Расчет

Крыша — одна из основных конструктивная частей дома, выполняющая несколько важных функций, таких как защита внутренних помещений от природных воздействий в виде дождя, снега, солнца и ветра.

Для того чтобы кровельная конструкция успешно на протяжении нескольких десятков лет справлялась со своими функциями, перед ее установкой делается точный расчет всех геометрических параметров, допустимых нагрузок и объема материалов, которые потребуются для ее строительства.

Такие расчеты довольно трудоемкие, должны учитывать много воздействующих факторов, поэтому в проектных организациях их выполняют с применением сложных программных комплексов. Для тех, кто самостоятельно хочет выполнить расчет двускатной крыши, можно воспользоваться онлайн калькуляторами.

Особенности расчета двухскатной крыши

В ходе проектирования дома, в независимости от его размеров и стенового материала, выполняется расчет крыши. Это нужно, для того чтобы правильно определить ее тип, выбрать стропильную систему и рассчитать необходимое количество материалов.

Перед тем как выполнить расчет исполнитель должен иметь такие данные: высота, ширина и длина крыши, климатический район, материал кровельного пирога.

Расчет двухскатных крыш имеет свои особенности, для того чтобы такая конструкция работала надежно и долго, потребуется определить следующие показатели:

1. Угол наклона стропил — это угол, под которым расположены скаты к основанию кровли. Угол привязан к кровельному материалу. В ходе расчета полученный результат сравнивают с допустимым показателем для конкретного материала, если он не соответствует, меняют высоту кровли и ширину ее основания или принимают к установке другой кровельный стройматериал.
2. Площадь кровли — расчет выполняется для того, чтобы определить необходимый объем материалов, с учетом допустимых свесов с кровли.
3. Нагрузка на стропила — определяется для выбора допустимых характеристик кровельных материалов, а также проверки способности несущих конструкций удерживать максимальный вес кровли с учетом угла наклона ската, снежного/ветрового потенциала и собственного веса крыши.
4. Наименьшее сечение стропил, при котором конструкция будет выдерживать все нагрузки.
5. Шаг обрешетки, для экономного использования кровельного стройматериала, чтобы обойтись без больших отходов.

Как правильно рассчитать угол наклона?

По этому показателю крыши делятся на плоские до 5°, с малым уклоном 6 — 30° и крутонаклонные более 30°. У каждого такого типа существуют свои области применения и допустимый кровельный стройматериал.

Для первой группы потребуется надежная гидроизоляция, поскольку на ней будет собираться вода и снег, здесь устанавливается мягкий рулонный кровельный материал. Двускатные кровли относятся к третьей группе, они особенно подвержены ветру в связи со значительной парусностью, здесь допустима установка шифера и всех видов черепицы.

Расчет угла наклона выполняют по основанию (L) и высоте (H), по тригонометрическим формулам. Получив значение тангенса определяют угол ската по таблице.

Угол наклона должен соответствовать кровельному материалу.

Оптимальная высота конькового прогона

Высота чердака, определяется характером его эксплуатации, при этом она не может выбираться произвольно. Так, по требованию противопожарных служб, этот показатель не должен быть меньше 1,6 м. С точки зрения удобства эксплуатации, высота конька должна быть на уровне 3 м. Завышать этот показатель нельзя по эстетическим соображениям.

При выборе высоты конькового прогона проектировщики придерживаются положения, что высота крыши не должна быть больше высоты несущей стены. То есть для одноэтажного здания оптимальная высота может быть 3 м, иначе кровля визуально будет «давить» на дом. Расчет высоты конька выполняют по выбранному кровельному материалу.

Вычисление площади фронтона

Фронтон относится к торцевой стене дома, которая располагается между двумя кровельными скатами, а снизу она ограничена карнизом. Для двускатных конструкций фронтон выполняется в виде равнобедренного треугольника, 2 стороны его образуют скатный свес, а основанием является карниз.

Площадь фронтона в этом случае определяется по формуле для площади равнобедренного треугольника: S= 1/2* L*h, где:

• L – основание треугольника;
• H – высота треугольника.

Определение площади кровли

Общая площадь симметричной двускатной кровли считается по площади прямоугольника одного свеса, общий результат получают умножением на 2. Площадь прямоугольника одного ската рассчитывается как произведение ширины на его длину. Ширина ската состоит из длины стропил и карнизного свеса, а длина ската состоит из длины дома и двух длин фронтонного свеса.

Подробнее, о том, как рассчитать площадь двухскатной крыши, читайте здесь.

Параметры стропильной системы

Стропила двухскатной кровли создают несущую конструкцию, которая образуется из стропильных ног, стоек, устанавливаемых вертикально, и наклонных подкосов. Все элементы объединяются в общую систему в основе, которой лежит треугольник. По форме это самая устойчивая и жесткая конструкция.

Расчет стропильной системы направлен на выбор размеров стропильных ног в зависимости от климатических характеристик конкретного региона, в особенности по снеговому и ветровому потенциалу.

В ходе расчетов стропил учитывают нагрузку на кровлю, межстропильный шаг, вид кровельного материала. Специалисты рекомендуют принимать такие характеристики пиломатериала:

• ширина, 100-150 мм при пролете до 5м;
• ширина от 150 до 200 мм при пролете более 5м;
• расстояние между стропилами в крутых кровлях свыше 45 градусов принимают от 1м;
• при наклоне ниже 45 градусов от 0.6 до 0.8 м.

Исходя из этих рекомендаций для дома с обозначенными выше характеристиками кровли оптимальные размеры стропил:

• ширина — 150 мм;
• толщина — 50 мм;
• межстропильное расстояние — 600 мм.

Алгоритм вычислений для обрешетки

Алгоритм расчета обрешетки двускатной крыши:

1. Собирают данные: вид кровельного стройматериала, размеры площадь крыши, размеры стропил и шаг между ними.
2. По таблице выбирают минимальное сечение обрешетки.
3. По таблицам СНиП II-26-76 выбирают расстояние между досками обрешетки, а также определяют нахлест кровельного материала и подрезку, для жестких -10 %.

Для указанных выше исходных данных: ширина доски для обрешетки — 100 мм; толщина обрешетки — 30 мм; расстояние между досками 250 мм.

Количество материалов

После того как определены все геометрические характеристики кровли, выбран основной материал, можно будет рассчитать его количество. Расчет материала проводят отдельно для пиломатериалов, кровельного покрытия, гидрозащиты и утеплителя.

Основные пиломатериалы для устройства кровли расходуются на стропильную систему, обрешетку и контробрешетку. Их количество зависит от габаритов кровли и типа кровельного материала.

• Контробрешетка устанавливается в «кровельном пироге» для того чтобы закрепить утеплитель и гидрозащиту, доска должна иметь ширину — 5 см, толщину -5.0 см, шаг контробрешетки, всегда равен шагу стропил, при стандартной длине пиломатериала.
• Расчет кровельного материала производят по площади кровли и площади кровельного листа с учетом нормативного процента запаса — 10 %.
• Расчет гидрозащиты и паропроницаемой мембраны зависит от площади кровли и размеров рулонов, берется с запасом 10 % на выполнение нахлестов. В торговой сети можно приобрести защитные материалы в рулонах.
• Для тепловой защиты двускатной крыши в основном применяется минвата, которую можно приобрести в торговой сети, например, Изолайт. Рассчитывается количество утеплителя по площади скатов. Учитывается также размерность конкретной линейки.

Смотрите видео, как рассчитать материал на двухскатную крышу:

Как пользоваться сервисами своими руками?

Для того чтобы упростить сложные расчеты по выбору геометрии двускатной крыши, застройщик может обратиться к специальным онлайн калькуляторам, в алгоритм которых уже заложены все условия расчета стропил и других важных показателей двускатной крыши.

Наиболее популярными и точными считаются онлайн калькуляторы: 3D-проект kalk.pro, Calcstroy и Stroy-calc. Все калькуляторы русскоязычные и многофункциональные, не требуют сложной подготовки данных.

Для того чтобы воспользоваться 3D-проектом kalk.pro, потребуется выполнить такие действия:

1. выбирают предпочтительные единицы измерения — мм или см;
2. устанавливают изображение чертежа — черно-белое или цветное;
3. устанавливают тип кровли — мягкая или жесткая, этот параметр будет влиять на степень плотности обрешетки;
4. вводят параметры крыши — высота, ширина, длина и свесы стропильной системы;
5. вводят параметры мауэрлата — ширина Х толщину;
6. вводят характеристики всех слоев кровельного пирога, вид и размеры;
7. вводят характеристики обрешетки и контробрешетки;
8. после проверки введенных данных нажимают на кнопку «Рассчитать».

После того как программа будет выполнена пользователь на вкладке «Вид 3D» сможет посмотреть трехмерную модель конструкции со всеми характеристиками согласно ГОСТ.

Чтобы получить значение угла наклона, лучше воспользоваться калькулятором на сайте Stroy-calc. Он не только рассчитывает угол наклона, но и все параметры двухскатной крыши. Если ввести данные по типам и стоимости кровельных материалов, то программа в итоге выдаст итоговую стоимость двухскатной крыши.

Калькулятор способен выполнить расчет для любых видов кровли — ондулин, шифер керамическая и металлическая черепица, определяет общие нагрузки крыши согласно. Данный калькулятор с точностью определит такие показатели:

• угол наклона ската и проверит его допустимость для кровельного стройматериала;
• площадь крыши с учетом установленной длины стропильного свеса;
• расчет всех слоев «кровельного пирога»;
• геометрические характеристики конструкции, включая минимально допустимое сечение стропил, обрешетки и контробрешетки.

Для того чтобы выполнить расчет, пользователь должен ввести такие данные:

1. ширина крыши, A1;
2. длина крыши, D;
3. высота конька, B;
4. длина свеса, C.

После этого потребуется дополнительно рассчитать стропила и обрешетку, а также выбрать климатический регион. После нажатия кнопки «Рассчитать» на экране монитора высветится полный расчет двускатной кровли с раскладкой стропил, который пользователь может распечатать на принтере.

Заключение

Двускатные крыши позволяют использовать чердачные помещения для хозяйственных и жилых нужд. Но при всех своих преимуществах эти конструкции боятся большого ветра и толстого снежного покрова.

Поэтому прежде чем принимать решение о строительстве такой крыши, застройщик должен выполнить расчеты стропильной системы, грамотно подобрать «кровельный пирог», заранее знать объем необходимых строительных материалов и их стоимость. Такие расчеты довольно сложные, поэтому на практике многие исполнители пользуются удобными и точными онлайн калькуляторами.