Как посчитать параметры двускатной крыши частного дома? Можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Но что делать, если нет возможности применить калькулятор стропил? При желании, вы можете на бумаге рассчитать основные параметры строительства кровли. Я расскажу, как выполнить расчёты в соответствии с нагрузками, действующими на стропильную систему.
Факторы, влияющие на стропильную систему
| Иллюстрации | Параметры вычислений |
 | Тяжесть снега. Несмотря на уклон скатов, на поверхности кровли, как показано на фото, скапливается большое количество снега. Масса снежного покрова оказывает воздействие на пирог крыши, на стропила и на несущие стены. |
 | Давление ветра
. В зависимости от угла наклона, на кровлю оказывает влияние ветер.
|
 | Вес кровельного материала
. Пирог - это многослойная конструкция, которая, в зависимости от количества конструктивных элементов, имеет ту или иную массу. Значит, при вычислениях своими руками нужно найти оптимальное соотношение параметров пирога и материала, из которого возведены несущие стены. |
 | Вес стропил
. Чем прочнее стропила, тем они тяжелее и их цена выше, и наоборот, снижение прочности стропил приведет к тому, что система будет легче. Наша задача, при расчётах выбрать те параметры стропил, которые будут соответствовать механической нагрузке от кровельного материала. |
Вычисление максимальной тяжести снега
Величину максимальной тяжести снега можно рассчитать по формуле S=µ·Sg, где:
- S - величина снеговой нагрузки (в кг/м 2);
- µ - коэффициент уклона крыши (зависит от угла наклона стропил α);
- Sg - нормативный вес снега (в кг/м 2).
Для того чтобы делать подсчеты по предложенной формуле, определимся с зависимостью условной величины µ от угла наклона α.
На схеме можно видеть соотношение угла наклона ската и геометрических параметров стропильной фермы, которая образуется диагональными и горизонтальными балками.
В таблице 1 предложены уже просчитанные результаты деления таких величин, как высота кровли до конька и половина затяжки - балки формирующей потолочное перекрытие.
Угол наклона (α), равный 30° или меньше, соответствует коэффициенту (µ) 1. Если угол равен или больше 60°, то µ равен 0. Если 60°>α>30°, то значение µ можно посчитать по формуле: µ = 0,033·(60-α).
Параметры нормативной снеговой нагрузки в кг/м²:
После того, как известен коэффициент уклона стропил и параметры нормативной тяжести снега, возвращаемся к формуле S=µ·Sg, вставляем имеющиеся параметры и выполняем расчет стропил с учетом воздействия слоя атмосферных осадков.
Вычисление максимально допустимого давления ветра
Важность подсчетов воздействия ветра обусловлена следующими моментами:
- Если угол наклона α больше 30°, увеличивается парусность конструкции. Из-за этого на один из скатов или на фронтон приходится дополнительное давление что негативно влияет на состояние конструкции.
- Если угол наклона α меньше 30°, при огибании кровли воздушным потоком образуется аэродинамическая подъемная сила и зона турбулентности под свесами.
Вычисление допустимой нагрузки воздушного потока выполняется по формуле Wo·K·C = Wm, где:
- Wm - максимально допустимое воздействие воздушного потока;
- Wo - условное воздействие воздушного потока (определяется по Таблице 2 и по карте давления ветра);
- K - коэффициент изменения воздействия воздушного потока по высоте (показан в Таблице 3 в соотношении с высотой здания);
- C - коэффициент аэродинамического сопротивления.
Коэффициент аэродинамического сопротивления C в соответствии с конфигурацией крыши и здания может иметь значение <1,8 (ветер поднимает крышу), >0,8 (ветер давит на один из скатов). Упростим расчёт в сторону увеличения прочности и допустим, что значение коэффициента C равно 0,8.
Теперь, когда известны все коэффициенты, осталось вставить их в формулу Wo·K·C = Wm и посчитать максимально допустимое значение воздействия воздушного потока Wm.
Вычисление массы кровли
Покупая покрытия для крыши, вес можно узнать у продавца или на упаковке. Но для того, чтобы заранее рассчитать, какой материал подойдет, можете воспользоваться таблицей. Для расчёта нужно посчитать площадь скатов крыши и помножить на предложенные величины.
Кроме массы покрытия, на несущие стены приходится тяжесть самих стропил, досок обрешетки, контробрешетки и т.п. Со средними значениями тяжести элементов стропильной системы можно ознакомиться в предложенной таблице.
Значения веса даны из расчёта килограмм на квадратный метр из расчета, что расстояние между досками обрешетки составляет стандартные 50-60 см. Чтобы посчитать массу конструкции, узнаем площадь скатов и умножаем на предложенные значения.
Результаты вычислений желательно округлять в большую сторону, чтобы полученное значение обеспечивало наибольшую прочность стропильной системы.
Подведем итоги
Теперь вы знаете, с учетом каких факторов выполняется расчет стропильной системы кровли, а потому сможете посчитать необходимые значения самостоятельно, не используя онлайн калькулятор расчета. Больше полезной информации можно найти, посмотрев видео в этой статье. Интересующие вопросы задавайте в комментариях.
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.
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).
Современный строительный рынок позволяет выбрать из огромного количества строительных материалов, которые используются для создания неповторимых конструкций. Широкое применение инноваций в области возведения домов позволяет с легкостью проводить все работы, связанные с постройкой капитальных объектов, если правильно сделать . И при этом строительство может быть проведено в максимально короткие сроки без какого-либо влияния на качество. Но не стоит считать, что возведение дома можно проводить спустя рукава. Точный расчет кровли двухскатной крыши является одним из залогов качества строительства.
Расчеты при проектировании
Проектирование любой постройки требует, чтобы расчет крыши дома учитывал все возможные нагрузки и количество необходимых материалов. Основными моментами при этом является угол наклона скатов. Для типовой двускатной крыши этот параметр варьируется в пределах 12-45 градусов. При этом угол наклона напрямую влияет на нагрузки на конструкцию крыши и дома. Так, при увеличении угла, возрастает нагрузка от ветра. В этом случае в силу вступает эффект парусности. Поэтому более крутая кровля обойдется дороже, так как необходимо будет дополнительно укреплять стропильную систему. При уменьшении угла наклона возрастает нагрузка от дождя и сугробов снега.
Расчет кровли двухскатной крыши должен вестись максимально точно. Должны быть учтены все аспекты - возможная сила напряжения под действием веса, количество снега и дождя, собственный вес пирога кровельного, материал для создания стропильной системы. При этом существует прямая связь между ними и влияние друг на друга.
Простая математика
Расчет двухскатной крыши включает в себя определение нагрузок. Если строится крыша одноэтажного дома или загородного коттеджа, то нагрузка кровли состоит из веса самой конструкции (кровельный материал, обрешетка, стропила) и величины внешних нагрузок (ветер, дождь, снег).
Вес крыши расчет которой необходимо провести заранее, состоит из веса каждого слоя пирога кровли на единицу площади. Полученное значение обычно увеличивают на поправочный коэффициент равный 10%. Если в будущем кровельная конструкция будет изменяться, увеличивая угол скатов, то это следует учитывать заранее, так как необходимо будет противостоять более высоким показателям нагрузок. Опытные кровельщики зачастую отталкиваются от минимальной величины в 50 кг/м.кв.
Нагрузку от ветра, дождя и снега рассчитывают, основываясь на особенностях месторасположения постройки. При этом важно взять во внимание показатель угла наклона крыши, а затем уже . Так, если проводится расчет двухскатной крыши дома с углом скатов 25 градусов, то нагрузка снега будет равна 1. При больших углах (25-60 градусов) поправочный коэффициент будет больше и составит уже 1,25. Для крыш с углами более 60 градусов такая нагрузка и вовсе не учитывается.
Как рассчитать кровлю дома - стропильная система
Расчет системы стропил не менее важен, чем определение нагрузок на скаты крыши. Это связанно с тем, что стропильные ноги будут передавать общую нагрузку от обрешетки к несущим стенам дома. Основным параметром стропильных ног является сечение и длина. Их подбирают на основании действующих нагрузок на площадь кровли и угла скатов. Некоторые строители рекомендуют увеличивать полученные результаты на 50 единиц - это необходимо для обеспечения надлежащего запаса прочности.
Общий расчет стропил проводится по двум критериям - деформации и прочности. Первый показатель определяет величину прогиба материала при возросших нагрузках, второй - сохранение целостности конструкции. После того, как параметры деформации и прочности определены, необходимо рассчитать шаг стропил, а также определить, необходимо ли дополнять систему раскосами и растяжками. Подобные промежуточные элементы позволяют распределить общую нагрузку на стропила. Для увеличения надежности всей конструкции в так называемых критических местах устанавливаются металлические скобы или опоры.
После этого просчитывают конструкцию обрешетки поверх которой будет укладываться материал кровли. Показатели шага обрешетки и материала, из которого ее необходимо изготовить зависят от типа крыши и кровельного материала, а также непосредственно от угла наклона скатов. Для этого дополнительно проводят расчет железа на крышу.
Двухскатная крыша, подробнее на видео:
Расчет площади кровли двухскатной крыши
Определение параметров крыши не такой уж и сложный, но немного кропотливый процесс, так как важно все точно и правильно подсчитать для верного составления сметы на строительство дома. Это необходимо, в первую очередь, для того чтобы не переплатить в будущем за материалы, которые просто уйдут в остаток.
Усложнения при расчете могут вызывать такие части кровли как мансардные окна, проходные элементы вентиляции и дымоотводов, а также количество скатов и сама форма кровли. Лучше всего предварительно определиться , и при этом не усложнять себе задачу лишними конструкциями.
Ниже приведен простой пример того, как провести расчет размера крыши:
- необходимо вымерять длину одного ската. Ее находят путем замера расстояния между самой крайней точкой карниза и края конька;
- затем учитывают дополнительные элементы и аксессуары: парапеты, свесы, брандмауэрные стены;
- определяются с используемыми материалами для покрытия кровли и обустройства «пирога»;
- исключают из расчета пятна кровли: слуховые и мансардные окна, трубы вентиляции и дымохода;
- важно учесть, что в случае использования рулонных или черепичных материалов, длина скатов уменьшится примерно на 70 см (прочитайте также: " ");
- после определения площади каждого ската рассчитываются уклоны.
Расчет односкатной кровли не должен вызвать затруднений, так как плоскость имеет прямоугольную форму. При более «сложной» форме крыши лучше использовать специализированные программы, которые позволяют точно все посчитать и ответить на вопрос, как рассчитать двухскатную крышу. Особенно это актуально в случае наличия различных дополнительных элементов и аксессуаров в ее конструкции.
Часто возникают сложности в вычислениях расстояния от межэтажных перекрытий непосредственно до самого конька. Начинающие мастера не всегда могут правильно рассчитать высоту, так как стропильные системы могут иметь разнообразную конструкцию. Поэтому предлагается воспользоваться вспомогательным калькулятором.
Если речь идет о крышах со скатами, то их угол уклона может резко варьироваться. В зависимости от этого параметра выделяют пологие и крутые конструкции. Первые из них подвержены скоплению осадков на поверхности, поэтому к герметичности предъявляются более высокие требования. Что касается крутых аналогов, то они позволяют достаточно эффективно отводить воду.
Классификация крыш производится и с учетом геометрии. При выборе определенной формы должны браться расчет не только эстетические предпочтения, но и климатические особенности региона. Кроме того, немаловажную роль играют эксплуатационные условия. Только после выбора формы крыши можно пытаться рассчитать высоту конька.
Наиболее простыми считаются конструкции с одним наклонным скатом. Стропильные ноги в данном случае опираются на внешние стенки, расположенные на разном уровне. Такие крыши в основном используются для подсобных построек, так как не требуют больших вложений денежных средств. Чердачное помещение под ними устроить невозможно.
Более распространены двускатные крыши, которые также иногда называются щипцовыми. В основе конструкции лежат два ската, соединенных в коньке. Они с двух сторон образуют треугольник, две стороны которого равны. Под ними можно устроить дополнительное помещение.
Отдельного внимания заслуживают крыши с четырьмя плоскостями, у которых нет фронтонов:
- вальмовые конструкции имеют два ската в виде трапеций и еще два – в виде треугольников (применяются чаще всего в регионах с сильными ветрами, так как их форма является обтекаемой);
- шатровые аналоги в своей основе имеют многоугольники правильной формы (используются чаще всего в тех же условиях, что и предыдущие конструкции).
На самом деле существуют и другие формы крыш, но они при возведении индивидуальных объектов применяются достаточно редко, поэтому в их упоминании нет особой необходимости.
Калькулятор расчета высоты конька стропильной системы
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
