Как рассчитать высоту конька двухскатной крыши по отношению к ширине дома и другими способами?

Конек двухскатной крыши является завершающим элементом всей кровельной системы архитектурного объекта. Он также вносит важную роль в технические характеристики дома, и имеет определенные параметры для выбора грамотной высоты для размещения.

Рассмотрим подробно далее в статье – на что влияет высота конька двухскатной крыши, как ориентироваться при ее выборе, какой существует порядок расчета, но что обращать внимание.

На что влияет этот параметр?

Высота конька это один из главных показателей при составлении проекта конфигурации крыши. Если она слишком завышена или занижена, то полученная ошибка отрицательно скажется на эксплуатационных свойствах всей конструкции, и одновременно нарушит гармоничность всей архитектуры.

Справка! Конек – это горизонтальное ребро у двухскатной крыши, оно располагается в зоне соединения вершин двух скатов. Чем выше конек, тем больше уклон.

При несоответствии типа кровли с высотой конька (правильный угол уклона) возникает вероятность протекания крыши, кровельная система быстро изнашивается. Высота конька двухскатной крыши влияет на:

• длину стропильной ноги – чем выше конек, тем длиннее стропило;
• стоимость лесоматериала (для стропильной системы) и его количество, которое возрастает;
• брус потребуется более массивный и прочный;
• увеличивается количество и стоимость требуемого финишного покрытия, а также материалов для пароизоляции, теплоизоляции, утеплителя – для создания кровельного пирога.

При монтаже завышенного конька, может в разы увеличиться парусность, и дом не сможет удержать кровельную конструкцию. Высота конька крыши максимального размера будет значительно увеличивать финансовые затраты на обустройство всей кровли. Например, вариант с уклоном в 45 гр. дороже в 1,5-1,7 раз, в 60 гр. – уже в 2 раза, в сравнении с пологой крышей в 8-10 гр.

Оптимальные значения для двускатной кровли

Вычисление точного параметра высоты конька двухскатной крыши гарантирует «золотую середину» между углами наклона скатов, возможной парусности и количества полезной площади подкровельного пространства.

Средний порыв ветра образует динамическое давление на поверхности крыши, как 15-20 кг/м2. Это следует учитывать в расчетах.

Самый распространенный вариант дома с двускатной кровлей в виде равностороннего треугольника. Угол наклона скатов одинаковый, и высоту конька рассчитывают по стандартным схемам. Биссектриса, проведенная из верхнего угла вниз к основанию, будет высотой конька.

Важно! Обычно в областях с большим количеством (годовых) осадков целесообразно устанавливать угол наклона скатов 45-50 гр. – для самостоятельного схода снега. В регионах с короткой и малоснежной зимой целесообразно выбирать конструкцию с углом наклона до 20 гр.

Опытные строители не всегда одобряют возведение очень больших, нестандартных домов. Обычно готовый лесоматериал для устройства стропильной системы рассчитан по стандарту на 6 м в длину.

Для более длинных модулей цены возрастают в разы, и стропильные балки приходится дополнительно усиливать, сращивать – конструкция становится уже не такой прочной и надежной (прогибается).

Чтобы этого избежать строителям приходиться проводить дополнительные расчеты (по деформации балок), и применять укрепляющие подкосы.

Этажность — один из важных факторов, который учитывают при выборе высоты конька крыши. Чем выше здание (2-3 этажа), тем крепче должна быть конструкция кровли.

Если для одноэтажного дома подойдет угол скатов, например, в 40 гр., то уже для 2-3 этажного здания следует делать «поправки» в расчетах проекта, учитывая этажность – угол должен измениться в меньшую сторону.

Ориентиры выбора

Грамотный строитель при выборе правильной высоты конька крыши будет учитывать несколько важных факторов:

• рекомендации строительной метеорологии;
• наличие чердака;
• тип кровельного покрытия.

Рекомендации строительной метеорологии

Создавая проект, инженеры-строители обязательно учитывают климатическую зону, в которой будет возводиться дом. При этом осадки в виде дождя не играют важной роли – они беспрепятственно стекают по скатов.

Но осадки в виде снега уже могут скапливаться в большом количестве на кровле, если высота конька, угол наклона ската не достаточный. Это может привести к обрушению. Необходимо выбирать угол 40-45 гр. Найти соответствующую информацию по теме можно в региональной метеослужбе, или технической литературе СНиП 23-01-99, картам СП 20.13330.2016.

Наличие постоянных региональных ветров обязательно учитывают при проектировании. Сильные регулярные порывы ветра могут разрушить кровлю, поэтому слишком большое завышение конька и крутой угол склона скатов не желательны – они «обеспечат» парусность. Чем меньше угол ската, тем меньше давление ветра на скаты. Рекомендуется использовать уклон не более 10-20 гр.

Наличие чердака

Конструкция двухскатной кровли уже предполагает обустройство чердака, который может быть небольших размеров для хранения вещей, или в виде дополнительного утепленного помещения для проживания.

Оно будет требовать больших размеров для комфортного пребывания человека (в полный рост). Высоту конька эксплуатируемой чердачной крыши часто создают по ломаной схеме (мансарда из двух ярусов), она состоит из высот:

• нижней зоны крыши;
• кровельной вершины, установленной на нижний ярус.

Размер по высоте нижнего яруса в среднем берется от 2,0-2,3 м, учитывают рост проживающего владельца, добавляют запас до 35-40 см.

Внимание! По противопожарной безопасности даже чердак должен иметь сквозной проход с высотой не менее 160 см и шириной 120 см.

Бесчердачные, двухскатные конструкции целесообразно создавать при возведении гаража, подсобного сооружения.

Тип кровельного покрытия

Финишное покрытие кровли выбирают в зависимости от высоты конька и угла уклона двускатной крыши:

• крыша должна быть круче, если размеры штучных элементов покрытия мелкие;
• завышение конька должна быть меньше, если кровельное покрытие максимально плотное, а стыки герметичные.

Следует также знать, что если крыша планируется с небольшим уклоном, то стыков, соединяющих швов должно быть минимальное количество. Для данного варианта выбирают – рулонное или листовое финишное покрытие.

Тяжелое кровельное покрытие следует использовать на кровле с максимальным углом уклона. Чем выше высота конька, тем меньшая нагрузка воздействует на всю кровельную конструкцию.

Способы расчета

Высоту конька двухскатной крыши можно определить разными способами:

• математический;
• графический;
• табличный.

Математический

При математическом расчете следует учитывать угол ската, который рекомендует производитель кровельного материала, и технические нюансы самой конструкции постройки.

Определяют высоту крыши по отношению к ширине дома. Ширина здания двускатной крыши в расчетах делится на 2. Сначала определяют угол наклона крыши – это угол между основанием и поверхностью кровельного ската. В среднем по шкале от 35 гр. до 50 гр. Затем проводят вычисления по одному из наиболее удобных способов. Например, по табл. Брадиса определяют тангенс выбранного угла, и проводят расчеты по формуле.

b=a/2*tg(?), где:

• а – ширина дома;
• b – высота конька (крыши);
• ? – угол наклона каждого ската (от 20гр. до 50-60 гр.).

Для определения tg(?) также можно использовать инженерный, специализированный или онлайн калькулятор. Например, при самом распространенном угле наклона в 30 гр., величина tg 30 гр. = 0,577. Калькулятор позволяет найти высоту конька – по выбранному углу наклона, или, наоборот, по известному показателю высоты конька – найти угол наклона.

Пример расчета высоты крыши по отношению к ширине дома с размерами 6х6 м и углом наклона в 35 гр.:

Коэффициент высоты (tg) 35гр. соответствует 0,7. (по тригонометрической таблице).

Высота крыши будет равна: 6 м : 2 * 0,7 = 2,1 м.

Пример расчета высоты конька при ширине дома в 7 м с уклоном скатов 30 гр.:

При ширине дома в 7 м с уклоном скатов 30 гр. требуемая высота конька будет составлять: 7/2*0,577= 2,0195м (или 2,02м).

Графический

Графический способ высоты конька находится путем пересечения оси симметрии крыши и линии ската, заложенной под требуемым углом от точки карнизного свеса. Этот вариант основан на чертеже дома и крыши в масштабе 1:100.

Но это будет не точное нахождение значения, а приблизительное. Конкретные размеры зависят непосредственно от способа монтажа верхней части стропильной системы и конструкции.

При висячем типе стропил – корректировок не требуется, а для установки наслонной стропильной системы нужно добавлять к полученному показателю 2/3 толщины бруса (стропильного) из-за глубины врубки. В последнем типе верхняя часть стропильных ног монтируется выше линии конька.

Табличный

Этот способ выполняют практическим методом:

• поднимаются на место монтажа;
• берут строительный метр-рулетку и отвес;
• измеряют высоту конька.

Используют технические, нормативные документы, находят нужные величины.

Заключение

Высота конька двухскатной крыши является важным показателем, при проектировании крыши. Грамотно проведенные расчеты, с учетом всех обязательных факторов (погодных особенностей, типа финишного покрытия, наличия/отсутствия чердака, или жилого помещения под крышей), обеспечат продолжительный срок эксплуатации всей кровельной конструкции, и красивый внешний вид всего архитектурного ансамбля.