Высота конька и площадь двухскатной крыши — методы определения

Вальмовые кровли красивы и надежны. При эффектном европейском дизайне их отличают прочность, добротность и устойчивость к атмосферным воздействиям. Стропильная система вальмовой крыши — это сложный пространственный каркас со многими элементами. О том, какие существуют нюансы и что нужно учитывать при расчете, мы расскажем в этой статье.

Функции конькового соединения

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:

Расположение конька в стропильной системе двухскатной крыши

  1. 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.
  2. 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 рассчитать длину стропил и шаг ↑

  • Расчет стропил для двухскатной крыши, а именно – подсчет их длины сводится к применению теоремы Пифагора, поскольку сама она – гипотенуза, а катетами являются соответственно высота крыши и половина ее ширины.
  • Стандартная длина стропил – 4 и 6 метров, но этой величины при расчетах может оказаться и недостаточно.
  • Стандартный шаг стропил – 60-80 см. Это расстояние оптимально для 6-метрового пролета (максимум в 8 м). При большем расстоянии возникает необходимость в дополнительных растяжках или стойках.
  • Поперечная стяжка (ригель), установленный на уровне половины высоты стропила, значительно усиливает работу всей системы на «сжатие», тогда как дополнительные брусья, установленные поперечно между ногами стропил (различные затяжки) – на «растяжение».
  • Начиная с пролетов в 7-9 м, к затяжкам дополнительно устанавливают подкосы и бабки, чтобы не дать стропильной ноге прогибаться. Длина затяжек обычно равна пролету, а для расчета ригелей, подкосов и бабок нужны более сложные подсчеты.
  • Толщина параметр определяют, используя значения длины ноги и величины шага стропил, согласно установленным строительным нормам.

Посмотрите на видео, как устанавливаются стропила.

© 2021

Площадь поверхности крыши

расчет площади крыши (нажмите для увеличения)

Для вычисления площади двухскатной крыши необходимо вычислить размеры каждого ската. Полученные результаты суммируются. Так же есть некоторые нюансы, которые стоит учесть, так как они могут упростить, или же осложнить будущие расчеты:

  • при симметричных скатах площадь одного нужно умножить на 2;
  • при несимметричных скатах, нужно площадь каждого просчитать индивидуально, а потом суммировать.

Расчеты очень важны в строительстве, ведь малейшая неточность и дом может просто развалиться. Та же самая история с крышей. Угол наклона нашего строения мы уже знаем. Теперь будем высчитывать площадь кровли.

Обратите внимание: правильно рассчитанная площадь кровли позволит сократить затраты времени и денег при покрытии крыши.

Рассмотрим расход материалов при покрытии:

  1. Металлочерепица: полезная ширина листа равна 1,11 см. Так количество вертикальных рядов в скате равняется делению ширины ската на полезную ширину. Количество горизонтальных рядов равно длине листа, их нахлестку и карнизным свесам.
  2. Профнастил: специалисты советуют покрывать крышу листами профнастила, так уменьшаются затраты материала, а так же само строение будет прочнее. В любом случае важно определить величину продольных нахлестов между листами.
  3. Шифер: данный материал прочный, известный в своем дела. При покрытии шифером стоит обязательно учитывать его вес. Чаще всего используют восьмигранный, при нем увеличивается количество нахлестов и уменьшается перекрытая площадь.
  4. Мягкая кровля: c помощью такого покрытия можно качественно и без заморочек покрыть свою крышу. Так одна пачка рассчитана на 3 метра квадратных. Таким образом на среднестатистическую крышу (260 кв.м) нужно 87 упаковок.
Читайте также:  Когда выбирают металлочерепицу — цвета имеют значение

Важные сопутствующие расчеты:

  1. Расчет гидро- и пароизоляции: для этого нам нужны данные площади. К примеру, длина ската — 5, ширина — 4. Тогда площадь = 4*5*2 ската = 40кв.м. Затем эти данные умножаем на процент нахлеста.
  2. Теплоизоляция: она выполняется в комплексе с гидроизоляцией. В современном мире стройматериалов можно выбрать теплоизоляционные вещества, которые будут удерживать тепло. Какие материалы и их количество выбирает сам хозяин. Стандартная пропорция такова — площадь умножается на ширину утеплителя.

Расчет стропильной системы

Гораздо проще купить уже готовый набор стропил, которые предлагают многие российские и западные фирмы. Тогда не будет необходимости изготавливать отдельные элементы. Кроме того, заранее укомплектованную систему легче монтировать, что значительно сэкономит время при строительстве дома. Но обычно такие наборы стоят гораздо дороже, чем стропила, изготовленные своими руками.

Схема расчета стропильной системы.

Вне зависимости от того, собираете ли вы систему самостоятельно или приобретаете комплект, необходимо провести предварительный технический расчет будущей конструкции с учетом всех технических параметров. При этом нужно учесть следующие факторы:

  1. Ширину между опорами. Расстояние измеряется между опорами ската кровли. При этом учитывается только большая мерка (максимальное расстояние между расчетными точками).
  2. Расстояние между осями (этот параметр называют еще шагом балок).
  3. Угол наклона стропил в конструкции конкретного ската.
  4. Нагрузка на кровлю и ее несущие опоры. Этот параметр рассчитывают как сумму постоянных и переменных составляющих.

Последний расчет разумнее предоставить специалистам из проектной организации или фирмы, продающей вам комплект стропил, так как при подобном проектировании необходимо учесть множество специфических параметров. Например, силу ветров, дующих в районе строительства, или ежегодное количество осадков.

Какой бы вид двухскатной кровли вы ни выбрали, в основе конструкции будет лежать треугольник.

Так как именно он является самой устойчивой и жесткой геометрической фигурой. Исходя из этого и необходимо начинать просчет всей конструкции.

Схема узлов крепления стропильной системы.

Сечение бруса, который используется для изготовления стропил, может быть разным. Самый тонкий материал имеет параметры 4*15 см, а самый толстый может иметь стороны размером 10*25 см. Необходимое вам сечение зависит от расстояния между осями системы, то есть от шага балки. Помимо этого, необходимо учесть еще и длину самих опор. Опытные конструкторы при просчете учитывают ветровые и снежные нагрузки на стропила. Общие принципы подбора сечения бруса приведены на рис. 1.

Дальнейший расчет конструкции зависит от выбранного вами типа узла системы стропил.

Снеговые и ветровые нагрузки

Для многих регионов России актуален вопрос снеговых нагрузок на стропила – от стропильной ноги требуется выдерживать, не деформируясь, тяжесть накопившегося снега. Чем меньше угол наклона кровли (обычно это относится к односкатной конструкции), тем выше снеговые нагрузки. Строительство практически плоской односкатной крыши требует использования стропил большого сечения и минимального шага их монтажа. При этом следует регулярно заниматься очисткой односкатной кровли, угол наклона которой не превышает 25°.

Формула S = Sg × µ позволяет вычислить снеговую нагрузку (S). При этом:

  • Sg – справочное значение веса снегового покрова на 1 квадратном метре горизонтальной поверхности (выбирается по таблице в СНиП «Стропильные системы» в зависимости от региона строительства);
  • µ — поправочный коэффициент, величина которого определяется углом наклона крыши.

Коэффициент µ равен:

  • 1,0 – угол наклона ската до 25°;
  • 0,7 – угол наклона ската от 25 до 60°.

Для крыш со скатами, угол наклона которых превышает 60°, снеговые нагрузки при расчетах не учитываются.

Для вычисления ветровой нагрузки (W) применяется формула W = Wo × k, где:

  • Wo – справочное значение ветровой нагрузки, характерной для конкретного региона (выбирается по таблице);
  • k – поправочный коэффициент, значение которого зависит от высоты сооружения и типа местности.

А – открытая местность (поле, степь, побережье);

Б – городская застройка, лес.

Виды двухскатных крыш

Крыши двускатные бывают разных форм, каждая из которых отличается особенностями конструкции, дизайнерскими решениями и характеристиками подкровельного пространства.

Читайте также:  Как обшить дом профлистом: инструкция для начинающих

Симметричная или простая двухскатная кровля

Щипцовая или симметричная классическая кровля представляет собой расположенные под нужным углом относительно постройки 2 плоских прямоугольных ската.

Свойства и функции сооружения определяются прежде всего величиной угла такой крыши:

  1. Наиболее простым решением для домов с размерами стены в ширину до 8 м будет ферма со сторонами, имеющими наклон 45°.
  2. Меньшие углы применяются в районах с большими ветровыми нагрузками и для небольших зданий.
  3. Расположение скатов круче 45° – лучший вариант для строений, находящихся в регионах с большим количеством осадков в виде снега. Такой тип кровли является наиболее дорогостоящим.

Симметричная ломаная конструкция понадобится для увеличения места под крышей.

Виды двухскатных крыш

Крыша с разными углами наклона скатов

Двускатная крыша с разными скатами, в основе которой находится произвольный треугольник с отличающимися углами, более сложна в расчетах. Одинаковых элементов в стропильной системе меньше. Какие-то части понадобится усиливать.

Конструкции используются с целью:

  • получить мансардное помещения требуемой формы;
  • сделать балкон с нужной стороны и заданного размера;
  • создать стильный оригинальный дизайн.

Появляются дополнительные возможности связать постройку с рельефом местности. Асимметричная крыша в некоторых случаях поможет разгрузить фундамент за счет отсутствия полноценного 2 этажа.

Крыша с большими свесами

С горных вершин Швейцарии и Франции в Россию пришло такое экстерьерное решение, как шале, когда под одной кровлей дома размещаются другие пристройки.

Подход позволяет соединить традиционный взгляд на архитектуру и новые строительные технологии. Большие свесы помогают защитить от влаги фундамент и стены, сэкономить на устройстве отдельных кровельных систем.

Двускатная крыша с разными скатами позволяет перекрыть несколько помещений, начиная от мансарды, и включая парковку, летнюю кухню, беседку или веранду, бассейн или хозяйственные постройки.

Двухскатная ломаная конструкция крыши

Чтобы приблизить форму мансардного помещения к классической жилой площади, кровельные скаты вверху делают более пологими, а книзу усиливают наклон – «ломают».

Виды двухскатных крыш

С помощью этих манипуляций под кровлей получают:

  • высокий потолок;
  • почти вертикально расположенные стены и окна;
  • возможность сделать балкон во всю ширину;
  • отсутствие острых углов в комнатах.

Изломы увеличивают пространство мансарды, делают его более привычным и уютным.

Ломаные конструкции также применяются при создании разноуровневых двускатных крыш, когда скаты не только отличаются по длине, но и расположены на разной высоте.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши, учитывая нагрузки – правила расчета

В статье пойдет речь о том, как рассчитать стропила на двухскатную крышу и вычислить различные нагрузки, приходящиеся на кровлю.

Крыша в здании предназначена для удержания внешних нагрузок и их перераспределения на несущие стены или опорные сооружения. К таким нагрузкам относится вес кровельного пирога, масса самой конструкции, вес снежного покрова и так далее.

Крыша располагается на стропильной системе. Так называется каркасная конструкция, на которую фиксируется кровля. Она принимает все внешние нагрузки, распределяя их по опорным сооружениям.

Стропильная система включает в себя следующие элементы:

  • Мауэрлат;
  • Подкосы и раскосы;
  • Боковые и коньковые прогоны;
  • Стропильные ноги.

Стропильной фермой называется конструкция, включающая в себя все перечисленные элементы за исключением мауэрлата.

Сечение стропильной ноги

Расчет данного показателя основывается на 3 критериях:

  • Нагрузки из предыдущего раздела;
  • Удаленность перил;
  • Длина стропил.

Существует специальная таблица сечений стропильных ног, в которой можно узнать данный показатель, основываясь на вышеописанных критериях.

Монтаж стропильной системы: основные этапы

Устройство вальмовой кровли проводится в определенной последовательности:

  1. По периметру дома укладывается мауэрлат, на внутренние несущие стены — лежень.
  2. Сверху устанавливается балочное перекрытие.
  3. Монтируется силовая рама конька. Она раскрепляется для увеличения устойчивости жесткими связями.
  4. Крепятся опорные и центральные стропила, затем угловые и укороченные. Запил торцов удобно проводить с помощью угольника Свенсона.
  5. Каркас закрепляется с помощью раскосов, подпорок, ветровых балок и т.д.
  6. Устраивается гидроизоляция, контробешетка и обрешетка для жесткой кровли. В мягкой сначала укладывается сплошной настил, затем проводятся гидроизоляционные мероприятия.

В зависимости от вида кровли — утепленная или холодная —дальнейшие действия включают укладку тепло- и пароизоляционных материалов или только одного защитно-декоративного покрытия.

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши, учитывая нагрузки – правила расчета

В статье пойдет речь о том, как рассчитать стропила на двухскатную крышу и вычислить различные нагрузки, приходящиеся на кровлю.

Крыша в здании предназначена для удержания внешних нагрузок и их перераспределения на несущие стены или опорные сооружения. К таким нагрузкам относится вес кровельного пирога, масса самой конструкции, вес снежного покрова и так далее.

Читайте также:  Как правильно сделать мансарду под двухскатной крышей

Крыша располагается на стропильной системе. Так называется каркасная конструкция, на которую фиксируется кровля. Она принимает все внешние нагрузки, распределяя их по опорным сооружениям.

Стропильная система двухскатной крыши включает в себя следующие элементы:

  • Мауэрлат;
  • Подкосы и раскосы;
  • Боковые и коньковые прогоны;
  • Стропильные ноги.

Стропильной фермой называется конструкция, включающая в себя все перечисленные элементы за исключением мауэрлата.

Расчет нагрузок двухскатной крыши

Перед тем, как рассчитать длину стропил двухскатной крыши и прочие параметры, необходимо определить нагрузки, приходящиеся на кровлю дома, вернее, на стропильные ноги. Их принято разделять на постоянные и переменные.

Переменные нагрузки на кровлю

Переменными называются такие нагрузки, которые действуют на крышу не постоянно, а сезонно. Ярким примером является снег в зимнее время. Снежные массы оседают на кровле, создавая дополнительное воздействие. Но весной они тают, соответственно, давление снижается.

К переменным нагрузкам относится и ветер. Это тоже погодное явление, которое действует не всегда. И таких примеров очень много. Поэтому важно учитывать переменные нагрузки при расчете длины стропил двускатной крыши. При вычислении нужно брать во внимание множество различных факторов, воздействующих на крышу здания.

Теперь подробнее рассмотрим снеговые нагрузки. При расчете данного параметра нужно использовать специальную карту. Там размечена масса снежного покрова в различных регионах страны.

Для вычисления данного вида нагрузки используется следующая формула:

S = Sg х µ

Где Sg — показатель местности, взятый по карте, а µ — поправочный коэффициент. Он зависит от уклона крыши: чем уклон сильнее, тем меньше коэффициент поправки. И тут есть важный нюанс — для крыш с уклоном от 60o его совсем не учитывают. Ведь с них снег будет просто скатываться, а не скапливаться.

Вся страна разделена на районы не только по массе снега, но и по силе ветров. Имеется специальная карта, на которой можно узнать данный показатель в определенной местности.

При расчете стропил кровли ветровые нагрузки определяются по следующей формуле:

W = Wo * x

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши, учитывая нагрузки – правила расчета

Где x — коэффициент поправки. Он зависит от месторасположения строения и его высоты. А Wo — параметр, выбранный по карте.

Расчет размеров стропильной системы

Когда с расчетом всех видов нагрузок покончено, можно переходить вычислению размеров стропильной системы. Выполнение работы будет отличаться в зависимости от того, какая конструкция крыши планируется.

В данном случае рассматривается двухскатная.

Сечение стропильной ноги

Расчет стропильной ноги основывается на 3 критериях:

  • Нагрузки из предыдущего раздела;
  • Удаленность перил;
  • Длина стропил.

Существует специальная таблица сечений стропильных ног, в которой можно узнать данный показатель, основываясь на вышеописанных критериях.

Длина стропил в двускатной крыше

Теперь разберемся, как рассчитать кровлю двухскатной крыши. Для такой конструкции требуется монтаж более сложной стропильной системы.

При расчетах вручную потребуются базовые знания геометрии, в частности — теоремы Пифагора. Стропило — гипотенуза прямоугольного треугольника. Ее длину получится узнать, если разделить длину катета на косинус противолежащего угла.

Рассмотрим конкретный пример:

Требуется расчет длины стропил двухскатной крыши для дома с шириной 6 м, у которого наклон скатов равен 45o. Пусть L будет длиной стропил. Подставим все данные в формулу.

L = 6 / 2 / cos 45 ≈ 6 / 2 / ≈ метра.

К полученному значению нужно прибавить длину козырька. Она приблизительно равна 0.5 м.

+ 0.5 = метра.

На этом исчисление длины стропил для двухскатной крыши закончено. Это был ручной способ выполнения задачи. Существуют специальные компьютерные программы, предназначенные для автоматизации данного процесса. Проще всего использовать «Аркон». Это полностью бесплатная программа, с которой легко разберется даже плохо разбирающийся в компьютерах человек.

Достаточно просто указать вводные параметры на основании размеров дома. Программа самостоятельно выполнит расчеты и покажет необходимое сечение, а также длину стропил двускатной крыши.

Зонирование территории России по уровню ветрового давления

— Имеет важное значение высота строящегося здания, от поверхности земли до уровня конька.

— Оценивается наличие и удаленность естественных и искусственных преград для ветра. Критерии такой оценки хорошо показаны и описаны в соответствующем поле калькулятора.

Зонирование территории России по уровню ветрового давления

Правда, здесь важно учесть еще одно правило: преграды могут приниматься в расчет, если их удаление от рассчитываемого здания не превышает величины 30×Н, где Н в данном случае – это высота дома от земли до конька. Например, для здания высотой в 8 метров принимаемые в расчет преграды должны находиться в пределах круга радиусом 240 метров. Если они расположены дальше, то это уже будет считаться «голой» местностью.