Как правильно рассчитать высоту двускатной крыши?

При строительстве дома одним из важных пунктов является расчет нужной высоты крыши и ее будущая площадь.

Кровельная схема двускатной крыши достаточно проста: две плоскости «скаты» образованные брусом, опираются на несущие стены и образуют равносторонний треугольник, плоскости «скаты» располагаются друг напротив друга.

Чем ниже высота конька, тем меньше угол ската. А как следствие, большие шапки снега, угрожающие кровле и вашему спокойствию. Если двускатная крыша имеет очень высокий конек и большую площадь покрытия, то она может не устоять под сильными порывами ветра. А это грозит дому не очень хорошими последствиями. Как же рассчитать высоту правильно? В данной статье вы найдете ответ на важный и интересующий многих вопрос.

Что собой представляет двускатная крыша?

Имеется множество видов кровель, но основными из них считаются три формы: односкатная, двускатная (щипцовая) и четырехскатная. Самая распространенная из этих трех — двускатная. Из самого названия понятно, что крыша имеет два ската, которые опираются на отдельно стоящие, налегающие друг на друга пары стропил. Пары связаны между собой обрешеткой. С торцов крыши выполнены фронтоны (завершение фасада дома, в данном случае треугольной формы). Следовательно, у двухскатной их два. На фронтонах обычно располагают слуховые окна. Они предназначены для освещения чердачного помещения и помогают визуально увеличить его площадь.

Как произвести расчет высоты крыши?

Конструкция стропильной системы двускатной крыши: все элементы крыши, соединенные между собой, представляют стропильную ферму, основой которого является один или несколько треугольников, в виде жесткой геометрической фигуры.

Чтобы правильно расчитать высоту двускатной крыши, необходимо определиться с углом наклона скатов. Нужно воспользоваться нормативными документами, регламентирующими данный вид работ. К таким документам относится Свод правил СП20.13330.2011. Он основывается на СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». В документе доступна формула расчета снеговой нагрузки для двускатной кровли и формула ветрового воздействия. В зависимости от региона и его погодных особенностей, допустимый показатель угла наклона крыши разный. В центральных регионах России этот показатель колеблется от 30 до 45 градусов.

После определения наклона можно переходить непосредственно к расчету высоты конька. Сделать это правильно поможет великая наука геометрия. Если представить крышу в виде треугольника, нужная высота конька будет являться неизвестным катетом a, который поделит его площадь на два прямоугольных треугольника. Формула расчета катета выглядит так: a=b*tg α.

Второй катет b мы найдем, если разделим ширину дома пополам. Проектирование двускатной крыши обычно выполняется по длинной стороне строения. Зная градус уклона, мы, воспользовавшись таблицей, определим тангенс угла.

Схема расчета высоты двускатной крыши: для двухскатной крыши с углом наклона 45 градусов, высота конька равна половине ширины дома. Чтобы вычислить это показатель для других углов, необходимо половину ширины дома умножить на соответствующий коэффициент.

Зная все необходимые для расчета значения, мы без труда подставим их в формулу и получим нужную высоту конька.

Пример:

Дано: Дом 6х9 м, угол наклона кровли — 40 градусов.

Ширину дома, равную 6, делим на 2, следовательно, катет b=3. Тангенс 40 градусов равняется 0,84.

Решение задачи: катет a=3*0,84=2,52 м.

Ответ: оптимальная высота конька составила 2,52 метра.

При проектировании своего дома не поленитесь решить такую несложную геометрическую задачку. Она поможет в будущем избежать всяческих проблем с главным компонентом вашего дома — крышей.

Проектирование кровли

Проектирование крыши здания — это занятие сложное и ответственное. От ее правильного проекта во многом зависит, комфортное ли будет для вас проживание в доме.

Основные типы крыш: 1 — односкатные; 2 — двухскатные; 3 — вальмовые; 4 — шатровые; 5 — многощипцовые; 6 — мансардные.

Возможно несколько путей решения данного вопроса: обратиться к специалисту по проектированию крыш, самостоятельно создать (рассчитать) проект крыши дома, изучив подробно все аспекты ее строительства.

При работе с проектом следует учитывать, прежде всего, размеры дома, потому что кровля — своеобразное продолжение дома, которое должно гармонично сочетаться по своей конструкции и внешнему виду. Если общая площадь всей постройки не превышает 36 кв. м, то проблем с возведением у вас не должно возникнуть. Однако, если ваш дом превышает эту квадратуру и занимает, допустим, 600 кв. м, задача существенно усложняется.

Выбор материалов и формы

Виды двухскатных стропильных систем.

Выбор кровельного материала, типа конструкции крыши зависит от ее вида, наклона и стандартных требований (долговечности, огнестойкости, теплоизоляции), ваших индивидуальных предпочтений, а также бюджета.

В зависимости от угла наклона, крыша бывает плоская и скатная. Плоская имеет малый уклон, который не превышает 3%. Скатная крыша состоит из системы пересекающихся наклонных плоскостей — скатов (односкатные, многоскатные, мансардные и другие типы крыш), уклон которых принимают в зависимости от вида кровли, который равен отношению высоты подъема h к половине перекрываемого пролета L или в градусах угла наклона к горизонту L. Например, для глиняной черепицы уклон составляет от 1:1 до 1:2, для металлочерепицы или подобного ей материала 1:2-3,5. Скатные кровли с уклоном до 15 градусов принято называть пологими, а более 15 градусов — крутыми. Иногда при проектировании пологих крыш уклон выражается в процентах, для этого отношения h:L умножается на 100.

Размещение конструкций, расчет несущих элементов

Определение размещения основных конструкций кровли домов и зданий заключается в расчете установки несущих частей кровли: стропил, балок. Они, в свою очередь, передают нагрузку крыши от собственного веса, ветра, дождя и снега на стены здания. К несущей части кровли предъявляется ряд определенных требований: прочность и устойчивость. Эти требования обеспечиваются благодаря частоте установке стропил и их сечения. Сечение всех несущих элементов, а также шаг стропильных конструкций определяется с помощью нормативной литературы СНиП (в стандартных вариантах и решениях), а также с помощью расчета элементов конструкции на несущую способность, причем для начала производится сбор всех нагрузок (постоянные и временные), после чего расчет производится на сочетание самых неблагоприятных (максимальных по значению). Если вы не уверены, что сможете произвести корректный расчет, лучше обратиться к специалистам — это будет залогом долговечности и комфортной эксплуатации крыши.

Примыкание крыши к парапету

Примыкание кровли к парапету должно выполняться качественно в виде фронтального и бокового соединения их.

Пример примыкания кровли к парапету является зоной повышенного риска на предмет протечек и часто является причиной проникновения воды в подкровельное пространство.

В парапете по всей длине устраиваются ниши и штробы, в которых устанавливаются специальные фартуки (оцинкованные кровельные листы) с крепежом их к парапету. Работы выполняются с установкой фартуков из черной кровельной стали, при условии их двусторонней обработки (двукратного окрашивания) горячей олифой. Один оцинкованный или черный кровельный лист не обеспечивает плотного примыкания и может отойти от парапета из-за возможной неровности его вертикальной части, а также влияния различных погодных явлений (воздействие солнца, ветра, атмосферных осадков и температурных изменений), поэтому необходимо выполнить устройство ниш и штроб. Верхняя часть оцинкованного или черного листа монтируется в штробу или нишу.

Защита от атмосферных осадков

Факторы, влияющие на кровлю.

Кровля должна защищать здание от атмосферных осадков. Неплотности узла должны закрываться сверху кровельным материалом. Для защиты же от снега верхнюю часть оцинкованного или черного кровельного листа при установке в нишу делают высотой не менее 100 мм, а при установке в штробу заделывают ее песчано-цементным раствором. Это предохранит узел, не будет задувания снега в штробу.

Фартук крепится к деревянным антисептированным пробкам, установленным с шагом в 1 м во время ограждающей конструкции. Перед установкой фартука к пробкам крепятся деревянные бруски треугольного сечения для более плотного прижатия кромки фартука. Элементы фартуков монтируются внахлест не менее 10 см в направлении стока атмосферных осадков. Выполнение стыков фартука в виде лежачего фальца сделает узел надежнее. Для надежности фартук также закрепляют вторым треугольным бруском. После чего штробу заштукатуривают, и она служит до замены фартука во время проведения ремонтных работ. Узел защищают путем установки на парапет «крыши» из кровельной жести с оборудованными капельниками.

О выполнении монтажа мягкой кровли здания

Схема примыкания кровли к парапету с прижимным профилем: 1 — легкий бетон; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — ЭПДМ мембрана; 5 — герметик; 6 — стальной винт и клей; 7 — прижимной профиль.

В случае монтажа мягкой кровли здания работы выполняются в соответствии с тем, как изложено ниже. Кровельный ковер заводится на сам парапет либо вставляется краем в оставленный желобок на его стенке. В месте примыкания мягкой кровли к нему делается усиленная гидроизоляция. Для чего устраивается бортик между парапетом и кровлей под углом в 45 градусов из цементно-песчаного раствора. Это делается для лучшего и удобного приклеивания гидроизоляционных рулонных материалов. При использовании обычного рубероида, его приклеивают к крыше и стенке горячей битумной мастикой. Далее (после остывания первого слоя) наносится второй слой гидроизоляции. При этом верхний край материала заводится в канавку в кирпичной кладке и закрепляется там прижимной металлической планкой, к которой крепится и верхний фартук из металла. Прижимная планка прибивается к кирпичной стене дюбелями, затем обрабатывается герметиком и красится краской, устойчивой к атмосферным осадкам. Узел примыкания защищен.

В случае низкого парапета рубероид заводится на верхнюю его часть и приклеивается горячим битумом, после этого закрывается металлическим фартуком или кровельными материалами. Руководствуясь современными технологиями, вышеизложенные работы выполняют с усиленной гидроизоляцией и применяют мастики, которые не требуют использования рулонных материалов. Мастика выполняет функции кровельного материала. В результате ее нанесения образуется гладкое и бесшовное покрытие, активно противостоящее атмосферным осадкам. Узел примыкания должен быть надежным!

Для выполнения вышеуказанных работ потребуются следующее оборудование и инструменты:

перфоратор для устройства штроб;
бетономешалка для изготовления строительного раствора;
термопечь для нагрева олифы;
ножницы кровельные;
молоток;
кисть для покраски;
мастерок строительный;
ножовка по металлу и ножовка по дереву.

Расчет квадратуры крыши

Сомнений в том, что квадратуру крыши знать необходимо для строительства дома, нет.

Как правильно рассчитать крышу? В понятие таких расчетов входит высота, площадь, уклон, количество необходимых материалов.

Рассчитать квадратуру следует хотя бы для того, чтобы заранее определиться с количеством материала, который затем следует приобрести.

Но предварительно выполненный расчет квадратуры позволит решить и более важные задачи. Приобретя меньше материала, чем требуется, его можно закупить дополнительно, а вот ошибиться в расчете нагрузки, которая будет воздействовать на фундамент, никак нельзя.

Виды крыш и форма их скатов

Схема устройства стропильной системы односкатной крыши. Односкатные крыши для жилых домов применяют крайне редко, чаще — для хозяйственных построек или для пристроенных к дому помещений.

односкатная крыша;

Самая экономная и легко сооружаемая форма. Для накрытия частных домовладений практически не применяется. Иногда, для зданий, построенных в виде разновысоких блоков, ее используют для укрытия каждого блока в отдельности. Скаты в этом случае имеют прямоугольную форму. Никакого фронтона у этих строений нет.

двухскатная крыша;

Наиболее распространенный вид, не имеющий фронтона. Этот вид позволяет создать чердачное помещение большого объема и использовать его для жилого помещения. Такую конструкцию чердака называют мансардой. Для еще большего увеличения объема мансарды, скаты делают ломаными. Все скаты этого вида имеют прямоугольную форму.

К этому виду следует отнести крыши, имеющие два фронтона, которые имеют треугольную форму и являются продолжением стен здания. Если стена выполнена из дерева, то для такого франтона имеется особое строительное название — щипцы, а крыши этих строений называют щипцовыми. Следовательно, здание имеет два фронтона. На треугольное окончание стен и опираются скаты.

Схема многоскатной крыши: 1 — скаты; 2 — конек; 3 — наклонное ребро; 4 — разжелобок; 5 — карнизный свес; 6 — фронтальный свес; 7 — желоб; 8 — водосточная труба; 9 — дымовая труба.

четырехскатная крыша;

В этом виде щипцы заменены наклонными треугольными скатами. Такой вид фронтона еще называют вальмами, а крыши вальмовыми. Пересечение двух других скатов вверху образуют конек кровли. Поэтому они имеют форму трапеций. Если дом в плане имеет вид квадрата, то все скаты этого вида кровли, будут иметь треугольную форму, а такая конструкция кровли называется шатровой.

Полувальмовая крыша состоит из двух частей. Верхняя часть образует второй этаж здания, который имеет два ската в форме прямоугольников. Между первым и вторым этажами образовано четкое разграничение: имеется 4 ската в форме трапеции.

многоскатные крыши;

Это естественные конструкции для зданий, которые в плане имеют Г, Т или П-образную формы. Количество скатов может увеличиться и в мансардной крыше, если, например, предусмотрено ее боковое освещение.

Скаты имеют форму треугольников, прямоугольников или трапеций. Определение площади этих форм никакой сложности не представляет.

Для чего необходим расчет площади кровли

Пример плана кровли частного дома. Именно с такого плана начинается расчет кровли.

Знание квадратуры кровли позволяет, с учетом особенностей района строительства, определить нагрузки, которые будут действовать на крышу. Это позволит по известным максимальной скорости ветра в данном районе и статистическим данным по количеству осадков в зимнее время, рассчитать нагрузку, которую будет испытывать впоследствии кровля. По результатам, которые даст расчет нагрузки на кровлю определяют расстояние между стропилами и, следовательно, необходимое их количество.

Выбирая материал для кровли и утепления, следует учитывать его вес, который вместе с весом стропил и обрешетки, и ранее проведенного расчета снежной и ветровой нагрузки, позволит определить силы, действующие на стены здания. В конечном итоге, с учетом веса стен можно расчитать нагрузки, действующие на фундамент. Представленная схема расчета нагрузок далеко не полностью учитывает все особенности, которые имеет силовой расчет конструктивных элементов здания, и приведена только для того, чтобы показать, зачем необходимо знать квадратуру кровли.

Расчет площади кровли

Формула для расчета площадей одно- и двускатных крыш: такие крыши чаще всего имеют форму прямоугольника.

Любой из ранее приведенных видов кровли в плане (вид сверху) будет иметь общую площадь, которую занимает здание, с учетом площади, которую занимает навес над стенами. Поэтому на эскизе чертим прямоугольник (желательно задаться масштабом), внутри которого чертим линии, определяющие размеры скатов.

Для двухскатного и щипцового вариантов нужно будет провести одну линию, соответствующую направлению конька.

Для вальмового варианта необходимо провести линию, соответствующую направлению конька, на ней обозначить начало и конец конькового пролета и эти точки соединить с соответствующими углами основного прямоугольника. Получим два треугольника и две трапеции.

Для полувальмового варианта вначале следует начертить прямоугольник, площадь которого соответствует второму этажу. В нем провести линию конька (как в двухскатной крыше), а углы этого прямоугольника соединить с соответствующими углами общего плана. В результате получим 2 прямоугольника (2 этаж) и 4 трапеции.

Формулы для расчета площадей вальмовой и полувальмовой крыш: в конструкции таких крыш можно условно вычленить треугольники и трапеции, площади которых и определяются.

Для выполнения расчетов есть формулы вычисления площади треугольника и трапеции.

Площадь треугольника: Sтр=(b×h)/2,

где b ширина кровли; h — расстояние от края кровли до конька (размеры должны быть указаны на эскизе в соответствующих единицах).

Площадь трапеции: Sтрап=[(a+b)/2]×h,

где a и b меньшее и большее основание трапеции на эскизе, соответственно; h — высота трапеции.

Теперь, пожалуй, придется решить самую «сложную» часть задачи. Ведь по приведенным формулам мы получим не реальные площади, а только их проекции. Эти плоскости фактически расположены под определенным углом α к плоскости потолочного перекрытия, а в общем случае, к горизонтальной плоскости, соединяющей стены здания или этажа.

Чтобы получить фактическую площадь ската необходимо результат, полученный по приведенным формулам, разделить на cosα. Для определения угла α, на чертеже в соответствующем масштабе чертим прямоугольный треугольник, один катет которого (горизонтальный) равен h, а второй равен расстоянию между вершиной треугольника (ската) до потолочного перекрытия.

Для ската в виде трапеции второй катет равен расстоянию от потолочного перекрытия до верхнего основания трапеции. Определяем угол между гипотенузой и катетом h и по таблице определяем cosα. Для определения общей площади кровли полученные величины скатов суммируем.

Как самостоятельно произвести расчет площади четырехскатной кровли

Современные здания обладают самыми неординарными конструкциями, это касается и крыши. Каждый хочет иметь дом, который будет выделяться среди остальных.

Крыша с четырьмя скатами не содержит фронтонов, благодаря чему монтаж четырехскатной крыши производится несколько проще, к тому же не требует лишних расходов на дополнительные строительные материалы стены.

Самым главным вопросом, волнующим любого застройщика частного дома, является правильный расчет площади крыши и, соответственно, расход материалов для ее возведения.

Ломаные и сложные элементы в конструкции кровли осложняют данный расчет. Несмотря на это рассчитать площадь четырехскатной кровли можно самостоятельно, тем самым сэкономив средства на услугах строительных инженеров.

Для начала необходимо разобраться с конструктивными особенностями современной крыши, так как от этого зависит количество материала.

Основные типы кровли

К четырехскатным крышам относятся вальмовые, полувальмовые, шатровые и их разновидности.

В современном строительстве домов выделяют следующие типы кровли:

Односкатная, которая характеризуется одним уклоном — от стены до стены. Такой тип крыши популярен для тех зданий, которые располагаются на городских оживленных улицах, где нет возможности обустраивать водоотвод и сброс снега. Такой тип подходит для несложных строений: сараев, гаражей, складов, мастерских и т. п.
Двухскатная крыша является наиболее распространенным вариантом. Ее можно использовать при возведении зданий любого типа.
У четырехскатной кровли, как уже понятно из самого названия, есть четыре ската.

Типы четырехскатной крыши

Такой тип кровли, в свою очередь, имеет подтипы: шатровая, полувальмовая, шпилевая, мансардная.

Плоскостной план вальмовой крыши помогает условно разделить крышу на правильные геометрические фигуры, суммарная площадь которых равна площади крыши.

Шатровая крыша чаще всего используется при строительстве зданий, имеющих прямоугольный или многоугольный план. Вершины шатровой кровли сходятся в одной точке.
Полувальмовую крышу чаще всего используют при возведении дома дачного типа.
Вариант четырехскатной шпилеобразной кровли включает в себя четыре крутых ската треугольной формы, которые сходятся в одной вершине. Конструктивными элементами такого типа являются эркеры, башни, круглые стеновые конструкции.
Мансардный тип кровли состоит из ломаных элементов. Чаще всего такую конструкцию можно наблюдать в загородных домах дачного варианта над жилой зоной. Из-за экономного расхода материалов для ее возведения, мансардный тип крыши завоевал особую популярность у застройщиков.

Становится понятным из описаний, что у четырехскатного типа кровли более сложная конструкция. Чтобы установить такую крышу самостоятельно, вам потребуется помощь еще нескольких человек.

Полезные формулы для расчета площади правильных элементов крыши: треугольника и трапеции, которые составляют геометрию вальмовой крыши.

Желательна консультация профессионала, его практическое руководство и советы будут очень кстати.

Перед непосредственным началом строительства необходимо создать проект вашей четырехскатной кровли. Без него вы никак не обойдетесь. В идеале для правильного выполнения проекта конструкции лучше прибегнуть к помощи инженера-конструктора.

Но если вы уверены в своих силах, то вполне можете обойтись без профессионала.

Расчет площади простой крыши

Четырехскатная кровля является конструкцией, которая состоит из пары наклонных плоскостей трапециевидной или четырехугольной формы и пары наклонных элементов в форме треугольников. Причем четырехугольные (трапециевидные) плоскости верхними краями сходятся и образуют конек. Треугольные скаты закрывают крышу с торца здания.

Расчет площади четырехскатной кровли в первую очередь зависит от того, насколько сложными являются ее конструктивные элементы и конфигурация. Расчет будем производить на примере простой конструкции в форме пирамиды.

Схема расчета количества материала для устройства вальмовой кровли: показана раскладка материала непосредственно на кровле.

Разумеется, чтобы рассчитать размеры крыши в данном случае, необходимо:

Знать формулу нахождения площади пирамиды.
Произвести вычисление площади одного ската.

Из школьного курса геометрии известно, чтобы произвести расчет площади боковой поверхности пирамиды, необходимо выяснить площадь каждой боковой грани и сложить их. Затем, зная необходимое значение по формуле одного ската, умножаем этот результат на 4.

Если четырехскатная кровля включает два прямоугольных ската и два треугольных, то расчет площади всей конструкции производится следующим образом: выясняется площадь треугольного ската (как и в предыдущем примере), а результат умножается на 2 (два ската), и выясняется аналогичное значение четырехугольной стороны и также умножается на 2. Сложите эти два значения и получите значение площади вашей кровли.

Очень важно перепроверить свой расчет несколько раз, поскольку погрешность в большую сторону повлечет за собой излишние расходы средств для покупки материала, а при ошибке в меньшую сторону закупка материала будет произведена в недостаточном количестве.

Учитывайте тот факт, что большее количество материалов кровли укладывается внахлест, поэтому их необходимо приобретать с запасом. Имейте ввиду, что около 10% материала пойдет на обрезки.

Необходимо производить расчет площади ската, начиная со свесов карниза.

Как правильно рассчитать площадь сложной четырехскатной крыши

Формула расчета карнизного свеса шатровой крыши. Площадь самой крыши рассчитывается по правилам определения площади равностороннего тетраэдра.

Если вы строите здание по типовому и индивидуальному проекту, то расчет кровли будет являться предопределяющим фактором всей себестоимости дома. Полную стоимость постройки вы будете знать после того, как произведете расчет площади кровельного покрытия крыши. Порой возникает потребность в изменении проекта с целью удешевления строительства.

Перед началом вычислений разбейте расчет конструкции на отдельные геометрические фигуры. Рассчитайте это значение для всех геометрических элементов в отдельности, пользуясь формулами для вычисления их площадей.

Примите во внимание то, что у кровли есть некоторый угол уклона, поэтому каждый геометрический элемент конструкции также находится под определенным наклоном по отношению к земле. Вследствие этого, площадь каждого элемента нужно умножить на косинус угла наклона. Все полученные результаты складываются.

Производите вычисление площади четырехскатной конструкции не по краям постройки, а по ее карнизным свесам. Это условие технологии укладки кровельного покрытия.

Ваши действия при вычислениях площади крыши:

Не вычисляйте из расчета дымоходные трубы, вентиляционные отверстия, кровельные и мансардные окна.
Измеряйте длину ската как можно точнее. Она измеряется от нижней коньковой части до верхней карнизной.
Не забывайте, что нужно прибавить длину для парапетов, свесов, брандмауэнрых стен.
Определитесь с кровельным покрытием, поскольку каждый материал имеет свои нюансы расхода и расчета.

Умея рассчитывать косинус угла, зная математические формулы для вычисления площадей фигур, вы сможете самостоятельно расчитать и общую площадь кровли.

От каких показателей зависит угол наклона кровли?

При устройстве любой крыши необходимо правильно рассчитать максимальный и минимальный уклон кровли, так как от этого зависит безопасность и расход материалов для строительства. Значение уклона можно рассчитать в процентах, но лучше всего это делать в градусах, так как для вычислений очень удобна таблица Брадиса.

Для устройства кровли уклон – один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты. Он зависит от используемого материала и климатических условий.

Уклон крыши зависит от выбранного материала, формы конструкции, предполагаемых ветровых и снеговых нагрузок. Сами расчеты рекомендуется доверять специалистам, хотя можно выполнить их и самостоятельно. Рассчитать в процентах либо градусах уклон можно, для этого понадобятся простейшие математические формулы и элементарные знания геометрии.

Читайте также:

Монтаж сэндвич панелей.

Обзор устройства крыши.

Как установить обогрев водостоков — подробнее >>>

Зависимость уклона от типа крыши и кровельного материала

Чтобы рассчитать в процентах или градусах уклон, необходимо обратить внимание на тип конструкции. Все это тесно взаимосвязано с используемым материалом. Для сложных крыш, то есть вальмовых, многощипцовых используется металлочерепица, кровельное железо, разные типы мягкой кровли. А вот для простых крыш применяют обычную черепицу, шифер.

Угол наклона для таких конструкций может составлять 30-60 градусов, в противном случае организация стока воды не будет правильной. На крыше станут скапливаться лужи, а это приведет к повреждению всей конструкции. Кроме стока воды необходимо подумать и о схождении снеговых масс, накоплениях льда, которые также создают определенную нагрузку на стропила.

Значение минимальных углов наклона для крыш с различными видами кровельных покрытий. Здесь можно увидеть минимальный и максимальный угол уклона, при котором используется тот или иной вид кровельного покрытия.

Для мягкой кровли, то есть рубероида, битумной черепицы, допускается уклон от 8 до 18 градусов, для некоторых типов материала угол может быть и больше, но меньшим его делать нельзя, так как не будет требуемых условий для стока воды. Только в таком случае кровля будет надежной.

Для сложных скатных крыш применяется листовой материал. Но чтобы рассчитать в процентах или градусах уклон, необходимо учесть многие факторы, в том числе тип материала, глубину и ширину волны, метод монтажа обрешетки. В основном это значение колеблется от 14 до 16 градусов. Такие условия хороши для стока воды, схода снеговых масс.

При слишком маленьких уклонах, которые проще рассчитать в процентах, следует учесть необходимость герметизации стыков плит или швов, чтобы талая и дождевая вода не проникали сквозь покрытие. В таком случае для стока воды применяются специальные водосточные системы, часто внутреннего типа.

Как измерить уклон конструкции?

Таблица соотношения градус/процент уклона крыши. Уклон крыши можно узнать через высоту конька. Для этого определяется соотношение между высотой конька крыши и половиной заложения, полученный результат умножается на 100. По этому значению в процентах и узнается угол уклона крыши (см. таблицу).

Расчет уклона кровли — это один из важнейших процессов, от него зависит надежность конструкции, ее устойчивость к самым разнообразным нагрузкам. Оптимальный угол скатной кровли — от 11 до 45 градусов. При увеличении угла можно добиться снижения снеговых нагрузок, но вот ветровые от этого только усилятся, а это потребует усиления стропильной системы, обрешетки, контробрешетки, что в конечном итоге приведет к увеличению веса кровли, нагрузкам от ее собственного веса и просто к удорожанию строительства.

Важно помнить и то, что уклон зависит от типа кровельных материалов, их качества и количества. Немалое влияние оказывает и климатический регион.

Чтобы точно определить угол плоской либо скатной крыши, необходимо правильно учесть все нагрузки на конструкцию. К ним относят:

общую массу возводимой конструкции;
снегову нагрузку для конкретного региона.

Формулы расчета уклона кровли. Во внимание следует принимать не только расчетные значения, но и ветровую/снеговую нагрузку. В районах с сильными ветрами надо использовать минимальный уклон кровли.

Оптимальный угол скатной кровли рассчитывается таким образом: сначала требуется определить массу одного квадратного метра каждого слоя кровельного пирога, при этом учитываются стропила, обрешетка, утеплитель, гидроизоляция и прочее. Полученные значения складываются между собой, после чего результат умножается на специальный коэффициент 1,1. Для этого нам необходимо использовать такие математические данные, как длина стропил, тангенс для угла наклона крыши, половина длины пролета дома, высота конька.

Кроме математических формул будет полезна таблица Брадиса, где указаны требуемые значения. Из формул чаще всего надо будет пользоваться такими:

вычисление длины стропил. Это высота конька, умноженная на угол в градусах между линией пролета и скатом;
высота конька крыши, то есть вычисление средней линии треугольника, образованного пролетом и скатом крыши.

Пример расчетов

Устройство уклономера конструкции Козловского: а – вид сверху и сбоку; б – шарнир в разрезе; в – маятник, нижняя часть ; 1 – пластина; 2 – кольцо; 3 – ось для маятника; 4 – планка для крепления маятника 5 с указателем 9; 6 – направляющая для маятника; 7 – рамка прибора; 8 – груз-маятник; 10 – шкала измерительная; 11 – опорная рейка.

Рассмотрим случай, когда толщина укладываемой обрешетки составляет 2,5 см, а кв. м кровли весит 15 кг. При этом укладывается утеплитель с толщиной слоя в 10 см, вес которого на кв. м составляет 10 кг. При покрытии крыши используется ондулин, вес кв. м которого равен 3 кг.

Расчет нагрузки для уклона будет выполнен таким образом:

1,1х(15+10+3)=30,8 кг на кв. м

Также учитываем, что обычно нагрузка принимается за значение до 50 кг на кв. м, но цифра эта несколько завышена для того, что обеспечить некоторый запас. То есть полученное нами значение полностью соответствует норме.

Оптимальный угол скатной кровли рассчитывается при помощи математического инструмента, это таблица Брадиса, где приняты такие значения:

угол наклона в градусах — 5, относительная величина — 0,8;
угол — 10, относительная величина — 0,17;
угол — 5, величина — 0,26 и так далее.

Зависимость площади мансарды от угла наклона крыши: если взять слишком большой угол наклона кровли, это сократит количество полезной площади мансарды. Слишком маленький угол наклона приведет к затруднению эксплуатации самой кровли: очищению от осадков, прочности.

При этом коэффициент зависит от угла уклона в градусах, если он не превышает 25 градусов, то коэффициент принимаем за единицу. При угле от 25 до 16 — коэффициент принимается за 1,25 и так далее.

Для расчета тоже может применяться таблица Брадиса, которая позволяет после этого узнать угол, который соответствует полученной цифре. Высота конька в данном случае определяется таким образом:

сначала производятся подсчеты для ширины пролета;
полученная ширина делится на два;
значение умножается на величину, индивидуальную для угла наклона.

Так как посчитать уклон кровли? Все очень просто: при ширине здания в 8 м получаем значение половины пролета — 4 м. Теперь считаем высоту стропил для уклона в 25 градусов. Таблица дает нам значение коэффициента в 0,47. Теперь половину ширины умножаем на полученное число, то есть 4х0,47 и получаем, что стропила крыши надо поднимать на 1,88 метра.

Чтобы выбрать угол уклона, необходимо провести соответствующие расчеты. От этого зависит многое, в том числе и выбор материалов, высота конька. Такие расчеты нужны для организации правильного стока воды, устойчивости к снеговым, ветровым нагрузкам. В некоторых случаях требуется перевод в проценты полученного значения, но чаще всего для расчетов применяется таблица Брадиса. Кроме того, на все значения оказывает влияние материал кровельного пирога, то есть утеплитель, гидроизоляция, стропила, покрытие.

Мансардная кровля: особенности и расчет

Популярность мансардной крыши обусловлена возможностью увеличения полезной площади помещения с минимальными расходами.

Мансардная ломаная крыша используется в том случае, когда необходимый объем мансарды не помещается под привычную треугольную конструкцию.

Правильно произведенный расчет мансардной крыши позволяет получить помещение, по благоустроенности ничуть не уступающее обычным комнатам на нижних этажах.

А верно выбранная ломаная мансардная крыша (ее тип) дает возможность максимально выгодно использовать полезную площадь бывшего чердачного помещения и обеспечить минимальную нагрузку на стены, фундамент.

Мансардная крыша и ее особенности

Чтобы обеспечить минимальное давление на дом, кровля выполняется из легких материалов. Это может быть металлочерепица, металлический профиль и т.п. Более тяжелые виды кровли применяются лишь в крайних случаях, когда, например, необходимо вписать данное строение в общий архитектурный ансамбль. В этом случае производится дополнительный расчет нагрузки на здание. Внутренние перегородки также облицовываются легким материалом, например, гипсокартоном.

Устройство каркаса ломаной мансардной крыши: 1 — верхние стропила; 2 — коньковая накладка; 3 — ригель; 4 — балка чердачного перекрытия; 5 — нижнее стропило; 6 — каркас боковой стены мансарды; 7 — балка перекрытия.

Основная особенность, которую имеет конструкция мансардной крыши, — большая площадь соприкосновения с внешней средой. Это вызывает большие теплопотери. Поэтому особое внимание уделяется проведению хорошей кровельной теплоизоляции. В качестве утеплителя чаще всего используют минеральную вату. При этом потребуется гидроизоляция снаружи и пароизоляция изнутри.

В качестве материала для изготовления стропильной системы чаще всего используют дерево. И это вполне оправдано. Деревянные элементы, которые имеет конструкция каркаса, немного весят, мало стоят и обладают достаточной прочностью. Пролет из деревянных стропил может иметь длину до 15 м. При своевременной обработке древесины антисептиком стропильная система из пиломатериала прослужит долго. Как альтернатива сегодня все чаще для строительства мансарды используется металлическая конструкция. Помимо прочности, серьезное достоинство металлических стропил — поставка их производителем в готовом виде, т.е. обработка на месте не требуется. Посредством металлических ферм можно значительно увеличить длину пролета без применения дополнительных опор, что приведет к увеличению полезной площади мансарды.

Расчет ломаной мансардной крыши

Схема расчета ломаной мансардной крыши. Малейшие погрешности при распределении нагрузок могут спровоцировать некачественное создание несущей конструкции, которая не выдержит весь вес кровли и стропильных ног.

Главный параметр мансардного помещения — полезный объем. Для площади мансарды это расстояние не менее 0,9 м от пола до потолочного изгиба. Оставшееся пространство считается «глухой зоной», пригодной для обустройства, например, кладовой. Расчет общей площади кровли произвести несложно — для этого понадобится план будущей мансарды. Вся крыша представляет собой совокупность множества геометрических фигур. Достаточно подсчитать площадь каждой из них и сложить получившиеся значения. В результате можно узнать общую площадь кровли, на которую можно ориентироваться при закупке необходимого материала.

Не менее важный момент — выбор подходящего материала, которым будет покрываться мансардная крыша. От этого будет зависеть угол наклона крыши. Если он выбран неправильно, то это чревато серьезными последствиями, вплоть до разрушения. Неверный наклон может способствовать накоплению снега, массу которого стропильный каркас может и не выдержать. С другой стороны, слишком крутая крыша подвержена воздействию ветровой нагрузки. То есть, помимо типа кровельного материала, значение имеет и климатическая зона, в которой будет эксплуатироваться конструкция.

При обустройстве мансардной кровли также следует обеспечить хорошую вентиляцию подкровельного пространства. Верный расчет позволит избежать скопления избыточной влаги. Не стоит забывать, что через кровлю испаряется излишняя влага не только из мансардного помещения, но и от нижних этажей. В ряде случаев прибегают к принудительной вентиляции. Учет всех факторов, влияющих на прочность и долговечность, которой должна обладать мансардная конструкция, — дело непростое. Приходится производить расчет уклона кровли, подбирать оптимальный материал с учетом климатического региона. Поэтому целесообразнее привлечь специалистов.

Устройство шатровой и вальмовой кровли

Стропильная система четырехскатной крыши выполняется как наслонная и висячая, все зависит от того, какой способ крепления стропил выбран. Монтаж последней стропильной системы сложен, и в последующем ремонте она тоже достаточно трудоемка. Такая стропильная система используется в домах без внутренних простенков. Для висячей стропильной системы наружные стены служат опорой. Наслонную же стропильную систему кровли изготовить намного легче, и по материальным вложениям такая кровля дешевле. Используют данную конструкцию в случае, если в середине дома есть несущая стена или промежуточные столбчатые опоры на железобетонном перекрытии. Такая опора позволяет увеличить длину пролета, перекрываемого наслонными стропилами. Чаще всего, если уклон крыши менее 40°, применяют наслонную стропильную систему для устройства четырехскатных крыш.

Вальмовые крыши — это крыши с четырьмя скатами. Причем, два из них имеют форму равнобедренной трапеции, а следующие два треугольной формы.

В зависимости от вида пересечения четырех скатов крыши, она может быть вальмовой или шатровой.

Четыре треугольника, которые сходятся вершинами в одной точке, образуют шатровую крышу. Устройство такой стропильной системы выполняется на зданиях квадратной формы. Пересечением двух трапеций и треугольников образуется вальмовая крыша. И монтаж ее выполняется на зданиях прямоугольной формы. Пересекаясь короткими основаниями, трапециевидные скаты образуют ребро, которое располагается вдоль длинной части дома, а треугольные скаты покрывают оставшееся пространство торцов.

Читайте также:

Плоская кровля: процесс возведения и нюансы.

Укладка и уход за кровлей из гонта.

О покрытии крыши металлочерепицей читайте здесь.

Особенности конструкции четырехскатной крыши

Конструкция вальмовой крыши. Для такой крыши используют конструкцию с балками и двойной затяжкой.

Конструкция наслонной стропильной системы крыши собирается из:

направленных к углам стен диагональных (накосных) стропил;
нарожников — укороченных стропил скатов крыши;
стоек, подкосов;
прогонов, лежней;
шпренгелей;
ригелей.

Мауэрлат — элемент кровельной системы. Это деревянный брус, который укладывают поверх периметра наружной стены. Является крайней нижней опорой стропил. Он распределят нагрузку от точек опирания стропил на верхнюю часть стены, а также служит креплением крыши к стенам. Мауэрлат — это опора под диагональные (накосные) стропила четырехскатной вальмовой или шатровой крыши. Такие стропила четырехскатных крыш изготавливаются длиннее обычных, так как они несут большую нагрузку, являясь опорой для нарожников. Нарожники — это укороченные стропильные ноги, опорой для которых с одной стороны является накосная нога, а с другой — мауэрлат. При ширине строения, превышающей 4,5 м, стропильные ноги делают составными по длине и называют многопролетными. Для уменьшения длины пролета приходится прибегать к подкосам и стойкам.

Богатство фантазии частных застройщиков часто вызывают восхищение. Свежих идей много, но самая надежная конструкция — вальмовая стропильная система крыши.

Вальмовые конструкции крыш

Плоскостной план вальмовой крыши. C его помощью можно быстро рассчитать площадь кровли.

Прежде чем приступать к устройству вальмовой крыши, необходимо выполнить чертеж стропильной системы. Это облегчит производство монтажа и поможет выполнить расчет необходимого количества строительного материала. Для этого нужно определиться с будущим уклоном скатов крыши. Больше материалов необходимо для обустройства крыши с большим уклоном. Точный расчет будет гарантией долговечности службы вашей крыши, ее надежности и внешнего вида.

Устройство стропильной системы вальмовой крыши следует начать с мауэрлата, на который будут опираться стропила. Под мауэрлат необходимо оборудовать армирующий пояс из железобетона, он поможет усилить несущую способность стены.

Формула расчета вальмовой крыши. Угол наклона скатов трапецивидной формы является определяющим.

Поверх кирпичной стены устанавливается опалубка, в которую располагают арматурный каркас, после чего горизонтально заливают бетон. В процессе работы в каркас крепятся из оцинкованного металла шпильки 10 мм диаметром. Они должны выступать из мауэрлата на 3 см. После застывания бетона верхнюю его часть обрабатывают горячим битумом и клеят рубероид. Это поможет сохранить древесину мауэрлата от гниения. Сверлят отверстия в брусе и насаживают его на выступающие шпильки, и затягивают гайки.

Для мауэрлата используется, как правило, деревянный брус, предварительно обработанный антисептиком, сечением 100*150 мм или 150*150 мм. Параллельно будущему коньку на мауэрлат укладывают центральную балку. Позже на эту балку будут устанавливаться стойки, которые будут поддерживать конек.

Составляющие конструкции каркаса

Стропильная система четырехскатной крыши — это каркас, который состоит из различных стропил вальмовой крыши: рядовых, накосных, диагональных, нарожников, затяжек, подкосов. Для усиления накосных стропил иногда используется такой конструктивный элемент, как шпренгель.

Шпренгель представляет собой балку из бруса, прокинутую на угол по пересекающимся стенам наружи. Для того чтобы балка не прогибалась, устанавливают два подкоса в шпренгельную конструкцию. Такую опору называют шпренгельная ферма.

Схема разметки крыши вальмового типа.

Все стропила изготавливаются из хвойных пород древесины, они должны быть высушены до 20% влажности. Методом спаривания двух досок удлиняют стропильные ноги, что придает дополнительную прочность. Антисептическим средством обязательно должны обрабатываться все элементы стропильной системы из дерева. Устройство стропильной системы начинают с установки вертикальных стоек, которые поддерживают прогон (коньковый брус). Стойки крепятся к центральной балке. После выполняют монтаж диагональных стропил.

Стропилом можно быть обрезная доска сечением 50*150 мм. Главным элементом стропильной системы является накосная нога или диагональное стропило, которое несут основную нагрузку. Диагональные стропила должны быть одинаковой длины. Свесы кровли делаются в пределах 60 см, но могут доходить до метра в местах больших ветровых нагрузок.

Сложнее всего состыковать правильно диагональные стропила, коньковый брус и центральное стропило с торцевой части дома. В первую очередь устанавливаются накосные стропила, потом рядовые с расстоянием в пределах 60 см. К коньковому брусу и мауэрлату рядовые стропила крепят способом врубки, дополнительно фиксируют постановкой верхних ригелей и стяжек; к диагональным стропилам крепятся с каждой стороны, которые скрепляют накосные стропила с мауэрлатом.

Монтаж рядовых нарожников и стропил выполняется под углом 90 градусов к коньку параллельно друг другу. Шпренгель — брус, который укладывают на две стены, сходящиеся углом. На брус устанавливают вертикальную стойку.

Шатровые конструкции крыш

Конструкция шатровой крыши.

Шатровая крыша — это четырехскатная конструкция, в основе которой четырехугольник, к которому сходятся равнобедренные треугольники в верхней центральной точке. Такое устройство кровли помогает сэкономить на материалах, так как не требует дополнительного обустройства фронтонов. Конструкцию шатровой крыши можно изготовить самостоятельно независимо от типа здания, но удобнее будет работать с квадратными основаниями. Перед началом возведения такой конструкции следует правильно выполнить все расчеты. Расчет площади для шатровой крыши просто выполнить, достаточно лишь посчитать площадь одного ската, а затем умножить ее на 4, если основание крыши квадратной формы. Площадь ската — равнобедренный треугольник, следовательно:

S = b*h/2,

где b — длина основания треугольника;

S — площадь ската;

h — высота.

Далее произведем расчет площади свесов карнизов (равнобедренные трапеции). Умножаем высоту фигуры на полсуммы длин ее оснований. Устройство крыши предполагает два варианта расчетов:

Можно использовать высоту конька и длину основания кровли.
Можно учитывать длину диагональной ноги и длину основания по периметру.

Пример расчета площади шатровой крыши:

Формула расчета карнизного свеса шатровой крыши.

здание — 6*6 м;
h конька — 2,97 м;
угол уклона скатов — 35°;
длина диагональной ноги — 5,21 м;
ширина свеса карниза — 60 см.

Расчет длины высоты треугольника по теореме Пифагора:

h² = a² — (b/2)²

h² = 4,24 м²

a — длина ската

h — высота треугольника

b — ширина основания

Площадь одного ската в форме треугольника равна 12,72 м², так как основание у нас квадратное, умножаем еще на 4. Соответственно, общая площадь составит 50,88 м². Теперь можно выполнить расчет площади свеса карниза. Для вычисления общей площади свесов следует умножить полученную площадь 4,76 м²на 4. Следовательно, общая площадь шатровой крыши составит 50,88 + 19,03 = 69,91 кв. м

Устройство пароизоляции

Устройство пароизоляции крыши — это один из важнейших этапов строительства крыши, точность выполнения которого влияет на длительность срока службы материалов кровли. Пароизоляция не допускает проникновения влаги от конденсата в «пирог» крыши, благодаря чему увеличивается срок службы крыши без ремонтных работ и сохраняются теплоизоляционные свойства, что, в свою очередь, позволяет экономить на отоплении.

Есть определенные правила установки пароизоляции, которые помогут сделать ее эффективной:

Монтаж пароизоляции производится на внутренней части крыши, под другими слоями. Поверх нее располагается потолочное покрытие.
Необходимо выдерживать промежуток между теплоизолирующим слоем и пароизолирующей пленкой для сохранения тепла.
Так как пароизолирующая пленка выпускаются в рулонах, стыки и зазоры необходимо склеивать специальной лентой, чтобы добиться целостного покрытия без щелей.
Пароизоляция устанавливается сразу за потолочным покрытием.
Помещения должны быть вентилируемые, иначе конденсат будет оседать в них.
Пароизолирующая пленка укладывается гладкой стороной внутрь, иначе она теряет все свои свойства.

Подсчитываем площадь мансардной крыши

При строительстве мансарды для обеспечения ее безопасности и надежности необходимо правильно рассчитать площадь ее крыши, угол уклона кровли, тип стропильной системы. От этого зависит, насколько все сооружение получится прочным, привлекательным и надежным, защищенным от погодных условий.

Мансардная крыша – это помещение чердачного типа, выполненное в жилом виде. Такой тип чердачного помещения очень популярен, так как позволяет решить вопрос увеличения жилой площади дома без особенных затрат.

Правила расчета площади кровли

Схема устройства мансардной крыши. Мансардные фермы отличаются наличием вместо стяжки межэтажного перекрытия. Данная особенность обусловлена тем, что нижний пояс служит основой для пола чердака.

Рассчитать площадь мансардной крыши немного сложнее, чем обычной, так как тут присутствует ряд нюансов. Например, для обычной крыши достаточно просто узнать площадь скатов, а при расчетах мансардных крыш надо учитывать то, что конструкция намного сложнее, даже если общая — двускатная. Дело в том, что в наличии могут быть различные дополнительные элементы, включая мансардные окна, выходы на крышу. Не редкость, когда для мансард проектируются небольшие балкончики и террасы. Сама крыша, точнее ее стропильная система, в данном случае несколько сложнее.

Дело в том, что мансардный этаж чаще всего является жилым, а роль перекрытия выполняет сама крыша. То есть здесь нет прослойки в виде чердачного помещения, часто потолок мансарды — это основание самой кровли. Все это накладывает определенные условия на сооружение и расчет стропильной системы.

При сооружении конструкции мансардной крыши необходимо учитывать выбранный вариант стропильной системы. Эталоном считается классическая конструкция Франсуа Мансара, то есть ломаная линия и полное отсутствие центральных стоек, но сегодня возможно внесение корректив. Чаще всего применяются такие варианты:

Общий план мансардной крыши необходим для правильного расчета площади — он помогает вычленить фигуры правильной формы и определить их суммарную площадь, равную площади кровли.

классическая форма мансарды, то есть наличие пары стоек, которые одновременно с этим являются ограждающими элементами для мансардного помещения. Скрепляет их ригель, пара наслонных стропил, пара висячих стропил, которые ограничивают пространство сверху;
есть способ с использованием для мансардной крыши еще одной балки для опирания;
устройство дополнительных поддерживающих стоек и балок подходит только в том случае, когда подкровельное помещение будет достаточно большим, так как в противном случае сильно скрадывается полезное пространство, мансарда получается тесной и неуютной, непригодной для нормального проживания;
использование полувисящих стропил, то есть конструкция крыши будет поддерживаться специальными стойками по периметру;
комбинированные варианты.

Чаще всего использование мансардной крыши приемлемо, когда необходимо сэкономить на строительных материалах либо когда устройство полноценного этажа по некоторым причинам невозможно. Это может быть и реконструкция нежилого чердачного помещения в жилое отапливаемое. Площадь его может быть сильно ограниченной. Выбор стропильной системы должен производиться, исходя именно из этого обстоятельства.

Полезные формулы для расчета площади правильных элементов крыши: чаще всего в плане крыши выделяются такие фигуры, как треугольник, прямоугольник и трапеция.

После расчета стропил следует переходить к вычислению площади самой мансардной крыши. Как уже сказали, площадь рассчитывается, как правило, для ломаной, сложной поверхности. Чтобы расчитать ее правильно, необходимо условно разбить всю поверхность мансардной кровли на отдельные прямоугольники.

Самый простой вариант — это односкатная и двускатная крыши. Площадь вычисляется элементарно: необходимо перемножить длину и ширину каждого ската. Для односкатной крыши это и будет общая площадь, а для двускатной необходимо узнать значения для каждого отдельного ската, после чего его полученные цифры нужно сложить между собой.

Для ломаных, вальмовых и прочих сложных крыш рекомендуется сначала поверхность разбить на отдельные фигуры, после чего узнать площадь каждой, а полученные значения сложить.

Но есть и один важный момент: при вычислении мансардной крыши нельзя из общей площади вычитать окна, выходы на крышу, террасы, балконы и прочие архитектурные и конструкционные элементы.

Как рассчитать угол наклона кровли без погрешностей

Таблица коэффициентов уклонов крыш: чем больше угол наклона, тем меньший допускается нахлест кровельного материала.

Расчет площади мансардной крыши включает в себя и определение уклона всей кровли. Чаще всего это значение составляет до 45 градусов. Не стоит забывать и про следующие критерии:

климатические условия строительства. Для крыши важны такие показатели, как снеговые и ветровые нагрузки, планируемый уровень осадков;
тип конструкции самого дома и мансарды;
архитектурные решения при строительстве жилого дома.

Больший угол наклона крыши позволяет намного уменьшить нагрузки на стропильную систему. Но большой уклон требует и больших материальных затрат. Поэтому важно учитывать при сооружении мансарды все аспекты, это позволит сделать не только комфортное и теплое помещение, но и безопасное, устойчивое к различным воздействиям. Чтобы нагрузки на будущую крышу были рассчитаны правильно, во внимание берутся такие основные параметры:

вес будущей конструкции мансарды и кровельного покрытия;
снеговые и ветровые нагрузки в данном климатическом регионе.

Схема расчета количества материала для устройства мансардной кровли. Пример приведен для кровли из металлочерепицы.

Чтобы рассчитать вес для одного квадратного метра каждого слоя кровельного пирога, необходимо все данные показатели сложить, после чего умножить полученное значение на коэффициент 1,1. Приведем примерный расчет:

при толщине обрешетки в 25 мм вес слоя будет составлять 15 кг/кв.м;
толщина слоя утеплителя составляет 10 см, вес к 10 кг/кв.м;
если кровельное покрытие — ондулин, то вес его составляет 3 кг/кв.м.

Выполняем расчет: (15+10+3) х 1,1 = 30,8 кг/кв. м. Полученное значение и есть нагрузки от общего веса кровельного пирога на конструкцию крыши мансарды. Согласно принятым показателям, общая максимальная нагрузка для жилых индивидуальных домов может составлять до 50 кг/кв.м. Но лучше обеспечить дополнительный запас прочности крыши.

При замене кровельного покрытия необходимо учесть, что нагрузки могут существенно увеличиться. Это стоит твердо запомнить, выполняя расчет.

Только получив подобные значения, можно приступать к расчету сечения ноги стропильной системы, уклона самой крыши мансарды. Не забываем про вес самих стропильных ферм, которые могут включать в себя различные элементы. Тут все зависит от выбранного типа стропил (для мансард, как правило, применяются висячие).

Не забываем про комфорт

Важным моментом при определении угла наклона мансардной крыши является и то, что помещение должно быть комфортным для проживания. Слишком малый угол приведет к тому, что потолки получатся низкими, если опирание ската будет происходить непосредственно на стены на уровне перекрытия. Поэтому, рассчитывая площадь крыши, необходимо учитывать, что мансарда — это так называемый полуэтаж со своими особенностями конструкции. Проект в данном случае рекомендуется составлять после консультации со специалистами.

Расчет площади для крыши мансардного помещения — это важная часть любого строительства. Именно от того, насколько правильно произведены все расчеты, зависит надежность, расход материалов, комфорт и привлекательность мансарды. Выполняя расчет, обязательно надо учесть правильный угол наклона крыши, возможные нагрузки от собственного веса кровли, осадков, климатических условий. Только в этом случае ваша конструкция получится надежной и долговечной.

Что такое фронтон и как его правильно сделать?

Фронтон дома — это торцевая часть крыши, которая образовалась благодаря двум или больше скатам кровли. Прямым назначением данной части крыши является защита используемого или неиспользуемого чердачного помещения от ветра и остальных проявлений окружающей среды. Не стоит забывать и о эстетических качествах данного строительного элемента, который может украсить любой отдельный дом несмотря на то, что его крыша выполнена без каких-либо излишеств.

Схема устройства крыши.

Крыша, а в частности рассматриваемая конструкция, может быть выполнена в различной форме, что напрямую зависит от конструктивных особенностей самой крыши. Как правило, фронтон крыши закладывается после того, как будет построена сама крыша, но в некоторых конструкциях жилых построек такой строительный элемент возводится непосредственно при строительстве стен дома. Для заделки фронтона используют пиломатериал, пластик или кирпич, если сами стены дома выполнены из этого строительного материала.

Главные особенности и характеристики фронтона

Схема расчета высоты фронтона: высота фронтона крыши зависит от углов фронтона.

Стоит сообщить о том, что строительство фронтонов своими собственными руками является довольно важным моментом всех строительных работ частного типа, и нет практически никакой разницы в том, когда такие фронтоны закладываются. В случае, когда в первую очередь укрывается крыша постройки, обшивку конструкции нужно делать уже после того, как все работы с кровлей окончены.

Такой вариант имеет некоторые неудобства, которые связаны с довольно стесненными условиями работы. Не стоит думать, что фронтон дома, который был построен при строительстве стен, является самым надежным и прочным, ведь всегда имеется большой риск обрушения данного элемента из-за непогоды или предельно сильного ветра.

Устройство кирпичного фронтона.

Не стоит забывать о просчетах, связанных с геометрическими пропорциями крыши. Как правило, такая неприятность касается отдельных элементов ферм, которые не могут правильно сосуществовать с фронтоном. При устройстве деревянной конструкции это не страшно, но когда данный строительный элемент выполнен из кирпича, а также является главной опорой для поперечных элементов крыши, застройщику предстоит немало потрудиться для того, чтобы устранить эти ошибки. Такой недочет в расчетах может стать причиной перекоса или смещения всей системы ферм стропильного типа, вследствие чего работоспособность ферм будет неправильной и недолговечной.

Любые типы фронтонных конструкций крыши, которые правильно возводятся до строительства кровли, требуют дополнительной страховки и укрепления. В противном случае можно столкнуться с проблемой обрушения. Как правило, такое случается в тех случаях, когда крыша насчитывает не менее трех фронтонов и сложных ферм. Другими словами, без усиления таких конструкций невозможно рассчитывать на их надежность.

Изготовляем конструкцию правильно

Схема подготовки фронтона перед устройством кровли.

Строительство фронтонов подразумевает соблюдение определенной высоты, которая диктуется самой стропильной системой ферм и характеристиками чердачного помещения. Как правило, такая высота конструкции и крыши не превышает двух метров, но если в дальнейшем планируется организация жилого чердачного помещения дома, то такая высота может достигать 3-4 метров. Соответственно, такие большие размеры подразумевают предельно качественное строительство рассматриваемых элементов и самих ферм.

Отдельное внимание стоит уделить тем конструкциям дома, в которых применяются кирпичные фронтоны по четырем сторонам. В этом вопросе необходимо обращать внимание на строительные материалы, из которых выполнены несущие стены дома.

Особенность такого строительства своими собственными руками заключается в том, что стены дома и его фундамент будут подвергаться дополнительным нагрузкам от кирпичных фронтонов и ферм.

Схема утепления фронтона.

Другими словами, факт наличия кирпичных конструкций опоры необходимо учитывать еще до начала строительства самой постройки своими собственными руками.

Сами же элементы не подвергаются силовым нагрузкам кроме тех, которые производятся силой ветра. Исключением можно считать те конструкции, в которых на фронтон опирается несущая конструкция кровельной системы. В таких случаях строительство требует дополнительного внимания, чего мало кто хочет делать. Фронтоны кирпичного типа необходимо дополнительно и правильно усиливать, чего можно добиться при помощи закладки армирующей сетки внутрь кирпичной конструкции, а также при связке такого элемента, как отлив.

Та крыша, в которой предполагается жилое чердачное помещение, предусматривает наличие окон или дверей в фронтонах, к которым может крепиться отлив. Таких особенностей не должно быть с той стороны постройки, с которой постоянно дуют сильные и порывистые ветра. Над каждым фронтоном должен располагаться отлив и свес, которые помогут обезопасить конструкцию фронтона от снега и дождя. Отлив не должен заканчиваться на фронтоне, а свес кровли должен быть таким, чтобы основная часть осадков не достигала фронтонной конструкции.

Устройство кирпичного фронтона

Схема обшивки фронтона.

Кирпичные дома довольно часто предусматривают и кирпичные фронтоны, что позволяет организовать качественное чердачное помещение, которое можно оборудовать под жилой этаж или сделать там кладовку. Такие элементы кровли своими собственными руками строят непосредственно при возведении стен дома, придерживаясь при этом определенных принципов строительства конструкции фронтонов. Как правило, это говорит о сужении кладки, которая должна быть равной толщине фронтонного строения. Этот элемент делаем таким образом, чтобы с внутренней его стороны было оставлено место для монтажа мауэрлата, без которого крыша строиться не должна.

Делаем это для того, чтобы организовать максимально качественный армирующий пояс, который должен окольцовывать жилую постройку. Неправильное строительство кирпичных фронтонов не позволит окольцевать дом, что станет причиной неравномерной нагрузки на стены, которая осуществляется давлением стропильных ферм. Другими словами, элементы опоры должны иметь такую кладку, которая позволит уложить мауэрлат или изготовить армирующий пояс дома.

Строительный процесс данного типа предусматривает следующий порядок действий, которые делаем в указанном порядке:

В первую очередь делаем и устанавливаем деревянную рейку на торцевой стене. Высота рейки должна быть равной высоте расположения будущего конькового бруса.
От установленной рейки ко всем углам стеновой конструкции делаем натяжку строительного шнура. Это позволит сделать видимость ровного треугольника, по которому и будет строиться фронтон.
Кирпичная кладка конструкции должна выполняться точно по натянутым шнурам, подгоняя при этом каждый кирпич, который касается визуальной линии ската такого строительного элемента, как крыша.

Отделка и оформление конструкции

Обшивка фронтона своими собственными руками может выполняться разными типами строительного материала, что и позволяет не только защитить чердачное помещение от непогоды, но и придать дому привлекательный внешний вид. Строительство фронтона своими собственными руками имеет стартовый и финишный этапы.

Как правило, стартовый этап строительства заключается в обшивке самого фронтона тем или иным материалом строительного типа. Финишный этап предусматривает отделку внутренней стороны конструкции и установку такого элемента, как отлив, что просто необходимо для того, чтобы сделать чердачное помещение жилым.

Зашить фронтон можно простыми досками обрезного типа, что позволит не только сэкономить на строительстве, но и сделать качественную основу для лицевой отделки фронтона. Для этого необходимо в первую очередь сделать каркас для обшивки, который впоследствии может стать основой для крепления такого элемента крыши, как отлив.

Каркас лучше всего делать не металлический, а деревянный, ведь это значительно упростит дальнейший монтаж обрезной доски. Перед тем как делать сам каркас, необходимо определиться с местом расположения окна, которое просто необходимо на жилом чердаке.

Как только каркас будет готов, его можно обшивать обрезной доской, не забывая при этом о том, что такой фронтон нуждается в утеплении. Для этого с внутренней части конструкции закрепляется утеплитель, в качестве которого можно свободно использовать минеральную вату. Только после утепления и пароизоляции такой конструкции можно приступать к внутренней отделки фронтона.

Расчет крыши дома

Каждому строительству предшествуют разнообразные вычисления.

Кровля — это сложнейшая система элементов, которые взаимосвязаны между собой, соответственно замер кровли – это не только замер площади крыши, но также и замеры всех остальных параметров, которые будут необходимы для расчета кровли.

Следующий расчет кровли использует такую информацию:

Для расчета необходимого количества материала на кровлю дома нужно значение сечения балок и приблизительный вес всей конструкции, вместе с материалом покрытия.
Чтобы рассчитать материал на крышу, будет необходима информация о ее размерах и материале, из которого она изготовлена.

Начинать лучше с расчета системы стропил — кровельной деревянной конструкции. Что она собой представляет и как влияет на расчеты кровли?

Расчет системы стропил

Схема расчета длины стропил. Недопустимо строить стропильные системы «на глазок» или «приблизительно». Необходимо учесть все нагрузки, которые будут оказывать действие на кровлю.

Эту систему составляют брусья и бревна, которые формируют основу кровельного каркаса. На каждый вид крыши дома имеется своя стропильная система. Популярными являются конструкции, имеющие от одного до четырех скатов. Их количество зависит от информации, полученной во время расчета прочности при выяснении наиболее подходящего уровня толщины бревна или бруса. Количество материалов тоже зависит от этого вычисления, который, к слову, может выполнить специальная программа. Перед расчетом нужного количества древесины на кровлю нужно сделать выбор типа материала.

В случае когда систему стропил составляют брусья можно произвести вычисления следующим методом:

Рассчитываем параметр укладки, ведь сечение бруса известно.
Ведем калькуляцию сечения, когда известен параметр монтирования брусьев.

Шаг укладки брусьев просчитывают после расчета нагрузки на крышу, состоящую из разных весов: собственного веса крыши дома вместе с весом ее кровельного покрытия. Эти нагрузки являются основными. После этого уделяют внимание остальным видам нагрузки типа снежного покрова, повышающего давление на крышу. Крышу рассчитывают специально таким образом, чтобы предвидеть все виды нагрузок, которые могут возникнуть. Во внимание принимаются даже такие параметры, как вес людей, которые могут оказаться на ее поверхности, и нагрузку, провоцируемую ветром. Кроме того, необходимо оставить некоторый запас прочности на случай неожиданных и экстремальных ситуаций. Специальная программа может выполнить все данные вычисления.

Чтобы оптимизировать, то есть сделать простой, формулу, по которой вы будете рассчитывать площадь кровли, сначала необходимо нарисовать чертеж всей поверхности.

После расчета общего уровня нагрузки начинает определяться общее количество стропил, которые распределяются под углом, чтобы обеспечить достаточный уровень прочности кровельного каркаса.

Есть несколько способов проведения подобных расчетов:

С помощью специальных таблиц из соответствующей специализированной литературы есть возможность определения нагрузки, которую может выдержать 1 м стропил.
Ведется вычисление суммарного метража, которым обеспечивается нужная прочность с запасом.

Во избежание погрешности или ошибки в расчетах также может быть использована специальная программа — калькулятор крыши.

Можем привести пример. Допустим, мы имеем уже готовый расчет основных характеристик крыши дома. Например, длина составляет 4,5 м, при угле уклона 30 градусов. После вычислений потенциальной снеговой и ветровой нагрузки получаем результат, при котором общая нагрузка может составлять до 2,4 тонны (2400 кг).

План разбивки крыши на отдельные плоскости правильной формы: всю поверхность можно разбить на простые геометрические фигуры (прямоугольники, параллелограммы, квадраты, треугольники и трапеции), вычислив суммарную площадь которых, можно узнать площадь кровли.

Стропильный шаг, имея максимальную нагрузку в 100 кг/м стропил, рассчитывается так: 2400/100=24. Итого, 24 метра — минимальный метраж стропил, который является допустимым. При известной длине одного кровельного стропила расчет общего количества стропил не является трудным: 24/3=8. Поскольку обычно стропила устанавливают попарно, вычисляем пары: 8/2=4 пары.

Когда вычисляется минимальное расстояние между стропилами, существует один момент: общую длину крыши дома в метрах делят на число, на 1 меньшее от количества пар, поскольку одна пара будет располагаться на краю. То есть: 4,5/(4-1)=1,5 м. При учете исходных данных максимальный шаг стропил составляет также 1,5 м. Но все-таки разумно будет производить их установку с меньшим интервалом, немного меньше метра (90 см, например). Это расстояние будет неплохим, учитывая формулу вычисления необходимого количества пар стропил: общая длина крыши делится на расстояние шага между стропилами. Имеем: 4,5/9=5. С учетом крайней пары, выясняем, что нам необходимо 6 пар стропил длиной 3 м.

Расчет материала на крышу

Чтобы сделать это, нужно знание правильного расчета площади кровли и размеры материала, который используется. Возьмем для примера металлочерепицу на покрытие крыши.

Для материалов, подобных шиферу и металлочерепице, есть два размера:

Таблица коэффициентов уклонов крыш. Данные значения используются при расчете кровли из материалов всех типов.

эффективная — покрываемая одним листом;
реальная — расстояние от края до края листа.

Эффективная ширина всегда меньше реальной по той причине, что лист укладывают внахлест, чтобы покрыть предыдущий снизу, сверху и сбоку. Металлочерепица имеет стандартные размеры:

реальная — 1180 мм;
эффективная — 1100 мм.

Нужно обязательно узнать длину покрываемой крыши, измерив ее по карнизу. Допустим, кровля имеет 6 метров длины. Эта цифра делится на 1,1, давая нам величину 5,45. Результаты лучше округлять в большую сторону, так как, чтобы выложить один ряд черепицы по всей длине крыши, нам будут нужны 6 листов.

Далее рассчитываем, сколько нужно листов, чтобы произвести укладку одного вертикального кровельного ряда от карниза до конька. Понадобится измерение длины ряда, состоящего из:

Расстояния между коньком и карнизом.
Значения длины карнизного свеса.
Размера нахлеста, обычно не превышающего 150 мм.

Возьмем для примера расстояние между коньком и карнизом, равняющееся 4 метрам, при выступающем снизу листе на 30 см. Получаем 4,3 м. Пусть длина 1 листа равняется 1 м. Необходимо отнять 15 см от каждого листа, в счет нахлеста, получив эффективную длину 85 см. Для покрытия всей длины будет необходимо: 4,3/0,85=5,05.

Дополнительные расчеты

Зная метод расчета кровли дома или материала на крышу, можем ознакомиться с вычислением необходимого количества паро- и гидроизоляционного материалов. Необходимо просто поделить величину покрываемой площади на площадь материала.

Полезным является знание метода расчета площади кровель домов. Например, если крыша будет двухскатной, с длиной одного ската 5 м, а шириной — 4 м, площадь крыши узнаем следующим образом: 5х4х2= 40 кв.м. Далее вычисляем площадь изоляционных материалов в рулоне. Допустим, что в рулоне около 80 кв.м, откуда 15% израсходуется на перекрытия и нахлест. В сумме выйдет 70 кв.м.

К стоимости основного материала нужно обычно добавлять 10% про запас.

В интернете вами может быть найдена специальная программа для расчета конструкции кровли.

Монтируем опору для скатов на крыше своими руками

Для начала четко определим, что такое фронтон. Торцевая часть крыши здания, образованная скатами, расположенная под ними и ограниченная снизу карнизом, и называется фронтон. Внешне он выглядит как продолжение стены и выполняет функцию поддержания скатов и защиты чердака от погодных условий.

Торцевые стороны крыши, образованные скатами, называются фронтонами крыши. Они предназначены защищать чердачное помещение от ветра, снега и дождя.

Фронтоны довольно широко различаются, по своим размерам и формам они бывают:

Треугольные. Данный фронтон наиболее прост для постройки, и поэтому именно его очень часто предпочитают остальным конструкциям.
Трапециевидные. Такой фронтон позволяет по максимуму использовать пространство на чердаке и к тому же довольно презентабельно выглядит.
Полукруглые. Ясно, что фронтон такого типа труднее в плане постройки, однако при умелой постройке выглядит очень лаконично.
Ступенчатые. Такой фронтон обладает необычным внешним видом и вдобавок очень прост в постройке, так как для него не нужно выравнивать края.
Килевидные. Этот фронтон характерен для древнерусского зодчества, он очень красив, но требует тщательных расчетов.
И многие другие.

Схема обшивки фронтона.

В выборе материалов также существуют различные варианты. В основном для монтажа применяют дерево или кирпич, реже железобетонные конструкции. Деревянные фронтоны возводить проще, однако кирпичные, в свою очередь, прочнее и долговечнее, поэтому рассмотрим подробнее фронтоны именно из кирпича. В качестве формы выберем наиболее распространенную фигуру — треугольник.

Определения того, что такое фронтон, можно встретить на многих ресурсах, посвященных строительству, так как он является одной из необходимых частей крыши, возведению которой стоит уделить немало внимания.

Необходимые инструменты для возведения кирпичного фронтона:

Капроновая нить.
Мастерок и емкость для цементного раствора.
Рулетка.
Болгарка с алмазным диском для резки бетона и кирпича.
Уровень строительный.

Этап 1. Измерения и выбор параметров

Первое, с чем нужно определиться, — это то, какую высоту будут иметь стенки, на которых будет располагаться фронтон.

Стенка как минимум в 2 ряда кирпичной кладки необходима для последующего удобства крепления мауэрлатов — горизонтальных брусьев, расположенных по периметру стен и принимающих распор стропил.

Подходящая высота стенки фронтона здания — 200-210 см, в случае если вы хотите создать на крыше полноценное помещение, которое может быть использовано даже в качестве жилого. Если фронтон, то есть его стенка, будет иметь высоту 140-150 см, он все еще будет пригоден для использования в качестве помещения для отдыха, однако вблизи стен не получится стоять в полный рост. Если предполагается приспособить крышу под кладовую, тогда достаточно будет высоты в 70-80 см.

Этап 2. Строим фронтон из кирпича сами

Развести раствор и выложить кирпичной кладкой стенку фронтона выбранной высоты. Если стенка достаточно высока, тогда для большей устойчивости через каждые 4-5 рядов кладки необходимо помещать армированную сетку.
Теперь нужно установить деревянный вертикальный брус в том месте, где будет располагаться конек. Если фронтон у крыши будет иметь форму равнобедренного треугольника, то брус устанавливается посередине, если же выбранный дизайн строения диктует условие на другой тип треугольника, тогда брус нужно сдвинуть в точку вершины этого треугольника. От конца бруса натянуть капроновую нить к краям возведенной стенки.
Фронтоны должны быть строго вертикальными, так как будут принимать нагрузку скатов, поэтому в процессе укладки нужно пользоваться уровнем.
Теперь строим треугольную часть фронтона крыши. Рекомендуется сначала выложить кирпичи без раствора по линии натянутой нити. После этого сделать отметки на крайних кирпичах и срезать их углы. Срезая углы, необходимо помнить о толщине слоя раствора, поэтому примерно на 0,5 см срезать углы дальше от метки в противоположную от нити сторону.
Теперь строим непосредственно сам фронтон, не забывая укладывать армированную сетку каждые 4-5 рядов кладки. В конце работы оставшимся раствором нужно выровнять края фронтона. Это нужно для того, чтобы было удобно прикреплять стропила.

Схема утепления фронтона.

Данный способ построить фронтон более удобен, так как скаты крыши еще не возведены и не мешают работе. Однако можно сделать фронтон и после того, как основная часть крыши уже установлена. В таком случае нет необходимости производить расчеты, так как укладка кирпича будет производиться по месту. К тому же если фронтон построен раньше скатов, есть риск, что из-за сильного ветра его может накренить или даже разрушить. Для того чтобы этого не случилось, фронтон укрепляют, выкладывая пилястры либо возводя другие укрепляющие конструкции.

Некоторые нюансы монтажа фронтонов:

Если здание находится в условиях постоянных ветров, то не стоит выстраивать фронтон, содержащий окна и двери, так как это может стать причиной постепенного заваливания или выдавливания последних;
Фронтон нужно защитить от осадков, чтобы вода по нему не стекала и не попадала далее на стены. Для этого продолжить коньковый брус и скаты на 60-80 см за фронтон, создав, таким образом, козырек. Длина этого козырька может достигать 1 м. Этот козырек называется карнизом фронтона. Слишком длинным его делать нельзя, так как это повлечет непредусмотренную нагрузку на стену. Помимо защиты от осадков, карнизы на фронтоне выполняют еще и декоративную функцию, подчеркивая общий дизайн строения;
Желательно обшивать сайдингом или другой подобной отделкой фронтоны с карнизами, а не оставлять их голыми, так как это плохо скажется на теплоизоляционных свойствах.

Пример расчета параметров фронтона

Для наглядности рассчитаем фронтон в форме прямоугольного треугольника с углом соединения скатов крыши 90 градусов и неравными сторонами. Допустим, что фронтон крыши имеет основание в 5 м, а углы между основанием и скатами будут 60 и 30 градусов с разных сторон. Тогда сторона напротив угла в 30 градусов будет равна 5*sin (30 градусов) = 2,5 метра. Точно также сторона против угла в 60 градусов равна 4,33 метра. Нетрудно вычислить и необходимое количество кирпича. Для этого нужно площадь треугольника поделить на площадь боковой стороны кирпича.