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:
- 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.
- 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.
Методы вычисления высоты и площади крыши
Выполнить расчет высоты конька и площади двускатной кровли и остальных сопутствующих параметров можно, не используя программу-калькулятор. Для этого требуется знание элементарных геометрических формул, которые, надеемся, вы не успели забыть с школьных времен. Самостоятельно рассчитать конек можно двумя простыми методами:
Важно! Самый надежный способ выполнить расчет высоты конька и площади ската – специальный онлайн-калькулятор. Чтобы воспользоваться им, нужно ввести исходные данные: длину и ширину дома, уклон ската.
Определение высоты крыши
Наиболее важные факторы, влияющие на выбор высоты расположения конькового соединения, относятся к природным условиям зоны, в которой происходит строительство. Согласно строительным нормам этот параметр выбирают, исходя из следующих условий:
Обратите внимание! Высота расположения конькового соединения влияет на полезную площадь мансардного помещения. Чтобы оборудовать жилую комнату под крышей, следует поднять крышу на высоту не менее 2,5 м, однако, это негативно отразится на полезной площади из-за низких боковин.
Видео-инструкция
На этапе проектирования двухскатной крыши возникает необходимость рассчитать количество кровельного материала. Для этого находят площадь двухскатной крыши с учетом фронтонных и карнизных свесов, надстроек, вентиляций и т.п. Чтобы посчитать площадь, возникает необходимость произвести расчет ряда параметров крыши. К основным параметрам относятся:
- угол наклона крыши;
- длина по коньковому прогону или карнизному свесу (что одно и то же);
- длина скатов;
- высота от перекрытия до конька.
После определения уклона двускатной кровли необходимо рассчитать высоту конька. Зная величину высоты конька, можно с помощью тригонометрических выражений рассчитать длину ската, которая и является длиной стропильной ноги.
Расчет высоты можно произвести двумя способами:
- с помощью прямоугольного треугольника;
- при помощи таблицы соотношений угла наклона к процентам.
Расчет высоты первым способом производится с помощью значений угла наклона и половины ширины дома. Рассмотрим для наглядности на примере. Ширина дома 12 метров, уклон составляет 40°.
а=с×tg A=6×tg 40°=6×0.84=5.05 м.
Для нахождения тангенса 40° была применена, как и в примере выше, таблица Брадиса.
Чтобы не искать значение в таблице Брадиса, можно воспользоваться инженерным калькулятором, который установлен в любой операционной системе!
Второй вариант определения высоты конька заключается в применении таблицы соотношений, приведенной ниже.
При нахождении площади двускатной кровли необходимо принять во внимание следующие моменты:
- Суммарная площадь составит сумму площадей каждого из скатов. Поэтому вначале находят площадь одного ската и умножают на два;
- Редко, но бывают случаи, когда в двухскатной кровле скаты могут отличаться одним или несколькими параметрами (размерами). В этом случае расчет площади каждого ската выполняется отдельно. Общая площадь находится суммированием площадей отдельных скатов;
- Необходимо учесть, что если скат крыши представляет неправильный прямоугольник (т.е. хотя бы один из углов четырехугольника не равен 90°), то следует «разбить» скат на более простые фигуры и найти площади для них. Когда возникает такая ситуация, то скат разбивают на прямоугольник и прямоугольный треугольник;
- При нахождении площади не учитывают дымоходные трубы, слуховые и мансардные окна, отверстия для вентиляции;
- Учитывают фронтонные и карнизные свесы, парапеты, брандмауэрные стены.
где Lдд – длина дома (9 метров);
Lфс – значение длины фронтонного свеса (0.6 метра);
Lc – длина стропильной ноги, т.е. длина ската (4 метра);
Lкс – длина карнизного свеса (0.4 метра).
S=(9 2×0.6)×(4 0.4)=10.2×4.4=44.9 м 2 .
S=2×44.9=89.8 м 2 .
В случае использования покрытия из черепицы или рулонного материала длина скатов уменьшится на 0.6-0.8 метра.
Площадь двускатной крыши рассчитывается для того, чтобы узнать необходимое количество материала, который будет положен на крышу. Чем круче наклон кровли, тем больше материала потребуется для ее перекрытия. Рекомендуется закупать материал с запасом 8-15%. Такой перерасход вызван нахлестом, с которым укладывается материал. Чтобы определить недостающий материал следует воспользоваться таблицей, в которой учитывается наклон и определяется коэффициент запаса материала.
При расчете площади двухскатной кровли необходимо правильно произвести все замеры и воспользоваться кровельным калькулятором в сети интернет для проверки самостоятельного расчета. Кроме того, если расчет сделан правильно – не придется покупать дополнительный материал.
В современном строительстве распространены практически все существующие в архитектуре формы крыш. Широко распространены односкатные и двухскатные, а также четырехскатные (вальмовые) виды.
Кроме них встречаются и шатровые кровли, и куполообразные, и ломаные (мансардные) и сложные многоскатные.
Среди получивших наибольшее распространение чаще всего встречаются крыши двухскатные, представляющие собой несложную конструкцию, состоящую из двух наклонных скатов и двух фронтонов – вертикальных стен треугольной формы.
Крыши двускатной конструкции обычно монтируют на гараж. садовую беседку. Оригинально смотрится и двухскатная крыша с мансардой.
Стропильная система таких кровель состоит из спаренных расположенных под углом к горизонтальной линии деталей. Обеспечивает их устойчивость дощатая или сплошная обрешетка.
Верхняя часть двускатных крыш, место стыка стропильных ног получило название конька. Это самая верхняя часть всего здания на которую многие владельцы частных домов устанавливают декоративный флюгер.
Для определения площади крыши и расчета количества досок для обрешетки, кровельного материала и длины самих лаг необходимо научиться рассчитывать высоту конька.
Быстро и точно произвести расчёт двухскатной крыши, в том числе определить высоту конька можно и с помощью онлайн-калькулятора в сети интернет.
Для расчета высоты конька двухскатной крыши необходимо представить её конструкцию в поперечном разрезе. Она будет представлять собой равнобедренный треугольник. Следовательно, высота конька будет являться высотой этого треугольника.
Построив высоту (перпендикуляр к основанию треугольника) получим два прямоугольных треугольника, в которых один из катетов и будет определять необходимый нам параметр. Второй катет может быть определен делением на 2 общей ширины дома.
Для соблюдения оптимальных условий эксплуатации дома в условиях большого количества осадков и достаточно сильных ветров угол уклона скатов крыш берут в диапазоне 20о - 45о. Рассчитать высоту конька двухскатной крыши, исходя из указанных параметров, поможет теорема Пифагора и таблица Брадиса.
По известной всем со школьных лет теореме длина одного катета (высота конька) будет определяться как произведения второго катета (половина ширины дома) на тангенс угла, противолежащего искомому катету (угол уклона кровли).
Приведем величину тангенса углов от 20о до 45о с шагом 5о.
Для примера рассчитаем высоту конька для стандартного деревянного дома 6х8 метров, расположенного в средней полосе нашей страны, с углом уклона крыши в 40о. В соответствии с приведенной выше формулой, имеющийся в нашем распоряжении катет будет иметь длину 3 метра (6:2=3).
Таким образом, при указанных параметрах высота конька от дома будет составлять 2,517 метров.
Менее точно без использования математических формул и таблиц можно определить высоту конька, выполнив изображение разреза крыши в небольшом масштабе. Для этого начертите равнобедренный треугольник и проведите медиану, которая будет одновременно высотой.
Угол при основании треугольника необходимо точно начертить, используя транспортир. При поправках на точность математических инструментов можно получить приближенное значение искомых величин.
Важно! После завершения процесса монтажа конька на крышу, необходимо осуществить покрытие конькового прогона облегченной боковой черепицей. Этого требует устройство конька скатной крыши.
Таким образом рассчитывается высота конька двускатной крыши. При планировании использовать чердачное помещение необходимо определить оптимальные параметры внутреннего пространства для свободного перемещения жильцов и гостей дома.
Стропильная система двускатной крыши: устройство, монтаж, чертежи и схемы, фото и видео
Расчет двухскатной крыши: параметры, площадь и расход материалов
Как сделать фронтон двухскатной крыши своими руками: устройство, материалы, монтаж, фото и видео
Ремонт кровли и крыши
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.
Выполнить расчет высоты конька и площади двускатной кровли и остальных сопутствующих параметров можно, не используя программу-калькулятор. Для этого требуется знание элементарных геометрических формул, которые, надеемся, вы не успели забыть с школьных времен. Самостоятельно рассчитать конек можно двумя простыми методами:
- Математический. Этот способ основан на формуле вычисления длины катета треугольника. Если представить двухскатную крышу в вертикальном разрезе, она образует равнобедренный треугольник. Высотой конька называют отрезок, которые идет от середины основания до вершины треугольника (крыши). Чтобы определить, чему равно это расстояние, нужно воспользоваться формулой:
a= b x tgα, где
a – высота конька,
в – расстояние между скатами по карнизу,
α – угол, образованный основанием крыши и скатом.
Выполнив расчет высоты конька, можно вычислить площадь фронтона, а также, сколько пиломатериалов потребуется для его зашивки. Программа-калькулятор использует для вычисления математический метод.
Формула расчета высоты конька двухскатной крыши
Расчет длины стропил и площади фронтона
В зависимости от величины уклона скатов крыши зависит особенность ее эксплуатации.
Принято выделять 4 типа крыш:
- высокие, с углом в 45-60 градусов;
- скатные, с наклоном от 30 до 45 градусов;
- пологие, угол уклона у которых 10-30 градусов;
- плоские. Уклон в 10 градусов и меньше.
На выбор величины этого параметра оказывают влияние, в первую очередь, природные факторы, которые характерны для данной местности.
Сильный ветер самое большое давление оказывает на кровли высокие.
Потому что такие кровли из-за большого угла наклона имеют очень большую площадь.
У большой площади поверхности очень высока парусность.
Соответственно, очень велика нагрузка на всю конструкцию стропильной системы.
И если вы решили устраивать именно высокую кровлю с очень большим уклоном, то следует позаботиться и об очень прочном основании.
Однако в районах, где преобладают сильные ветра, небезопасно устраивать и крыши плоские.
При таком типе кровли на нижнюю часть ската будет оказываться повышенное давление при сильном ветре.
И если крепление кровли будет ослабленным, может произойти срыв всей конструкции.
Поэтому в районах, где сильные ветра бывают часто, рекомендуется устраивать скатные кровли с величиной наклона 25 - 30 градусов.
Если же сила ветра невелика, то величина уклона крыши может равняться 30-45 градусов.
Если в той местности, где строится дом, в холодное время года снегопад обильный, то следует строить кровлю с большим углом уклона.
В этом случае высокая крыша вне конкуренции.
На кровлях с большим уклоном снег не задерживается.
Именно по этой причине во всех северных странах кровли на зданиях очень высокие (Швеция, Финляндия, Норвегия и пр.).
Чем меньше угол уклона кровли, тем дольше выпавший снег будет находиться на скатах.
Тем больший вес будет воздействовать на всю конструкцию.
Если конструкция стропильной системы сделана с большим запасом прочности, то некоторый слой снега на крыше – это неплохо.
Он обеспечивает небольшую дополнительную теплоизоляцию.
Однако, если конструкция стропильной системы сооружения на большую нагрузку не рассчитана, то могут быть большие проблемы.
- Прочности стропильной системы, чем выше угол, тем меньше нагрузка на каркас от снега, быстрее и эффективнее удаляются осадки;
- Наличие сильных ветров, правильно подобранный угол помогает снизить давление на скат кровли;
- Высота и размеры чердачного пространства. Чем больше объем воздушной подушки чердака, тем теплее получится двухскатная крыша. Если правильно рассчитать и спланировать высоту коньковой балки, чердак вполне можно превратить в дополнительную жилую комнату.
Важно! Кроме перечисленных условий, необходимо учитывать вес конструкции, чем длиннее стропила и свесы двухскатной крыши, тем больше ее вес, нагружающий стены дома, и выше стоимость постройки.
Для местности, где главным фактором является открытое пространство, соответственно, сильные ветровые нагрузки, высоту конька чаще всего рассчитывают, исходя из рекомендаций производителя кровельного материала.
В таких условиях основным фактором, определяющим устойчивость двухскатной крыши, является ветровая нагрузка. Дождевая вода и мокрый снег не представляют особой угрозы из-за сметающего эффекта горизонтальных воздушных потоков, поэтому в увеличении угла наклона кровельной конструкции нет необходимости. Мало того, при значительной высоте конька резко увеличивается парусность двухскатной крыши и давление на стены здания.
Уменьшать высоту коньковой балки до минимума специалисты не рекомендуют. Во-первых, это значительно снижает теплоизоляционные качества двухскатной крыши и уменьшает объем полезного пространства на чердаке.
Во-вторых, крышу с уменьшенной высотой конька воздушные потоки уже не придавливают к коробке здания, а стремятся опрокинуть или оторвать от опорной поверхности. Такая ситуация значительно хуже ситуации с парусностью, так как двухскатная кровля не рассчитана на избыточное внутреннее давление. В третьих, отдельные виды кровельного материала нельзя укладывать на скатах кровли с предельно малой высотой конька.
Если на местности фиксируется большое количество осадков в виде мокрого снега, высоту подъема конька двухскатной крыши и, соответственно, крутизну скатов рассчитывают по следующей схеме:
- Определяется максимальное количество мокрого снега, выпадавшего в данной местности в течение последних десятков лет;
- Исходя из будущих размеров коробки дома и финансовых возможностей, определяют максимальный размер стропил и несущую способность каркаса кровли при установленной толщине снежного покрова. Количество стропил, высота подъема и шаг рассчитываются на основании методики, изложенной в СНиП 2.01.85 «Нагрузки и воздействия» ;
- Если размер бруса под стропила получается непомерно большим, необходимо увеличивать высоту конька, но так, чтобы угол наклона двухскатной крыши не превысил оптимальные значения для выбранного кровельного материала.
При расчете нагрузки на стропила принимают, что при высоте конька, обеспечивающей угол наклона более 60о, вес снежной массы на поверхности двухскатной крыши можно не учитывать. При соотношении высоты конька над горизонтом мауэрлата к расстоянию между нижними опорами стропил меньше, чем ¼, давление снега на кровлю учитывается в полном объеме.
Зачастую решение об увеличении высоты конька принимается не для снижения нагрузки на кровлю, а для увеличения полезного пространства чердачного помещения. Польза от такой модификации, на первый взгляд, очевидна. Можно увеличить объем полезного пространства и обустроить, например, мансарду и даже балкон. Оценить изменения формы и размеров подкрышного пространства относительно просто по приведенной на рисунке диаграмме.
Прежде чем принимать решение, попробуйте рассчитать геометрию последствий увеличения высоты конька. Рассмотрим в качестве примера изменение характеристик высоты и размеров двухскатной крыши для самого небольшого здания размером 6х4м и высотой стен 2,5м. Эскиз конструкции крыши приведен на рисунке.
При оптимальной высоте конька над плитой перекрытия в 2 м длина стропильной балки составит 2,9 м. При этом полезное пространство под двухскатной крышей составит всего 4х1,8х0,5 м. Этого достаточно для вентиляции и проведения работ по утеплению кровли. Ширина используемого полезного пространства при желании может быть увеличена до 1,5 м. На этой площади можно организовать спальню или комнату отдыха, для чего, собственно, и используется мансарда.
Угол наклона в 45о при высоте конька в 2 м обеспечивает оптимальную прочность конструкции, если правильно подобрать материал и рассчитать расход балки на постройку стропил, то можно получить очень умеренную стоимость стропильной системы, прежде всего, за счет отсутствия подкосов и распорок.
Можно попытаться увеличить ширину комфортной зоны мансарды с 0,5 м до 1,5 м. В этом случае высота конька и угол наклона двухскатной крыши увеличится до 3,6 м и 60о соответственно. Доступное к использованию пространство увеличилось с 1,5 м до 2,5 м, зона комфорта, или площадь, в пределах которой можно ходить, не нагибаясь, составляет 1,5 м, что вполне соответствует средним параметрам мансарды для дачного дома.
Длина стропил увеличилась с 2,9 м до 4,2 м. Предполагается увеличение стоимости бруса для каркаса двухскатной крыши на 30% за счет необходимости установки дополнительных силовых элементов – ригелей и подкосов. Если правильно рассчитать нагрузки и способ крепления, конструкция будет такой же прочной, как и в предыдущем варианте.
Даже беглое сравнение двух вариантов, без попыток рассчитать точные характеристики, позволяет сделать определенные выводы.
Размер полезной площади мансарды в ломаном варианте крыши больше, чем у двухскатной схемы с увеличенной высотой конька на 15%, количество бруса и кровельных материалов затрачено больше на 19% и 7% соответственно. Стоимость работ у ломаной схемы на 30-33% выше. Двухскатная конструкция кровли получается выше на 0.
Кроме того, большие воздушные «мешки» над потолком и в боковых стенах мансарды двухскатного варианта хорошо утепляют и звукоизолируют помещение. Для длительного пребывания в помещении мансарды больше подойдет ломаная схема из-за увеличенного комфорта. Тогда как для дачного домика или бани вполне реально использовать конструкцию классической двухскатной крыши с увеличенной высотой коньковой балки.
Приведенное сравнение справедливо только для малоразмерных двухскатных и ломаных схем. По мере увеличения размеров дома двускатный вариант крыши с увеличенной высотой коньковой балки становится значительно дороже, чем стоимость аналогичной по размерам ломаной схемы.
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.
Расчет двухскатной крыши: площади, высоты и других параметров
- односкатная;
- щипцовая (двускатная);
- четырехскатная.
Зная градус уклона скатов, и используя тригонометрические таблицы, можно определить тангенс любого угла. Полученные значения подставляются в формулу, и на выходе мы узнаем высоту конька. Приведем простой пример. Имеется дом 6*9 м. Расчетный угол наклона крыши составляет 40 градусов. Разделим ширину дома пополам и получим значение катета b, равное 3 метрам. Из тригонометрических таблиц узнаем, что тангенс угла в 40 градусов равен 0,84. Тогда высота конька равна 3*0,84=2,52 м.
В арабских домах крыши были плоскими, потому что количество осадков в пустынной местности – минимальное. Зато сильные сухие ветры в таких краях случаются.
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.
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 СП20.13330.2011, разработанный на основе СНиП 2.01.07-85* «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.
S=2×44.9=89.8 м 2 .
● К основным типам скатных крыш относятся: односкатная, двухскатная (она же щипцовая), четырёхскатная. В частном домостроении двухскатная крыша относится к наиболее распространённым. Это довольно простая конструкция - на отдельно стоящие и налегающие друг на друга пары (связанные между собой обрешёткой стропил) опираются два ската. С торцов крыши два фронтона, которые включают в себя так называемые «слуховые окна», способствующие освещению внутреннего пространства на чердаке.
● При расчёте высоты двускатной крыши первым делом надо определиться, какой угол наклона скатов будет наиболее рациональным. Для этого лучше обратиться к нормативным документам, которые регламентируют этот вид строительных работ:СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.
В этом своде правил есть формула расчёта снеговой нагрузки для крыш с двухскатной кровлей и приведена формула ветрового воздействия. Допустимый угол наклона крыши в зависимости от климатических и погодный условий определённого региона может быть разный. Для центральных областей РФ допустимый угол наклона находится в пределах 30-45 º .
● После того, как определён угол наклона. можно приступать к расчёту высоты конька крыши. Воспользуемся нехитрыми приёмами из практической геометрии.
Представим крышу в виде треугольника. Необходимая высота конька будет выполнять функцию неизвестного катета А, который будет делить площадь треугольника на ещё два, но уже прямоугольных треугольника. Формула для расчёта катета. А = В х tgА. Второй катет В - это 1/2 ширины дома.
Проектирование двускатной крыши выполняется, как правило, по длинной стороне строения. Тангенс угла определяется из таблицы, исходя из значения градуса уклона.
Угол наклона крыши, в градусах
Полученные значения подставляем в формулу: А = В х tg А и получаем нужную высоту конька крыши.
Строение с размерами 6х9 метров, угол наклона кровли составляет 40 º. Ширину - 6 м делим пополам: 6. 2 = 3. Это и есть катет В - его значение = 3. По таблице определяем, что tg 40 º = 0,84. Для поиска оптимальной высоты конька подставляем все исходные значения в формулу: А = 3 х 0,84 = 2,52. Получилось, что наиболее приемлемая высота конька составляет 2,52 м.
● Простые расчёты нужной высоты двускатной крыши при проектировании частного дома помогут в дальнейшем избежать серьёзных проблем в эксплуатации одного из основных компонентов всего строения.
Использование материалов сайтапри условии обязательной гиперссылки на данный ресурс.
Как видите, расчет высоты крыши – дело несложное!
29.04.2013 в 12:04
Прошли те времена, когда для покрытия использовали всего два вида кровельных материалов: черепицу и шифер.
Сегодня кровельных материалов огромное количество!
Каждый материал имеет свои индивидуальные технические характеристики и это при расчете необходимого значения угла наклона обязательно следует учитывать.
Ведь может произойти так, что понравившийся вам материал по своим параметрам просто не подойдет.
Существует понятие минимального значения этого параметра.
Для каждого из материалов этот параметр свой.
И если угол наклона, полученный в результате ваших расчетов, окажется меньше, чем минимальная величина для выбранного вами кровельного материала, то использовать его для устройства кровли нельзя.
В дальнейшем может возникнуть очень много проблем, если нарушить это правило:
- для любых штучных наборных кровельных материалов, таких как черепица или шифер, минимальная величина уклона составляет 22 градуса. Именно при таком значении на стыках не скапливается влага и внутрь крыши влага не просачивается;
- угол наклона для рулонных материалов (рубероид, бикрост и пр.) зависит от того, какое вы планируете укладывать количество слоев. Если три слоя, то уклон может составлять 2-5 градусов. Если же два слоя, то его требуется увеличить до 15 градусов;
- производители профнастила рекомендуют при устройстве кровли из этого материала устраивать угол уклона 12 градусов. Профнастил можно использовать и при меньших значениях, но в таком случае необходимо выполнить проклейку стыков листов герметиком;
- для металлической черепицы значение этого параметра равняется 14;
- для ондулина – это величина в 6 градусов;
- минимальный уклон для мягкой черепицы равняется 11 градусам. Но при этом обязательное условие – сплошная обрешетка;
- для мембранных кровельных покрытий не существует жестких требований по минимальному значению этого параметра.
Это о минимальных величинах.
Дам совет – придерживайтесь этих правил.
Чтобы посреди зимы не пришлось всю кровлю перестилать.
Если в регионе дожди и снега случаются часто, то оптимальной будет крыша, угол наклона скатов у которой будет составлять 45 - 60 градусов.
Ведь с кровли необходимо как можно скорее снимать нагрузку от воды и снега.
Потому что прочность стропильной системы не беспредельна.
А благодаря большому уклону кровли дождь и снег будут сходить максимально быстро.
Если в регионе, где построен дом, постоянно сильные ветра, то с крышей поступают иначе.
При меньшем наклоне снижается ее парусность.
И не возникает запредельных нагрузок на кровельный материал и стропила.
Также не произойдет срывания крыши при резких порывах ветра.
При этом оптимальный угол уклона кровли равняется 9 - 20 градусов.
Очень часто в регионе есть и снега, и ветер.
Например, Оренбургская область.
В таком случае выбирают среднее значение угла наклона.
Как правило, его величина находится в диапазоне 20 - 45 градусов.
Если вы обратите внимание, большинство скатных крыш имеют именно такое его значение.
S=2×44.9=89.8 м 2 .
- Количеству выпадающих осадков. Чем больше в регионе строительства выпадает осадков зимой, тем выше располагают конек крыши. чтобы получить крутые скаты, с поверхности которых снег соскальзывает «самотеком». Для средней полосы России рекомендованный уклон составляет 40-50 градусов. Чтобы поучить это показатель при ширине дома 6 м, конек надо поднять минимум на 2,52 м.
Зонирование регионов России по величине выпадающих осадков в зимне время
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.
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.
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.
- Математическим – в этом случае вычисление размера происходит по формуле определения длины одной из сторон прямоугольного треугольника.
- Графический – потребуется создание схемы крыши в масштабе.
Расчет угла наклона крыши
Уклон скатов определяется на этапе проектирования и зависит от выбора кровельного покрытия, климатических условий, типа чердачного помещения (холодный или мансардный), дизайна самой кровли.
Если дом будет строиться в местах с сильными ветровыми нагрузками, то уклон стараются сделать небольшим, чтобы уменьшить нагрузку на кровлю. В случае строительства дома в регионах с обильным выпадением осадков уклон делают значительным (до 60°) с целью снижения нагрузок от снега, талой и дождевой воды.
Однако бывает необходимость узнать величину угла уклона на возведенной кровле. В этом случае используют уклономер или простые тригонометрические формулы.
Но, чаще всего, у начинающего строителя нет под рукой уклономера, и на помощь приходит геометрия. Возьмем двухскатную крышу и рассмотрим ее разрез вдоль конька. Полученное сечение представляет собой односкатную крышу, форма которой представляет прямоугольный треугольник.
Первый катет выступает в качестве половины ширины дома. Второй катет – высота от конька до перекрытия. Гипотенуза – длина ската. Зная два любых параметра, можно с легкостью выполнить расчет уклона. Приведем пример для большей наглядности и понимания.
где A – угол уклона кровли;
c – половина ширины дома;
b – длина стропильной ноги.
Полученное значение является радианной мерой угла. Чтобы перевести радианы в градусы, воспользуемся таблицей Брадиса, которая широкодоступна в сети интернет. Искомый уклон составит 66°.
Как осуществить расчет высоты крыши?
Коньком называют горизонтальное ребро двухскатной крыши, образованное в месте соединения вершин ее наклонных плоскостей.Высоту конька без малейших сомнений отнесем к наиболее значимым параметрам, задающим пропорции крыши.
Как занижение, так и завышение ее может привести не только к нарушению архитектурной картины, но и к проблемам в эксплуатации. Горячее желание владельца дома воплотить собственные идеи нередко идет в разрез с техническими предписаниями, ознакомление с которыми поможет избежать серьезных ошибок.
Для того чтобы процесс исследования изучаемой величины был проще и понятнее представим будущую крышу в форме равностороннего треугольника. Это самый распространенный вариант. Кроме него есть асимметричные двухскатные крыши с различающимися по площади скатами.
Однако угол наклона обоих конструктивных составляющих чаще всего равен, потому высота конька вычисляется по стандартной схеме.
Равносторонний треугольник разобьем для удобства на две симметричные части. Проходящая от вершины треугольника до его основания линия – ось симметрии представленной нами фигуры, она же катет прямоугольного треугольника и высота конька.
С климатической данностью спорить бессмысленно, необходимо подстраиваться под ее непреклонную диктовку и приспосабливаться. К атмосферным явлениям, оказывающим влияние на выбор высоты конька, относятся:
. В областях, погодные условия которых отличаются частыми порывистыми ветрами, принято сооружать пологие и низко-скатные кровельные конструкции с углом наклона до 10º. В регионах со слабыми и умеренными ветрами высота конька может быть любой.Обозначенные характеристики подскажет местная метеослужба. Можно самостоятельно найти их в сборнике с правилами и таблицами по строительной климатологии СНиП 23-01-99 или по приведенным в СП 20.13330.2011 картам районирования.
В семействе двухскатных крыш есть чердачные и бесчердачные представители. В первом случае пространство чердака отделено от коробки дома потолочным перекрытием. Их также именуют «раздельными», что подтверждает архитектурную независимость помещений между кровельной конструкцией и перекрытием.
Чердачные представители бывают жилыми и нежилыми. Высоту конька жилых крыш задает удобство перемещения. Конструкции с эксплуатируемым чердаком сооружаются в основном по ломаной схеме. предполагающей строительство стропильной системы из двух ярусов.
Высота конька эксплуатируемой чердачной крыши складывается из двух величин: высоты нижней части крыши и высоты вершины крыши, водруженной на нижний ярус. Высотный размер нижнего яруса обычно принимается от 2,0 до 2,3 м.
Вычисляется сложением роста самого высокого из будущих владельцев и запаса в 30 – 40 см, необходимых для удобства и безопасности перемещения. Размер верхушки ломаной крыши произвольный, зависит от вкусовых предпочтений хозяев.
Высота конька нежилых чердаков определена противопожарными нормами. К тому же размер чердачного пространства не должен создавать препоны для технического обслуживания. Регламент строительных нормативов указывает что, на чердаке должен быть сквозной проход вдоль всей крыши не менее 1,6 м по высоте и 1,2 м по длине. На коротких участках сложносоставной конструкции ширину и высоту сквозного прохода можно уменьшить на 40 см в обоих направлениях.
Во втором «бесчердачном» случае пространство под крышей не отделено от коробки перекрытием. Обычно оно расположено ниже: на уровне потолочной системы предыдущего этажа. Бесчердачные крыши именуются «совмещенными», что как раз и говорит о соединение пространства под крышей с частью пространства стопы.
Яркие представители конструкций без чердака относятся к полумансардному типу. Возводят их по обычной двухскатной схеме, но мауэрлат укладывается на стены высотой не менее 1,4 м. Высоту конька половинчатой мансарды отсчитывают от нижней грани мауэрлата.
Практичность сооружения полумансардной крыши в регионах с высокой ветровой нагрузкой сложно переоценить. Благодаря ее возведению на кровлю действует минимальная боковая нагрузка, а владельцы получают удобный и весьма просторный дополнительный этаж.
Без чердака и чердачного перекрытия сооружают невысокие крыши гаражей. небольших бытовых построек, складов. Устройство перекрытия в таких ситуациях и не экономично, и неразумно с точки зрения доступа для технического обслуживания.
Мы уже представили двускатную крышу равносторонним треугольником. А высоту конька представили катетом его прямоугольного собрата, полученного при делении конструкции на две симметричные части. В созданной нами геометрической фигуре все компоненты взаимосвязаны, включая углы и длины сторон.
Нам как проектировщикам крыши интересен угол ее уклона, т.к. он находится в прямой зависимости от типа и технических характеристик кровельного покрытия. Он-то и поможет определить оптимальную высоту проектируемой конструкции.
Есть несколько правил подбора кровельного материала с учетом высоты конька и крутизны крыши, это:
- Чем меньше штучные элементы кровли, тем больше обязан быть угол наклона скатных плоскостей. Многочисленные стыки штучных покрытий создают предпосылки для проникновения влаги под кровлю, потому надо ускорить сход осадков.
- Чем ниже крыша, тем меньше стыков и швов должно быть на покрытие. В приоритете для обустройства крупнолистовые и рулонные кровли.
- Чем тяжелее покрытие, тем круче следует строить крышу. Вес массивных элементов будет распределяться в проекции на единицу площади основания. В результате, чем выше конек, тем меньший груз давит на стропильную систему и перекрытие.
Правда, обустройство крутой крыши с высоким коньком обойдется дороже. На возведение конструкции с уклоном в 45º материала уйдет в 1,5 раза больше, чем на покрытие пологой крыши крутизной до 7 - 10º. А если скаты будут наклонены под углом в 60º, расходы вырастут в двукратном размере.
Обычно интервал подходящих углов наклона производителями кровельного покрытия обозначаются в инструкции. Рекомендацией изготовителей стоит следовать во имя долгосрочной службы сооружения.
Зная рекомендованный угол наклона, ширину карнизных свесов и размеры коробки дома, можно в ходе несложных геометрических построений найти высоту конька. Однако в проектировании крыш применяется не только графический метод.
Уклон скатов обозначается градусами, процентами или десятичной дробью, в числителе которой указана высота конька, в знаменателе – половина перекрываемого пролета. Все три выражения наклона взаимосвязаны, но на стройплощадке удобнее пользоваться последним вариантом.
Немного найдется желающих откладывать угол наклона ската строительным транспортиром на объекте. Тем более что процесс установки наслонных стропил, например, производится на уже установленный коньковый прогон. Т.е. знать высоту расположения конькового прогона надо загодя. Это еще одна из веских причин, стимулирующих интерес к вычислению высоты конька.
К процентному выражению уклона крыши сложилось общее отношение и в среде мастеров, и в среде домашних умельцев. Проценты только помогут запутаться. Самый приемлемый метод отображения уклона – это отношение высоты конька к половине перекрываемого пролета. На стройплощадке он используется чаще всего.
Зная высоту конька, можно не подглядывать ежеминутно в проектную документацию. Просто путем измерений определяется середина фронтонной стены. В полученной точке строго вертикально прибивается брусок или жердь. От верхней грани предварительно установленного на стену мауэрлата вверх откладывается исследуемый нами размер. На него ориентируются при строительстве стропильной системы.
Для расчетов высоты конька двухскатной крыши, площади плоскостей и прочих размеров проектируемой конструкции в сети есть значительное количество программ-калькуляторов. Все вычисления проводятся автоматически, радует скорость и простота процедуры. Правда, проверить итоги расчетов сложно без наглядного представления о запланированной конфигурации крыши.
Самостоятельным проектировщикам потребуются воспоминания о школьном курсе тригонометрии и желание строить схемы в масштабе, пользуясь монитором или обычным бумажным листком.
Для определения высоты конька кровельной конструкции применяются следующие методы:
- Математический . Заключается в вычислении размера по формуле расчета длины одной из сторон прямоугольного треугольника.
- Графический . Заключается в построении схемы крыши в масштабе с получением высоты конька.
Для производства математических вычислений применяется формула a= b × tgα, где а – искомая высота конька; b – половина ширины пролета; tgα – угол уклона, выбранный владельцем дома на основании технических предписаний и рекомендаций изготовителя кровельного покрытия.
Графическим способом высота конька определяется при пересечении оси симметрии крыши и линии ската, отложенной под заданным углом от крайней точки карнизного свеса. Разберем один из наглядных примеров графического построения для получения представления о процессе.
Отметим важный нюанс. Описанными способами вычисляется подъем крыши, а не полная высота конька. Реальное значение зависит от технологии крепления верха стропилин. В висячих системах высота конька остается без изменений. Аналогично в наслонных вариантах, если вершина стропилины не выступает над линией конькового прогона.
Если верха стропильных ног возвышаются над прогоном, то к подъему крыши следует прибавить 2/3 толщины доски или бруса, использованного в строительстве стропильной системы. Считается, что глубина врубки уменьшает толщину материала на треть.
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.
Функции конькового соединения
Расположение конька в стропильной системе двухскатной крыши
- 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.
- 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.
Окно онлайн-калькулятора, рассчитывающего высоты конька
Проще всего произвести вычисления, используя специальную программу калькулятор, введя исходные данные в которую, можно определить высоту конька, площадь скатов и подкровельного помещения.
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.
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.
Что влияет на высоту конька
Конек крыши - это верхняя точка кровли. Она представляет собой горизонтальное ребро жесткости. Находится элемент на месте, где скаты приходят в одну точку. Высота конька является одним из основополагающих факторов, который может повлиять на форму будущей кровли. Неправильный выбор положения конька может привести к тому, что крыша не сможет удерживать предполагаемые нагрузки. Также это приведет к ухудшению внешнего вида кровли. Не все личные идеи в отношении конструкции кровли можно воплотить в реальность, т. к. они могут противоречить элементарным правилам выбора высоты конька. При расчетах учитывается несколько основных факторов, которые напрямую влияют на высоту конька. К ним можно отнести:
- атмосферные явления;
- способ использования подкровельного пространства;
- выбранный кровельный настил.
Эти параметры нельзя учитывать отдельно друг от друга, т. к. они напрямую взаимосвязаны между собой.
Атмосферные явления
Невозможно подстроить климат под форму кровли и высоту конька, поэтому приходится считаться с тем, какие условия есть в той или иной местности. Часто именно они являются определяющим фактором, того, сколько скатов будет у кровли и каким будет их угол наклона. Если дом будет построен в открытой местности, где нет лесов, тогда можно смело говорить о высоких ветровых нагрузках. Выбирая для кровли большой угол, можно столкнуться с тем, что она станет хорошим парусом, который можно будет легко снести при хорошем порыве. Именно поэтому для таких территорий подбирается угол скатов со значением до 10°. Не стоит переживать о том, что на крыше может задерживаться снежный покров. Его просто будет сдувать ветром.
Вода имеет свойство задерживаться на пологих поверхностях. Поэтому для местности, где часто бывают обильные дожди, потребуется подобрать острый угол, который может достигать 30 и более градусов. При этом вода сможет свободно уходить, не просачиваясь через щели. Если это произойдет, тогда стропильная система отсыреет и со временем рассохнется или будет уничтожена грибком. Когда планируется постройка жилища возле леса, где часто бывают снега, то угол кровли можно выбирать вплоть до 45°. В этом случае высота конька будет наибольшей по сравнению с двумя предыдущими случаями. Благодаря такому углу будет задерживаться меньшее количество снега, а также его можно будет легко удалить со скатов.
Совет! Сведения о том, какой угол, а соответственно и высота конька будет актуальна для кровли может подсказать местная метеослужба. Именно у ее сотрудников можно уточнить о преобладающих погодных условиях.
Подкровельное пространство
Это следующий фактор, который напрямую влияет на высоту конька. Пространство под кровлей может быть использовано различным образом. Раньше оно использовалось только для организации холодного чердака. На нем могли хранить различные вещи или продукты питания. В этом случае пространство было отделено от основного помещения только балками, на которые крепится отделка. Есть вариант и бесчердачной конструкции. В этом случае между подкровельным пространством и жилым помещением нет перегородки. Это также влияет на то, какая высота будет выбрана для конька кровли.
Подкровельное пространство, которое имеет разделение с жилым применяется не только для хранения вещей, но и как жилое. В этом случае его называют мансардой. Жилое помещение должно быть такой высоты, чтобы в нем было удобно перемещаться не сутулясь. Этот фактор влияет на высоту конька. Обычно для этих целей за основу берется цифра в 2,3 метра. Замеры производятся от нижнего яруса, на который монтируется кровля. В этом случае важно учитывать наибольших рост жильцов. К нему прибавляется запас в 40 см, чтобы головой не цеплять электрические приборы и перегородки.
Когда чердак является неиспользуемым, тогда его высота определяется нормами пожарной безопасности. Высота конька в этом случае должна быть такой, чтобы не возникало препятствий при необходимости передвижения внутри в экстренной ситуации или во время обслуживания стропильной системы. За основу высоты берется цифра в 1,6 метра по высоте, чего будет достаточно для человека. Ширина прохода при этом должна быть не меньше 1,2 метра. Если кровля является многоскатной и имеет сложную стропильную систему, тогда размеры в пролетах можно уменьшить на 40 см.
В случае когда подкровельное пространство является совмещенным с основным помещением, высоту конька можно сделать меньшей. Это позволит снизить затраты на отопление, а также принесет с собой уют. Обычно таким образом используется пространство у двухскатных крыш. В такой конструкции стены должны быть высотой не меньше 1,4 метра. При этом точкой отсчета для высоты конька служит нижняя часть мауэрлата. Такой вариант кровельной системы будет особенно актуален в местностях, где наблюдается большое количество ветров. Нагрузка при этом распределяется наилучшим образом.
Обратите внимание! Чердачное пространство не предусматривается в различных хозяйственных постройках. Это повлечет за собой дополнительные затраты, но часто не будет иметь практической ценности.
Кровельный настил
Каждое финишное покрытие для кровли требует или допускает определенный угол наклона, который напрямую влияет на то, на какой уровень будет поднят конек. Есть несколько факторов в отношении настила, которые влияют на угол ската. К ним можно отнести:
- размер элементов покрытия;
- высота кровли;
- вес покрытия.
Размер элементов покрытия влияет на количество стыков между ними. Чем меньше отдельные элементы кровли, тем больше швов между ними находится. Если сделать кровлю с таким настилом с минимальным углом, тогда есть большая вероятность, что влага просочиться в щели и нанесет вред кровельной системе. Чем больше размеры отдельных элементов для кровли, тем меньше можно делать угол наклона, а значит и меньше высоту конька. Любое кровельное покрытие имеет свой вес. Керамическая черепица намного тяжелее листового материала. Чтобы правильно распределить вес, который оказывает настил на кровлю и стены, необходимо правильно выбрать угол и расположение конька. Общее правило гласит, что чем тяжелее будет настил, тем острее должен быть угол.
Обратите внимание! Важно понимать, что с увеличением угла кровли, повышается и площадь каждого ската. Это означает, что материал уйдет больше, чем для кровли с меньшим углом уклона.
В строительстве принято обозначать угол кровли в градусах. Есть и другие варианты, среди которых есть процентное соотношение или дробь. В отношении последней в числителе указывается высота конька, а в знаменатель выносится цифра, равная половине пролета, который будет перекрыт. На строительной площадке не принято и неправильно ходить с большим транспортиром, чтобы выбрать требуемый угол. Обычно применяется обозначение в дробях. Стоит понимать, что монтаж наслонных стропил осуществляется на коньковый прогон, который установлен. Это означает, что высоту конька важно знать уже до начала процесса. Откладывается этот размер на рабочем объекте довольно просто. Достаточно определить середину стены, на которой будет смонтирован фронтон. В этой точке устанавливается деревянная или другая планка. С помощью отвеса или уровня выставляется она выставляется вертикально. С помощью рулетки от верхушки мауэрлата откладывается высота, на которой будет находиться конек.
Способы вычисления
Были разработаны два основных способа проведения вычисления:
- графический;
- математический.
Каждый из них может быть простым по-своему, поэтому их стоит рассмотреть подробнее.
Математический
Чтобы вычислить высоту коньковой балки математическим способом, потребуется вспомнить курс школьной геометрии. Проще проводить расчеты, если представить конструкцию кровли в виде простых геометрических фигур. Чаще всего двускатная крыша представляет собой равнобедренный треугольник. Если в нем провести высоту, то получиться два прямоугольных треугольника. Именно высота и является искомым, т. к. на ее вершине будет находиться конек. Эта высота является катетом прямоугольного треугольника, поэтому можно воспользоваться простой формулой для его расчета. Длина меньшего катета будет равна половине длины стены, на которой будет установлен фронтон. Если заранее определить угол, ската кровли, тогда можно будет воспользоваться теоремой Пифагора для определения длины большего катета или высоты.
Например, если было определено, что угол кровли для дома 10×12 метров будет составлять 30°, тогда можно просто определить высоту, на которой будет находиться конек. Для этих целей узнаем длину второго катета, поделив 10 на 2. По теореме Пифагора необходимо это значение умножить на тангенс выбранного угла кровли. Последний для 30° будет составлять 0,577. Если умножить 5 на 0,577, то результатом будет 2,885 метра. Именно на такой высоте и должна располагаться коньковая балка. Больше о расчетах можно узнать из видео ниже.
Графический метод
Точность графического метода будет зависеть от умений конкретного человека по определению размеров на глаз. Для этого рисуется изображение кровли в виде равнобедренного треугольника. При этом важно соблюсти заданный масштаб. Проще всего использовать для этих целей листок бумаги в клетку. Потребуется нарисовать прямоугольный треугольник. Половина длины стены известна также известен угол кровли. Производится черчение катета в масштабе, а угол кровли откладывается с помощью транспортира. После этого можно соединить получившиеся линии вторым катетом и измерить его с помощью линейки. После это согласно масштабу, производится перевод в реальное значение.
Обратите внимание! Графический метод не предоставляет такой же точности, как математический, поэтому использовать его для серьезных объектов не рекомендуется.
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.
Для начала расчета двухскатной кровли, укажите масштаб чертежей.
Выберите необходимый вариант крыши: 1 – простая двухскатная крыша, 2 – кровля с примыкающим элементом (т.н. слуховое окно). Учтите, второй вариант в реализации сложнее и дороже первого, а место сочленения (т.н. ендова) это потенциально опасное место для возникновения протечек, которое требует особого внимания при монтаже.
Значения размеров заполняйте в миллиметрах (мм):
Y – Высота кровли, расстояние от перекрытия чердака до конька. Влияет на величину угла наклона крыши. Если планируется обустройство нежилого чердака, следует выбирать небольшую высоту (потребуется меньше материала для стропил, гидроизоляции и кровли), но достаточную для проведения ревизии и обслуживания (не менее 1500 мм). При необходимости оборудования жилого помещения под сводом крыши, для определения ее высоты необходимо ориентироваться на рост самого высокого члена семьи плюс 400-500 мм (примерно 1900-2500 мм). В любом случае нужно также учитывать требования СП 20.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*). Следует помнить, что на крыше с небольшим углом наклона (маленькой высотой) могут задерживаться осадки, что негативно влияет на ее герметичность и долговечность. Однако, высокая крыша становится более уязвима к порывам сильного ветра. Оптимальный угол наклона находится в пределах 30-45 градусов.
X – Ширина здания.
C – Размер свеса. Свес защищает стены и фундамент дома от атмосферных осадков. Для одно- и двухэтажных домов с системой водоотвода минимальный размер C – 400 мм (согласно СНиП II-26-76*), без организации наружного стока воды не меньше 600 мм. Оптимальная величина свеса равна примерно 500 мм. Учитывайте особенности климата Вашего региона согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» (Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*).
B – Длина крыши, с учетом свесов за пределы фронтонов.
Если Вы выбрали вариант кровли №2 (со слуховым окном), введите также следующие значения:
Y2 – Высота примыкающего треугольного элемента;
X2 – Ширина основания;
C2 – Выступ, т.е. расстояние от основания до края свеса.
Стройматериалы кровли:
S1 – Ширина стропила.
S2 – Толщина стропила.
С3 – Шаг стропил, т.е. расстояние между соседними стропилинами.
S1 и S2 – важные параметры определяющие надежность всей стропильной системы. Сечение стропила (ширины S1 и толщины S2 ) зависит от действующих на него нагрузок. Собственный вес стропильной системы, обрешетки, кровельного пирога – это постоянные нагрузки; временные – снеговые, ветровые; особые – сейсмические воздействия, промышленные взрывы). Также на выбор ширины и толщины стропила влияет качество и вид используемого материала (доска, брус, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами. Примерное сечение бруса и шага стропил (С3 ) для разной длины приведено в таблице.
| Длина стропилины, мм | Шаг стропил, мм | Сечение стропила, мм |
| До 3000 | 1200 | 80х100 |
| До 3000 | 1800 | 90х100 |
| До 4000 | 1000 | 80х160 |
| До 4000 | 1400 | 80х180 |
| До 4000 | 1800 | 90х180 |
| До 6000 | 1000 | 80х200 |
| До 6000 | 1400 | 100х200 |
При выборе сечения стропил обязательно учитывать рекомендации СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» », СНиП II-26-76* «Кровли» и устанавливать расчетом на нагрузки несущую способность в соответствии СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
С4 – Выпуск крыши (свес) со стороны фронтонов. Оптимальное значение С4 примерно 500 мм.
O1 , O2 – ширина и толщина доски обрешетки набиваемой на стропила. Согласно СНиП II-26-76* «Кровли» обрешётка выполняется из брусков с минимальным сечением 30×50 мм.
R – Расстояние между досками обрешетки зависит от применяемого кровельного материала (например шага волны черепицы). Значение величины R рекомендовано СНиП II-26-76* «Кровли». В частности основанием под кровлю из асбестоцементных волнистых листов – шифера гражданских зданий с чердаком должна быть обрешетка из рядовых брусков сечением 60х60 мм. Для обеспечения плотной продольной нахлестки все нечетные бруски обрешетки должны иметь высоту 60 мм, а четные 63 мм. Шаг брусков обрешетки должен составлять не более 750 мм. Для брусков обрешетки применяют древесину хвойных пород в соответствии с требованиями СНиП II-25-80 “Деревянные конструкции”.
L1 и L2 – Длина и соответственно Ширина листа кровельного материала, зависит от его вида и особенностей производства. Обращайте внимание на соответствие заявленных производителем параметров регламентирующим документам (например, ГОСТ 30340-95 для шифера, ГОСТ Р 56688-2015 для керамической черепицы, ГОСТ 24045-2010 – профнастил).
Ориентировочные значения длины и ширины кровельных материалов, для двухскатной крыши, приведены в таблице.
| Вид кровельного материала | Высота L1 , мм | Ширина L2 , мм |
| Профнастил | 1000-1400 | 800-1200 |
| Шифер (ГОСТ 30340-95) | 1750 | 980, 1125, 1130 |
| Керамическая черепица | 310, 333, 347 | 190,190, 208 |
| Битумная черепица | 1000 | 317 |
| Металлочерепица | 1120, 1180 | 1040, 1100 |
| Рубероид | 1000 | 750, 1005, 1025 |
| Еврошифер (Ондулин) | 2000 | 950 |
| Оцинкованая сталь | 720-1800 | 2000, 2500 |
| Кровельное железо | 510-1000 | 710-2000 |
L3 – Нахлест листа кровли в процентах. Значение нахлеста зависит от вида кровельного материала, угла наклона крыши и регламентированы СП 17.13330.2011 «Кровли» (Актуализированная редакция СНиП II-26-76). Необходимый нахлест кровельного материала часто указывается производителем на упаковке.
Калькулятор позволяет рассчитать размеры двухскатной кровли: длину и ширину полотна крыши для каждого ската, и площадь крыши. Необходимую длину и количество стропил и обрешетки для постройки стропильной системы двускатной крыши. Объем пиломатериалов для изготовления стропил и обрешетки. Количество рядов досок обрешетки. Также калькулятор выполнит расчет фронтона и высоты конька двухскатной крыши. Подсчитать нужное для двухскатной крыши количество кровельного и подкровельного изоляционного материала (необходим для обеспечения пароизоляции, защиты утеплителя и кровельного материала от конденсата, рассчитывается с учетом 10 % нахлеста). Обладая такими данными, Вы сможете узнать цену постройки двускатной крыши, более точно определите объем нужного материала. Обратите внимание, чем качественнее материалы для стропил, обрешетки вы сможете заказать, тем ниже будут Ваши расходы на крышу (меньшее количество отбракованной древесины). Также желательно проконсультироваться у квалифицированного кровельщика (особенно если выбрали второй вариант крыши с примыкающим элементом), лучше не допустить ошибку, чем ее потом исправлять.
Одним из основных элементов строения является крыша. От ее качества и правильно выбранной формы зависят жизнеспособность дома и покой его жильцов.
Любая скатная крыша состоит из нескольких основных элементов. К ним относятся:
- Стропильная система;
- Обрешетка;
- Кровля.
Предварительный расчет при проектировании дома должен помочь определить необходимое количество материалов для его строительства. Исходя их этого составляется бюджет (смета) расходов. Рассчитать стоимость крыши невозможно без определения ее формы и высоты.
Виды крыш
В современном строительстве распространены практически все существующие в архитектуре формы крыш. Широко распространены и двухскатные, а также четырехскатные (вальмовые) виды.
Кроме них встречаются и шатровые кровли, и куполообразные, и ломаные (мансардные) и сложные многоскатные.
Среди получивших наибольшее распространение чаще всего встречаются крыши двухскатные, представляющие собой несложную конструкцию, состоящую из двух наклонных скатов и двух фронтонов – вертикальных стен треугольной формы.
Крыши двускатной конструкции обычно монтируют на , . Оригинально смотрится и двухскатная крыша с мансардой.
Стропильная система таких кровель состоит из спаренных расположенных под углом к горизонтальной линии деталей. Обеспечивает их устойчивость дощатая или сплошная обрешетка.
Верхняя часть двускатных крыш, место стыка стропильных ног получило название конька. Это самая верхняя часть всего здания на которую многие владельцы частных домов устанавливают декоративный .
Для определения площади крыши и расчета количества досок для обрешетки, кровельного материала и длины самих лаг необходимо научиться рассчитывать высоту конька.
Быстро и точно произвести расчёт двухскатной крыши, в том числе определить высоту конька можно и с помощью онлайн-калькулятора в сети интернет.
Параметры, влияющие на высоту крыши
Крыша – верхняя часть здания, поэтому она воспринимает все нагрузки, приходящиеся на него. В зимний период – это скопление снега на кровле, в течение года – ветровое воздействие, которое тем больше, чем больше площадь скатов и чем круче они расположены относительно горизонтали.
При проектировании можно немного снизить влияние погодных факторов. Так, при использовании гладких кровельных материалов, таких как профлист или металлочерепица, можно значительно снизить количество снега, который будет скапливаться. При достаточном 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.
Определяем высоту конька
Способ первый – математический
Для расчета высоты конька двухскатной крыши необходимо представить её конструкцию в поперечном разрезе. Она будет представлять собой равнобедренный треугольник. Следовательно, высота конька будет являться высотой этого треугольника.
Построив высоту (перпендикуляр к основанию треугольника) получим два прямоугольных треугольника, в которых один из катетов и будет определять необходимый нам параметр. Второй катет может быть определен делением на 2 общей ширины дома.
Для соблюдения оптимальных условий эксплуатации дома в условиях большого количества осадков и достаточно сильных ветров угол уклона скатов крыш берут в диапазоне 20о - 45о. Рассчитать высоту конька двухскатной крыши, исходя из указанных параметров, поможет теорема Пифагора и таблица Брадиса.
По известной всем со школьных лет теореме длина одного катета (высота конька) будет определяться как произведения второго катета (половина ширины дома) на тангенс угла, противолежащего искомому катету (угол уклона кровли).
Приведем величину тангенса углов от 20о до 45о с шагом 5о.
Для примера рассчитаем высоту конька для стандартного деревянного дома 6х8 метров, расположенного в средней полосе нашей страны, с углом уклона крыши в 40о. В соответствии с приведенной выше формулой, имеющийся в нашем распоряжении катет будет иметь длину 3 метра (6:2=3).
Тангенс угла 40о определим по таблице. Он равен 0, 839. Умножаем известные нам числа и получаем:
Таким образом, при указанных параметрах высота конька от дома будет составлять 2,517 метров.
Способ второй – графический
Менее точно без использования математических формул и таблиц можно определить высоту конька, выполнив изображение разреза крыши в небольшом масштабе. Для этого начертите равнобедренный треугольник и проведите медиану, которая будет одновременно высотой.
Угол при основании треугольника необходимо точно начертить, используя транспортир. При поправках на точность математических инструментов можно получить приближенное значение искомых величин.
Важно! После завершения процесса монтажа конька на крышу, необходимо осуществить покрытие конькового прогона облегченной боковой черепицей. Этого требует устройство конька скатной крыши.
Таким образом рассчитывается высота конька двускатной крыши. При планировании использовать чердачное помещение необходимо определить оптимальные параметры внутреннего пространства для свободного перемещения жильцов и гостей дома.
Смотрите видео о строительстве конька для двускатной крыши и установки стропил:
