Возведение крыши: расчет материалов и полезные советы

При постройке нового дома у многих обывателей возникает вопрос о расходе пиломатериала на крышу. И это далеко не праздный вопрос. Ведь каждый материал стоит недешево, и если купить леса больше, чем нужно, то и деньги уйдут и материал останется. А если меньше, то уйдет время на поиски и покупку точно таких же материалов. В конечном итоге все зависит от конструкции крыши. А сама конструкция зависит от таких величин, как:

  • вид крыши;
  • площадь и периметр дома;
  • утепленная крыша или нет;
  • мансардная или нет;
  • материал покрытия кровли;
  • условия климатической зоны.
Расчет крыши

По возможности,  проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метров.

Как известно, при строительстве всегда выполняется предварительный расчет пиломатериала, который связан с самыми различными параметрами. Например, такие параметры, как прочность (материал и каркас) конструкции, ее устойчивость к климату. Если мы построим дом и крышу, не рассчитав заранее прочности всей конструкции или устойчивости ее к ветрам и снегу, то «недалеко и до беды». Мы расскажем о расчете крыши и отдельных элементов. В предварительный расчет надо обязательно принимать и толщину утеплительных материалов, обрешетку над потолком, так как слой утеплителя и обрешетку необходимо прикрыть или фанерой, или другим материалом, который тоже нужно закупить.

Виды крыш, элементы и материалы

Виды крыш бывают и самые фантастические (в виде глобуса), и классические. Все зависит от вашей фантазии. Но основные типы – это:

  • классическая (односкатная, двускатная, трех- или четырехскатная);
  • ломаная;
  • шатровая, вальмовая, полувальмовая;
  • косая;
  • сводчатая, куполообразная;
  • складчатая;
  • крестообразная;
  • многощипцовая;
  • сферическая;
  • плоская;
  • шпилеобразная.

Главным элементом крыши дома считается мауэрлат, представляющий собой брус (не менее 100х100 мм), на котором стоит вся крыша. Он идет по всем стенам и закреплен на них. В разных видах домов он крепится по-разному. В домах из бруса и из бревен его крепить не надо – это верхний конец кладки. В кирпичных домах поверх стены делают гидроизоляцию, а затем крепят мауэрлат на анкерные болты. В каркасных домах мауэрлатом служит верхняя обвязка.

После мауэрлата устанавливается система стропил – набор бревен или брусьев (из влагостойких материалов), которые составляют каркас. При проектировке дома по возможности постарайтесь, чтобы фактическая длина каждого стропила была не более 6-и м. Стропила – несущие элементы каркаса кровли, на них воздействует много нагрузок: вес (собственный и других элементов), осадки и так далее. Для мауэрлата, обрешетки и системы стропил выбирают сухой и качественный материал (без трещин), из хвойных пород деревьев, которые менее всего боятся влаги. Например, такой материал, как лиственница, ель, кедр, сосна.

На стропила устанавливается кровля, которая крепится (в зависимости от материала) при помощи специальных гвоздей, дюбелей или заливается на крышу. Для кровли используют различные материалы: алюминий, керамическую или металлическую черепицу, медь, ондулин, битум, полимеры и так далее. Для утепления помещения чаще всего используют стекловату или пенопласт или сразу несколько видов материалов.

Расчет леса при возведении крыши

Расчет сечения стропил

Стропила — это основные несущие элементы конструкции кровли, на которые воздействует основная нагрузка

Сначала рассчитываем длину мауэрлата (сечение от 100х100 мм до 250х250 мм). Для этого измеряем периметр верхнего бруса или обвязки, это и будет искомая величина. Вес высчитывают по формуле:
m=rV,
где r – плотность дерева,
V – общий объем мауэрлата.
Объем рассчитывают по формуле:
V=SL,
где S – сечение бруса,
L – длина бруса (в данном случае периметр).

Для расчета сечения стропил важно знать многие параметры. Например, качество материала, вес кровли и самих стропил, тип крыши, уклон скатов, климат на местности и так далее. Для облегчения расчетов служит рекомендательная таблица, в которой приводится зависимость между сечением и длиной стропил для некоторых типов кровли.

После установки стропил на гидроизоляцию укладывают контробрешетку (для циркуляции воздуха и стока конденсата). Она бывает или сплошная, или с определенным шагом, который зависит от материала кровли и угла наклона. Полный шаг необходимо посчитать внимательно, во избежание деформации или обрушения крыши. Тип шага для разных материалов можно посмотреть в таблице.

http://youtu.be/GVOmmopI_l4

Расчет шага брусьев

Для расчета шага предварительно выполняется расчет полной нагрузки (основной и второстепенной) на кровлю.

Главное – оставить запас для обеспечения сохранности крыши при экстремальных случаях (шторм, ураган, торнадо).

Основная нагрузка – это вес элементов конструкции и вес материалов кровли. Второстепенная нагрузка – это снег, дождь, ремонтники, сила ветра и т. д. Расчет производится так.

  1. По специальным таблицам находим предельно допустимую нагрузку на один погонный м бруса.
  2. Производим расчет метража (с запасом по прочности).
  3. Учитывая длину одного стропила, необходимо посчитать их количество.
  4. Просчитываем количество пар стропил, распределяемых по всей длине.

Для расчета всех видов нагрузок (основных и второстепенных) обязательно пользуйтесь калькулятором во избежание ошибок. В интернете есть много разных калькуляторов по расчету различных характеристик крыши, которые помогут снизить количество ошибок до минимума. Ниже мы приведем несколько примеров конкретного расчета того или иного параметра крыши в зависимости от материала. Например, мы посчитали длину и вес мауэрлата, знаем площадь дома и высоту крыши, длина всей крыши 4,5 метра, а уклон составляет 30°.

Частота обрешетки

Материал для обрешетки так же как и для стропильных ног следует выбирать хвойных пород

Например, мы определили по таблице, что полная нагрузка на крышу (с учетом снега и ветра и веса материалов) составит 2400 кг/м, а нагрузка на 1 погонный м пиломатериала составляет 100 кг/м. С учетом этих данных можно посчитать метраж стропил:

2400 кг/м / 100 кг/м = 24 м.

Если длина одного стропила – 3 метра, можно высчитать их количество:

24 м / 3 м = 8 штук.

Количество пар высчитывается еще проще:

8 / 4 = 4 пары стропил

Шаг (максимальный) – высчитывают исходя из длины крыши и количества пар:

4,5 м / (4 пары – 1) = 1,5 м.

Для большей надежности устанавливаем стропила на расстоянии меньше максимума, с учетом полного деления метража крыши.

Например:

4,5 / 5 = 0,9 м = 90 см.

Полный расчет кровли

Начнем рассчитывать материал для кровли.

Например, мы покрываем дом металлочерепицей и хотим узнать, сколько листов нам придется закупить. Для некоторых материалов (шифер, металлочерепица) нужно считать две ширины:

  1. Эффективная – это ширина, которую покрывает один лист.
  2. Реальная – это ширина между краями листа.

Помните, что ширина эффективная всегда меньше ширины реальной, так как листы идут внахлест. Например, для металлочерепицы размеры следующие:

Расположение стропил

Для большей надежности устанавливаем стропила на расстоянии меньше максимума, с учетом полного деления метража крыши

  1. Реальная – 1180 мм.
  2. Эффективная – 1100 мм.

Затем вычисляем длину крыши, покрываемую кровельным материалом (по коньку или карнизу), и делим на 1,1 м. Например, если длина 6 м, то у нас получится:

6 м / 1,1 м = 5,45 листов ~ 6 листов.

Округляем и получаем, что для заполнения одного ряда по всей длине крыши необходимо уложить 6 листов.

Затем считаем, сколько листов необходимо на укладку вертикального ряда от карниза до конька. Этот параметр считается в 3 этапа.

  1. Считают расстояние от карниза до конька.
  2.  Высчитывают свес карниза.
  3. Определяют значение нахлеста (не более 15 см).

Например: Первый параметр равен 4 м, второй – 0,3 м. Получаем общее расстояние – 4,3 м.

Если длина листа – 1 м, то, вычитая 15 см, получим 85 см (эффективная длина).

Разделим общую длину на 85 см и получим 4,3 м / 0,85 м = 5,05 листа. Округляем до 6 для запаса. После этого перемножаем полученные данные.

Итог наших расчетов – 36 листов.

http://youtu.be/XX9ck_Q-A30

Расчет гидро- и пароизоляции

Для этого расчета нужно знать площадь крыши. Например, для двускатной крыши с длиной ската – 5 метров, а шириной – 4 метра площадь составит

5м * 4м * 2 ската = 40 м2

Затем умножим эту цифру на 15% (на нахлест) и получим

40 м2 + (40 м2 * 15 / 100) = 46 м2.