Расчет высоты конька двускатной крыши

Как рассчитать высоту крыши: расчет высоты конька дома

Кровля является первым защитным барьером дома, который препятствует проникновению в жилое помещение холодного воздуха, талой или дождевой влаги. Если грамотно рассчитать, а затем правильно определить высоту конька кровли, она будет самостоятельно отводить атмосферную влагу, снеговую массу с поверхности ската, не допуская увеличения нагрузки на стропильную систему. В этой статье мы расскажем, как просто рассчитать высоту крыши дома, а также как этот параметр влияет на качества кровельной конструкции.

Определение и функции

Чтобы внешний вид крыши был гармоничным и органично дополнял архитектурный замысел дома, необходимо правильно рассчитать соотношение ширины и длины здания. Согласно строительной терминологии высотой конька называют расстояние от середины основания кровли до ее высшей точки. От этого параметра зависят следующие качества конструкции:

Угол наклона скатов крыши. Чем выше конёк, тем круче должен быть уклон крыши дома. На территории средней полосы России, которая славится большим количеством зимних осадков, затяжными ливнями осенью, рекомендуется выбирать угол наклона скатов в пределах 20-50 градусов.
Площадь скатов. Чем выше кровля, тем большую площадь имеют скаты, за счет чего увеличиваются расходы на кровельное покрытие, а также материал для изготовления стропильного каркаса.
Несущая способность каркаса. С увеличением высоты крыши возрастает вес, а, следовательно, и нагрузка от кровельного пирога, из-за чего приходится усиливать каркас конструкции дополнительными элементами.

Стропильная система крыши

Важно! Существует 2 метода расчета высоты крыши: можно рассчитать этот параметр, исходя из величины желаемого уклона, или, наоборот, определиться с высотой кровли, а затем рассчитать, какой для этого нужно сделать угол наклона скатов

Факторы, влияющие на выбор

Высота крыши дома оказывает значительное влияние на технические характеристики, эксплуатационные характеристики конструкции. Если правильно рассчитать, а затем сделать проект кровли, отвечающий климатическим условиям, характеру использования сооружения, то она прослужит дольше, будет нуждаться в меньшем уходе и обслуживании. При проектировании крыши дома учитывают следующие факторы:

Количество осадков. Чем больше среднегодовое количество осадков в регионе строительства, тем больше выше должен быть конёк.
Силу и направление ветра. В ветреных регионах рекомендуется строить малоэтажные сооружения с низкой, покатой кровлей, чтобы ее не срывало от стремительных порывов воздуха.
Характер использования помещения. Если проект дома предусматривает устройство жилой мансарды, то высота конька должна составлять не менее 2,5 м.

Влияние климатических факторовВлияние кровельного материалаФункции стропильных систем

Порядок расчета

Выполнить расчет высоты кровли достаточно просто, даже если не иметь под рукой специальной программы-калькулятора. В основу вычислений принимается, что вертикальный срез крыши представляет собой равнобедренный треугольник, основание которого соответствует ширине фронтона. Зная геометрические формулы, мы можем найти высоту конька по формуле вычисления, справедливой для треугольника:

Сначала нам необходимо измерить ширину сооружения, а затем разделить эту величину на 2.
Затем нужно определить уклон ската, то есть вычислить угол между основание кровли и поверхностью ската.
Следующим действием мы по таблице Брадиса или с помощью инженерного калькулятора определяем тангенс угла, образованного основание крыши и скатом.
Затем мы умножаем половину ширины перекрываемого сооружения на тангенс угла между скатом и основание крыши, получая высоту конька.

Опытные мастера рекомендуют выбирать высоту конька таким образом, чтобы уклон кровли находился в пределах 25-45 градусов. При этих значениях конструкция обладает оптимальным соотношением цены и эффективностью водоотведения.

Зависимость высоты крыши от способа использования помещенияЗависимость полезной площади мансарды от высоты крыши

Как вычислить длину стропил двускатной крыши

Жёсткость конструкции стропильной системы является обязательным требованием, и её обеспечение исключает прогиб при воздействии нагрузок. Стропила прогибаются в случае допущенных ошибок в расчётах конструкции и величины шага, с которым устанавливается стропильный брус. В случае, когда данный дефект выявлен после окончания работ, необходимо укрепить конструкцию с помощью подкосов, тем самым вы увеличите её жёсткость. При длине стропильного бруса более 4,5 м применение подкосов является обязательным, так как прогиб будет образовываться в любом случае под воздействием собственного веса бруса

Данный фактор обязательно принимается во внимание при выполнении расчётов

Длина стропил зависит от месторасположения их в системе

Определение расстояния между стропилами

Стандартный шаг, с которым выполняется установка стропил в жилом доме, составляет порядка 600–1000 миллиметров. На его величину влияет:

расчётная нагрузка;
сечение бруса;
характеристика кровли;
угол наклона крыши;
ширина материала утеплителя.

Не рекомендуется искусственно уменьшать или увеличивать шаг стропил

Определение необходимого числа стропил происходит с учётом шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого:

Выбирается оптимальный шаг установки.
Длина стены делится на выбранный шаг и к полученному значению прибавляется единица.
Полученное число округляется до целого.
Повторно делится длина стены на полученное число, тем самым определяется нужный шаг монтажа стропил.

Площадь стропильной системы

При вычислении площади двускатной крыши требуется учитывать такие факторы:

Суммарную площадь, которая состоит из площади двух скатов. Исходя из этого определяют площадь одного ската и полученное значение умножают на число 2.
В случае, когда размеры скатов различаются между собой, площадь каждого ската находится индивидуально. Суммарная площадь вычисляется сложением полученных значений для каждого ската.
В случае, когда один из углов ската больше или меньше 90о, для того чтобы определить площадь ската, его «разбивают» на простые фигуры и вычисляют их площадь по отдельности, а затем складывают полученные результаты.
При вычислении площади не учитывается площадь дымоходных труб, окон и вентиляционных каналов.
Учитывается площадь фронтонных и карнизных свесов, парапетов и брандмауэрных стен.

Расчёт стропильной системы зависит от типа крыши

Например, дом имеет длину 9 м и ширину 7 м, стропильный брус имеет длину 4 м, свес карниза — 0,4 м, свес фронтона — 0,6 м.

Значение площади ската находится по формуле S = (L_дд+2×L_фс) × (L_c+L_кс), где:

L_дд – длина стены;
L_фс – длина свеса фронтона;
L_c – длина стропильного бруса;
L_кс – длина свеса карниза.

Получается, что площадь ската равна S = (9+2×0,6) × (4+0,4) = 10,2 × 4,4 = 44,9 м2.

Суммарная площадь крыши составляет S = 2 × 44,9 = 89,8 м2.

Размер двускатной кровли рассчитывают с целью определения требуемого количества кровельного материала. С увеличением угла наклона крыши увеличивается и расход материала. Запас должен составлять порядка 10–15%. Он обусловлен укладкой внахлёст. Для определения точного количества материала с учётом наклона скатов лучше всего использовать справочники.

Что нужно учесть при расчете высоты крыши?

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

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

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

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

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

покупке строительных материалов, не переплачивая за излишек.

Это важно учитывать, чтобы получить точные результаты. Существует несколько основных видов крыш:

Существует несколько основных видов крыш:

двускатная;
односкатная;
четырехскатная;
мансардная;
шатровая.

Кровельные нагрузки

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

Снеговая нагрузка

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

Всю территорию России делят на 8 снеговых регионов, для каждого из которых характерен свой уровень снега

Вычисление снеговой нагрузки производят следующим образом:

Используя геометрическую формулу tg a = a/b (тангенс угла в прямоугольном треугольнике равен отношению противолежащего катета к прилежащему), высоту кровли делят на половину ширины наружной стены дома. Значение угла в градусах берут из специальной таблицы, приведённой в конце этого раздела.
Вычисляют коэффициент µ:
- если угол наклона кровли α не превышает 30o, его принимают равным 1;
- на крутых крышах с уклоном более 60o снеговую нагрузку не учитывают вообще, т. е. µ = 0;
- при 30o ≤ α ≤ 60o применяют формулу µ = 0,033 · (α–36o).
Нормативную снеговую нагрузку находят на карте приложения №5 СНиП2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия» или в таблице (см. ниже). Для каждого снегового района, а всего их 8, характерен свой показатель, выраженный в кПа или кг/м². Например, у Москвы, находящейся в третьей зоне, он составляет 180 кг/м².

Таблица: снеговые районы России

Снеговые районы РФ	1	2	3	4	5	6	7	8
S, кПа (кг/м2)	0,8 (80)	1,2 (120)	1,8 (180)	2,4 (240)	3,2 (320)	4,0 (400)	4,8 (480)	5,6 (560)

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

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

Таблица: определение угла по его тангенсу

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

Ветровая нагрузка

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

В зависимости от ветровой нагрузки территория России условно разбивается на 8 регионов

Таблица: ветровые нагрузки в России по регионам

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

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

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

Таблица: значение коэффициента K для расчёта ветровой нагрузки

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

Как правильно сделать двухскатную крышу и не допустить ошибок

Строительство можно разделить на следующие этапы:

возведение конструкции стропильной системы;
создание изоляционного ковра, состоящего из слоев гидро-, паро- теплоизоляции, а при необходимости также шумоизоляции;
укладка покрытия для кровли.

К строительству приступают, закупив весь необходимый материал, количество которого было рассчитано на основе сделанного ранее чертежа.

Заливка армопояса со шпильками – на стенки дома заливают пласт бетона, в который сразу с шагом в метр–полтора вмуровывают штыри с резьбой (шпильки). Шпилька должна выступать из бетона на 3 см, чтобы было возможно завинтить гайкой при окончательном креплении. Высота армопояса примерно 20-30 см.
Установка шпилек в последних рядах кладки – их устанавливают в 3–4 верхнем ряду. При укладке стенки штыри легко входят в межкирпичный раствор. В этом случае необходимо высчитать, чтобы с учетом высоты мауэрлата при закладке штырей остался небольшой выступ для гайки.
На шпильки перед установкой мауэрлата кладут один или два пласта гидроизоляции (рубероид).

Если верхний стык стропильного треугольника проводят без конька, лучше это делать встык, фиксируя по бокам с помощью креплений и болтов.

Рекомендуем
Крепление встык делают следующим образом: стропильные ноги подгоняются под требуемый угол наклона, остатки вертикально срезаются, и срезы соединяются своими вертикальными границами.

При пролетах больше 4,5 м необходим вспомогательный крепеж стропил и конькового бруса. В этом случае под конек устанавливают подпорки. Правда, они несколько усложняют конструкцию стропильной фермы и увеличивают ее вес, но при этом усиливают жесткость конструкции. К коньковому брусу стойки фиксируют с помощью особых креплений, а со стропилами – скобами.

Установка обрешетки и кровельного пирога. Закончив монтаж стропил, укладывают обрешетку – в зависимости от будущего кровельного материала, либо разреженную, либо сплошную. Укладку проводят с небольшим, примерно 300 мм, выпуском над фронтоном – для карниза.
Между установленными стропилами прокладывают теплоизолятор, пароизоляцию и гидроизоляционный пласт. Пароизоляцию укладывают на теплоизолятор с внутренней стороны стропил, а гидроизоляцию – с внешней стороны после обрешетки. Завершают строительство двухскатной крыши укладкой кровельного материала.

2019 stylekrov.ru

Калькулятор расчёта высоты конька стропильной системы

В самом начале работы по проектированию конструкции крыши своего дома или какого-либо здания хозяйственного назначения перед владельцем обязательно возникнет ряд первоочередных вопросов. Это, прежде всего, сама разновидность стропильной системы, угол наклона скатов, планируемое кровельное покрытие, высота конструкции в коньковой части.

Калькулятор расчёта высоты конька стропильной системы

Эти вопросы только на дилетантский взгляд кажутся разноплановыми, а на самом деле – они тесно переплетены между собой, взаимозависимы один от другого. Так, например, различные типы кровельного покрытия имеют свои ограничения по углу крутизны скатов, а тот в свою очередь напрямую зависит от высоты конька крыши. Предлагаем применить представленный ниже калькулятор расчёта высоты конька стропильной системы. Он не только поможет рассчитать нужные параметры, но и даст возможность оценить различные варианты, чтобы проще было принять наиболее приемлемое решение.

Пояснения по проведению расчетов.

Если рассмотреть любую стропильную систему, то ее можно разложить на треугольники, подчиняющиеся строгим законам тригонометрии. Так, высоту конька можно рассматривать одним из катетов прямоугольного треугольника с гипотенузой, являющейся линией, определяющей направление и крутизну ската кровли. Примеры для нескольких типов крыш приведены на схеме ниже.

Цены на крепления для стропил

Характерные примеры для расчета высоты конька для различных стропильных систем

1 – односкатная система.

2 – простая двускатная система.

3 – вальмовая система.

4 – шатровая система.

В любом из представленных случаев определяющими величинами будут являться:

Угол крутизны ската

Обратите внимание, что гипотенуза треугольника, определяющая направление и крутизну ската у разных систем проложена со своими особенностями, что необходимо учитывать при расчете.
Ширина здания. Если при односкатной стропильной системе она берется полной, то для трех других разновидностей крыши – делится надвое.

Калькулятор позволит решить и «прямую», и «обратную» задачи:

По заданному углу крутизны кровли определить высоту конька, чтобы выйти на расчетное значение уклона.
По уже предполагаемой или имеющейся высоте конька определить угол наклона, чтобы принять решение в пользу того или иного кровельного покрытия.

После того как будет рассчитана высота расположения конька (или конькового узла – для шатровой крыши), можно перейти к вычислению длины стропильных ног – для этого имеется специальный калькулятор.

Выбор типа крыши зависит от многих критериев, от рациональности и экономичности до чисто декоративного подхода. Подробнее об устройстве различных стропильных систем: односкатной , двускатной , вальмовой , шатровой – в отдельных публикациях нашего портала.

Добрый день! Пожалуйста подскажите,- какой вид пароизоляции (тип A,B,C,D) я должен приобрести,или быть может это будет просто полиэтиленовая плёнка для изоляции пришиваемых досок (в моём случае6 30_ка) к верхним балкам перекрытия в бане.И как правильно изоляция стелится под балки,потом доски,или на доски снизу изнутри бани,никак не могу разобраться,нет точных определений,кто что твердит.И какой стороной крепиться изоляция?Пожалуйста ответьте более точно,у нас стропильная система уже сделана и ребята хотят подшивать доску,но никто точно не знает на доски,под доска на брус,под брус и.т.д Спасибо.

Игорь, здравствуйте! Как следует из вашего вопроса — вы работаете над баней?. В таком случае вам не подойдут указанные типы пароизоляций (тип A,B,C,D), а необходим фольгированный материал с индексом F. Если речь идет об Изоспане, то это FB — на основе крафт-бумаги, FD или FS — на основе полипропиленовой пленки. А вот FX на базе вспененного полиэтилена подойдет для предбанника или моечной, а для парной — уже нет, так как невысока верхняя граница его термостойкости. Материал — всегда фольгой в сторону помещения. Теперь — о его месте. Смотря чем вы можете пожертвовать. Пароизоляция должна защитить деревянные детали конструкции от переувлажнения со всеми вытекающими последствиями. Понятно, что балки перекрытия защищать надо то есть слой изоляции — однозначно под ними. Доска 30-ка нашивается прямо на балки, так? Безусловно, «жертвовать» такой толстой доской — вроде бы жалко, то есть пароизоляция должна разместиться ниже ее. Но и оставлять фольгированный потолок в бане — не хочется, то есть можно закрыть пароизоляцию затем слоем вагонки или тонкой доски. Вот этот, самый нижний, слой уже не будет иметь полноценной защиты от пара, то есть и будет выступать в роли «жертвы», которую не жалко будет поменять через несколько лет активного пользования баней.

От чего зависит

Очень важным параметром, от которого придется отталкиваться в расчетах и от которого зависит надежность конструкции, является угол наклона.

Существует ряд факторов, от которых зависит этот параметр, как и значение высоты конструкции.

Атмосферные явления

К такому фактору необходимо подстраиваться, ведь противостоять таким явлениям бессмысленно.

Из атмосферных факторов, которые влияют на кровлю, имеются следующие:

Ветер. Угол ската выбирается в зависимости от погодных условий, которые присущи зоне, в которой располагается дом. Если в основном в регионе преобладают порывистые ветра, то угол выбирается не больше 10-20 градусов. В остальных случаях ветер не влияет на угол ската крыши.
Осадки. Регион, в котором наблюдается обильное выпадение осадков, угол ската рекомендуется выбирать больше 45 градусов. Такая конструкция крыши позволяет быстро осадкам стекать.
Масса снега. Аналогично предыдущему фактору, выбор высоты зависит от обильности выпасаемых снежных осадков в зимний период. Угол ската желательно выбирать в 45 градусов и больше, если снег в регионе выпадает часто и в больших количествах.

ВАЖНО!
Всю информацию о характеристиках вышеуказанных параметров можно узнать из СНиПа 2301-99.

Необходимость создания чердака

Без чердака обычно возводят постройки нежилого типа и достаточно легкие, например, гаражи и сараи. Для жилого дома всегда необходимо предусмотреть наличие чердачного помещения. Использовать его или нет – это уже личное дело каждого.

Необходимость сооружать чердачное помещение – фактор, который влияет на значение высоты крыши исходя из комфорта передвижения по будущему помещению. А именно, есть необходимость передвигаться по чердаку и эксплуатировать его как жилое или складское помещение.

Если же помещение предусматривается нежилое, то существует ряд правил и для такой конструкции:

в расчет высоты крыши берутся противопожарные требования к дому;
размер помещения не должен быть помехой техническому обслуживанию;
обязательно наличие сквозного прохода, высотой 1,6 м и длиной 1,2 м.

Тип кровли

Существуют особые правила, отталкиваясь от которых определяют параметр высоты крыши относительно материала для ее покрытия:

Если в кровельном материале много штучных элементов, то угол наклона выбирается как можно больше.
Если крыша выбрана низкой, то стыки в кровельном материале должны быть сведены к минимуму.
Для материала большой массы избирается максимально большой угол для того, чтобы общий вес материала равномерно распределялся по поверхности.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Эти параметры следует учитывать в совокупности, чтобы обеспечить надежный и долгий срок эксплуатации крыши.

Как рассчитывать размеры крыши?

До того как начать рассчитывать высоту коньковых планок сперва следует узнать высоту крыши. Обычно проблем с этим не возникает, поскольку метод расчёта высоты двускатной крыши не требуют специальных знаний, что позволяет его использовать даже человеку, далекому от строительства.

У двускатной крыши стандартной конструкции углы наклона чаще всего не превышают 30-50°. Но между углами наклона разных скатов могут наблюдаться существенные отличия.

Крыши со столь неправильной конструкцией используют при строительстве объектов, которым хотят придать более оригинальный и привлекательный внешний вид. Решение делать крышу с углом наклона менее 30° является непрактичным из-за того, что это приводит к постоянному скапливанию на кровле осадков. Со временем конструкция может просесть, начнет портиться кровельное покрытие. Ошибкой будет делать углы более 50°. Предела прочности конструкции крыши может не хватить для того, чтобы справиться с сильными ветровыми нагрузками, из-за чего она просто слетит вниз.

Что касается выполнения расчётов высоты крыши, то для этого используют достаточно простые операции. Если принять, что скаты имеют одинаковые длины сторон, то необходимо выполнить следующее: ширина дома разделить на 2, после чего полученное значение умножают на тангенс угла или:

Н=tg( ɑ )*В/2.

Можно сэкономить время на расчеты, если воспользоваться специальной строительной литературой, где есть сводная таблица со значениями длины ската, высоты крыш и углов.

Для неравносторонней крыши прежде чем рассчитывать высоту конька необходимо определить линию стыка скатов. Ее визуально проводят по чердачному перекрытию, после чего измеряют длину одной из сторон дома. Теперь остается выполнить те же математические операции, что и выше:

Н=tg( ɑ )*l.

Однако вначале нам необходимо рассчитать углы наклона скатов.

Определив высоту, можно рассчитать длину скатов, используя следующую формулу:

(L): L=H/sin( ɑ ).

Зная размеры крыши, можно переходить и к расчёту высоты конька.

При расчете высоты коньковой планки нужно учесть, что они могут иметь разные размеры. По этой причине необходимо в каждом конкретном случае отдельно рассчитать размер планки.

Для упрощения задачи можно воспользоваться специальными формулами. Но нужно учесть, что в них может присутствовать специальный поправочный коэффициент. Его значение определяют из таблиц в специальной литературе.

В большинстве случаев для определения высоты планки специалисты используют следующую общую формулу:

Н = (½) х ВхК.

Чтобы было более понятно, приведем некоторые пояснения:

В – ширина здания, в плоскость которого будет укладываться планка;
К – значение поправочного коэффициента.

Рассмотрим пример. После проведения замеров удалось узнать, что здание имеет длину одной стороны 12 м, угол наклона равен 45°. С учетом приведенного значения угла используют поправочный коэффициент, равный 1. Таким образом, используя все приведенные формулы, получаем высоту конька Н=0,5х12х1 = 6 м.

Однако обязательно нужно помнить, что перед установкой конька необходимо выполнить усиление конструкции стропильной системы.

При определении высоты конькового элемента в расчет необходимо брать расстояние от плоскости основой стропильной системы до максимально высокой точки.

Для расчёта необходимой длины планок используют следующую формулу:

Ʃ L=L1+(L2-10).

Значения всех параметров указываются в мм. Расшифруем используемые в формуле переменные:

10 – размеры нахлёста при стыке планок;
L1 – длина ската;
L2 – длина планки.

Расчет мансардной кровли

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

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

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

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

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

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

Площадь кровельного покрытия

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.

Этап №1: Минимальная и максимальная высота кровли по уклону

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

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

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

h=c·tg(A)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Например, если стропильная система может выдержать до 150 кг/м2, а вес конструкций кровли равен 50 кг/м2, угол наклона скатов нужно подобрать так, чтобы снеговая нагрузка не превышала 100 кг/м2.

Это упрощенный пример, подробнее о расчете снеговой нагрузки и уклона кровли читайте здесь.

Если снеговую нагрузку большая высота крыши относительно высоты дома и, соответственно, крутые скаты снижают до нуля, то с ветровой нагрузкой все с точностью до наоборот.

С наибольшей силой ветер «давит» на вертикальные препятствия: сплошные заборы, стены зданий, рекламные щиты. С наименьшей — на горизонтальные поверхности. Следовательно, чем более пологая крыша, тем меньше прямое давление ветра на скаты. Но здесь важен баланс, поскольку при обтекании кровли воздушными массами на ее подветренной стороне создается подъемная сила. И она увеличивается с уменьшением высоты кровли.

Поэтому с точки зрения ветровой нагрузки оптимальным углом наклона крыши считается диапазон от 30° до 45°.