаться, что при угле наклона 45° наш прямоугольный треугольник получится равносторонним. То есть даже без таблиц и калькулятора станет ясным, что высота крыши будет равна 3 м, то есть – половине ширины дома.

Одним из основных узлов здания является кровля. Без нее сооружение не сможет прослужить долго и жить в нем будет невозможно. Крыша имеет сложную конструкцию и требует ответственного подхода во время проектирования и монтажа. Необходимо правильно выбрать не только ее форму, но и угол, под которым будут находиться скаты. Угол будет зависеть от того, как будет выполнен расчет высоты конька. Как узнать этот размер? Об этом речь пойдет в статье.

Калькулятор расчета высоты конька стропильной системы с пояснениями

Время чтения: 2 минутыНет времени?

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

На этапе проектирования крыши дома или хозяйственной постройки часто возникают сложности в вычислениях расстояния от межэтажных перекрытий непосредственно до самого конька. Начинающие мастера не всегда могут правильно рассчитать высоту, так как стропильные системы могут иметь разнообразную конструкцию. Поэтому предлагается воспользоваться вспомогательным калькулятором.

Расстояние до конька может варьироваться в широком диапазоне

Распространенные формы скатных крыш

Если речь идет о крышах со скатами, то их угол уклона может резко варьироваться. В зависимости от этого параметра выделяют пологие и крутые конструкции. Первые из них подвержены скоплению осадков на поверхности, поэтому к герметичности предъявляются более высокие требования. Что касается крутых аналогов, то они позволяют достаточно эффективно отводить воду.

Классификация крыш производится и с учетом геометрии. При выборе определенной формы должны браться расчет не только эстетические предпочтения, но и климатические особенности региона. Кроме того, немаловажную роль играют эксплуатационные условия. Только после выбора формы крыши можно пытаться рассчитать высоту конька.

Основные элементы верхней части с двумя плоскостями

Наиболее простыми считаются конструкции с одним наклонным скатом. Стропильные ноги в данном случае опираются на внешние стенки, расположенные на разном уровне. Такие крыши в основном используются для подсобных построек, так как не требуют больших вложений денежных средств. Чердачное помещение под ними устроить невозможно.

Более распространены двускатные крыши, которые также иногда называются щипцовыми. В основе конструкции лежат два ската, соединенных в коньке. Они с двух сторон образуют треугольник, две стороны которого равны. Под ними можно устроить дополнительное помещение.

Отдельного внимания заслуживают крыши с четырьмя плоскостями, у которых нет фронтонов:

  • вальмовые конструкции имеют два ската в виде трапеций и еще два – в виде треугольников (применяются чаще всего в регионах с сильными ветрами, так как их форма является обтекаемой);
  • шатровые аналоги в своей основе имеют многоугольники правильной формы (используются чаще всего в тех же условиях, что и предыдущие конструкции).
Читайте также:  Обогрев водосточных труб греющим кабелем

Конструктивное исполнение шатровой крыши

На самом деле существуют и другие формы крыш, но они при возведении индивидуальных объектов применяются достаточно редко, поэтому в их упоминании нет особой необходимости.

Рассмотрение вычислительного процесса

Практически любая стропильная система может быть разложена на отдельные треугольники, стороны которых легко рассчитываются по тригонометрическим законам. В связи с этим высоту конька можно считать одним из катетов данных фигур. Для перечисленных выше крыш вычисления производятся на базе этого принципа.

В любом случае в качестве основных величин будут выступать:

  • угол уклона ската, действующий для каждого типа крыш с учетом определенных особенностей;
  • ширина строения, которая при наличии одного ската берется полностью, а при наличии двух скатов делится пополам.

В ответе удается получить высоту крыши в метрах. При необходимости полученное значение можно перевести в сантиметры или миллиметры самостоятельно.

Подробнее об угле уклона

Прежде, чем вводить в поле угол крутизны, необходимо определиться с используемым кровельным материалом. Большинство современных покрытий допускается применять при уклоне ската более 12-14 градусов.

К таковым относятся: металлочерепица, еврошифер, гибкая черепица и профилированные листы. Фальцевая кровля может устраиваться при угле уклона более 5 градусов.

Что касается максимальной крутизны, то она не имеет значения.

При небольшом уклоне расходуется значительном меньше материалов. Таким образом, конструкция получается экономичной. В то же время существенно снижает ее вес и восприимчивость к ветровым нагрузкам.

По рисунку можно подобрать кровельное покрытие для определенного уклона

Несмотря на перечисленные достоинства, при небольшой крутизне ската могут возникать некоторые сложности. Во-первых, поверхность покрытия должна отличаться высокой герметичностью, так как вода не будет быстро сходить, а значит, она может проникать в стыки и другие уязвимые места. Во-вторых, кровля должна иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать дополнительные нагрузки от снега.

Другим минусом крыш с малым уклоном можно считать невозможность устройства дополнительного помещения под ней. Если же конструкция будет достаточно крутой, то во внутреннем пространстве можно сделать мансарду, увеличив тем самым жилую площадь строения.

Для односкатных крыш угол уклона должен варьироваться в пределах 20-30 градусов, а для двускатных – от 20 до 45 градусов.

Выбор сечения трубы для печи

Специалисты не рекомендуют простукивать керамический кирпич дополнительно для того, чтобы он встал на место. В процессе простукивания происходит образование воздушного пространства, влияющего на тягу дымового газа. Если требуется уложить 4-6 рядов кирпичей изнутри трубы, то кладка дымохода из кирпича протирается влажной тряпкой, а все швы затираются. Шов кладки обычно составляет в горизонтальном направлении 0,5 см, а по вертикали — 1 см.

Форма кирпичного дымохода для металлической печи или камина влияет на уровень гидравлического сопротивления в трубе, поэтому ее поперечное сечение может быть в виде прямоугольника или квадрата. Оптимальный вариант представляет собой круглая форма дымохода, но выложить его из кирпича своими руками довольно трудно.

Печная труба не должна иметь повороты и наклоны, поскольку эти виды элементов приводят к созданию дополнительного сопротивления воздуха. Если нельзя обойтись без поворота, его несложно оборудовать под углом 60 °. Кладка трубы предполагает обустройство оголовника, выполняемого в 1 кирпич. Выкладка верхней части осуществляется на цементно-песчаный раствор.

От выбора сечения должен зависеть уровень теплоотдачи печи или камина. Сечение может находиться в пределах 260х260 мм. К примеру, если выбранное сечение составляет 130х130 мм, то теплоотдача равна 3,5 кВт, а при сечении 130х250 мм — более 3,5 кВт. Выбирать очень большое сечение трубы для котла, печи или камина не следует, поскольку при этом теряется эффективность отопления, что приводит к уменьшению теплоотдачи.

Стропильная система — размеры узлов

Стропильная система двухскатной крыши

Стропильная система крыши дома является несущей конструкцией, состоящей из самих стропильных ног, вертикальных стоек и наклонных подкосов. Стропила соединяются в систему при помощи различных элементов: ригелей, стоек, подкосов, распорок. Стропильная система может возводиться из любого материала: металла, железобетона, дерева и других.

В основе конструкции всей стропильной систему крыши с двумя скатами лежит треугольник. Суть в том, что именно треугольник является наиболее устойчивой и жёсткой геометрической фигурой.

Для стропил рекомендуемое сечение бруса варьируется от 4на 15 см до 10 на 25 см. Данный показатель напрямую зависит от шага устанавливаемых стропил, длины стропильных ног, а так же величины ветровых и снеговых нагрузок, рассчитываемых для конкретного региона.

Рекомендуемое сечение бруса, используемого для стропильной системы крыши с двумя скатами.

Все значения приведены в сантиметрах.

Мауэрлат:  10х10, 10х15, 15х15.

Енды и диагональные ноги:  10х20.

Прогоны: 5х15.

Стойки: 10х10, 15х15.

Опорные ригели для укрепления стоек:  10х 15, 10х20.

Доски карнизного короба, подкосы, кобылки:  5х15.

Подшивочные и лобовые доски:  15х25.

Затяжки:  5х15.

Угол наклона стропильных ног равен необходимому углу наклона скатов крыши. Стропильная доска в поперечном сечении должна быть не менее 5 см. ширина зависит от длины. Так, например, если длина используемой доски 6 м, то её ширина должна составлять 15 см. соответственно, чем длиннее доска, тем большую ширину необходимо выбирать.

Соединение всех элементов конструкции стропильной системы является заключающим этапом монтажа. Для этого используются скобы или металлические уголки. Произвести расчёт необходимого количества данных элементов  — не сложно. Достаточно рассчитать, сколько всего элементов в конструкции, и умножить полученное число на количество необходимых креплений для одного элемента.

Читайте также:  Как правильно рассчитать длину стропил двухскатной крыши

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.

На что стоит ориентироваться при выборе высоты конька

Равносторонний треугольник разделяют на две равные части. Линия, идущая от вершины треугольника до его основания, является осью симметрии, и, в нашем случае, высотой конька.

Куда можно обратиться за помощью: онлайн-ресурс и консультанты

Если возводимая крыша сложной формы, то она требует и более объёмных, длительных расчетов. Для вычислений используются данные по сечению стропил, шаг между ними, величина пролётов стропильной конструкции. Кроме того, в учет берутся размеры окон кровли, дымоходов, наличие парапетов и свесов, обязательно понадобится проанализировать возможность опор и выносливость фундамента.

Сегодня любой, кто не знает, как рассчитать высоту крыши, сделать это сможет, обратившись к помощникам, найти которых можно на просторах Интернета. Это могут быть специалисты, готовые вам оказать такие услуги в режиме онлайн, или специальный интернет-ресурс под названием «калькулятор», в этом случае посетитель сайта вводит запрашиваемые данные и система производит по ним вычисления.

Выбирая, к кому обратиться за помощью, помните, что вальмовая крыша – конструкция недешевая, поэтому не терпит ошибок и неточностей. Правильность проведенных вычислений должна быть гарантирована. Для новичков вычисления четырехскатных, вальмовых и шатровых крыш оказываются довольно сложными, поэтому их лучше доверить специалисту-проектировщику со стажем работы в данной сфере. Самостоятельно можно заниматься только вычислениями, касающимися односкатных конструкций для хозпостроек и гаражей, или простых двускатных, сооружаемых для покрытия небольшого дачного домика.

Классическая крыша русской избушки – двухскатная. Стропильная система для неё достаточно проста, и это обеспечило большую популярность такому виду крыши. Вальмовая крыша (четырёхскатная), например, геометрически сложнее. Её труднее рассчитать и построить, поэтому возьмёмся за расчёт симметричной крыши с двумя её заключается в определении длины стропил, которые образуют пары. Каждая из этих пар присоединяется к соседним стропильным фермам при помощи обрешётки. Торцы крыши – это треугольные фронтоны. Длина стропил, как и высота крыши, будет определяться её углом. Как его выбрать правильно? Это подскажет преобладающая в местности погода.

Резюме

Для расчета высоты конька доступно большое количество онлайн-калькуляторов, но все они отсутствуют на строительной площадке. Именно поэтому важно уметь находить конкретное значение, лишь используя свои знания. В статье было показано два метода, как это можно сделать.

Резюме
Резюме

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 :

Резюме
Резюме
  • угол наклона скатов;
  • количество скатов;
  • форма кровли;
  • применяемые материалы;
  • сила ветра;
  • среднегодовое количество осадков;
  • высота здания;
  • пожелания владельца дома.
Резюме
Резюме

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.

Резюме
Резюме

Типы крыш и особенности их расчета

Резюме
Резюме

Крыши домов классифицируют следующим образом :

Резюме
Резюме

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.

Резюме
Резюме

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.

Резюме
Резюме

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.

Читайте также:  Минимальный уклон кровли из сэндвич панелей

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.

Как вычислить высоту крыши

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.

Заключение

Надо отметить, что расчет потребной высоты конька в огромной степени зависит от типа кровельного материала. На скате с углом наклона в 60 о прекрасно укладывается подавляющее большинство кровельных материалов, от черепицы до ондулина. Из-за того, что скат крыши представляет собой единую плоскость, уложенная кровля обладает значительно более высокой стойкостью к любым формам осадков. Ломаные конструкции зачастую страдают протеканиями дождевой воды при сильном дожде с ветром именно на линии излома.

Параметры, влияющие на высоту крыши

Крыша – верхняя часть здания, поэтому она воспринимает все нагрузки, приходящиеся на него. В зимний период – это скопление снега на кровле, в течение года – ветровое воздействие, которое тем больше, чем больше площадь скатов и чем круче они расположены относительно горизонтали.

Параметры, влияющие на высоту крыши

При проектировании можно немного снизить влияние погодных факторов. Так, при использовании гладких кровельных материалов, таких как профлист или металлочерепица, можно значительно снизить количество снега, который будет скапливаться. При достаточном угле наклона он будет соскальзывать вниз, не увеличивая значительно нагрузку на стропильную систему и обрешетку.

Для снижения ветровой нагрузки желательно изготавливать крыши с меньшим уклоном. Но это чревато образованием больших сугробов, которые при таянии снега могут привести к обрушению кровли. Следовательно, необходимо найти «золотую середину» между увеличением и уменьшением угла наклона кровли.

Параметры, влияющие на высоту крыши

Также Вам может быть полезна статья про ондулин.

Немного о процессе монтажа конька крыши с двумя скатами

Монтаж конька, впрочем, как и всей крыши – трудоемкое и сложное занятие, им не занимаются в одиночку. Он начинается с краев, предварительно перед монтажом натягивается тонкий шнур, с помощью которого контролируется строгая горизонтальность линии конька. Соединительными элементами служат специальные саморезы, снабженные прокладками, не пропускающими влагу и предохраняющими от коррозионных процессов.

Двухскатная крыша является наиболее популярной кровельной конструкцией, которой оборудуют частные жилые дома, бани, гаражи и другие постройки. Строительство кровли такого типа – рациональное решение вопроса защиты внутренних помещений от проникновения атмосферных осадков, ветра и холода. В процессе проектирования двухскатной крыши центральное место занимает расчет высоты конька, определение уклона и площади скатов. От этих трех параметров зависит срок эксплуатации и эффективность перекрытия, поэтому в этой статье мы расскажем, как самостоятельно рассчитать основные параметры и технические характеристики кровли, не используя программу-калькулятор.

Коньком называют высшую точку двухскатной крыши, горизонтальное ребро, которое находится в месте соединения плоскостей скатов. Он монтируется на заключительном этапе кровельных работ, но до установки обрешетки на стропильные ноги. Длина конька двускатной кровли соответствует длине ската. Этот элемент стропильного каркаса решает следующие задачи:

Немного о процессе монтажа конька крыши с двумя скатами
  1. Главная функция конька – быть опорой для верхней части стропильных ног крыши. Он связывает между собой все пары стропил, придавая конструкции жесткость, равномерно распределяя вес кровельного материала двускатной кровли.
  2. Обеспечение циркуляции воздуха. Воздушный зазор, образующийся в месте оборудования конька предохраняет стропильный каркас от застоя воздуха и загнивания, обеспечивает проветривание все деревянных элементов, благодаря чему срок эксплуатации двускатной крыши увеличивается.

Важно! В процессе проектирования крыши нужно выбрать и правильно рассчитать высоту расположения конька. Если помещение, расположенное под сводом крыши, используется как жилое, то выбор делают, исходя их желаемой высоты потолка, в остальных случаях расчет выполняют, опираясь на рекомендуемый угол наклона скатов.

Проще всего произвести вычисления, используя специальную программу калькулятор, введя исходные данные в которую, можно определить высоту конька, площадь скатов и подкровельного помещения.

Конёк и определение рациональных углов наклона скатов

Для расчётов разных форм кровли используется такая величина как размер конька. Под этим названием понимается верхнее, горизонтально расположенное ребро конструкции, которое образовалось при пересечении двух скатов кровли (наклонных плоскостей).

Конёк есть на всех видах крыш, кроме шатровых и купольных. Если конструкция простая двухскатная, то он один, если же сложная – то коньков образуется от двух и более. На коньковые прогоны при возведении кровли опираются стропильные ноги, а исходя из того, какой кровельный материал выбран для окончательного покрытия, выбирается и основа конька.

Знать, как высоту крыши дома рассчитывать правильно, нужно и для сооружения надежной и прочной конструкции, а также для того, чтобы спрогнозировать предварительные затраты на строительство, и запланировать бюджет. В вычислениях рационального угла наклона учитывают материал, из которого решено выложить кровлю: одни кровельные покрытия могут быть уложены под углом до 90 градусов, а другие – только от 15 до 60 градусов.

Подбирая, с каким наклоном плоскостей выбрать крышу для своего дома, необходимо принимать в учет функциональность, общий внешний вид полученного в итоге сооружения (ведь вы захотите получить эстетичное строение) и климатические условия. Как показывает практика, для европейских стран идеальным решением можно назвать угол в 35-40 градусов.