Etm2000.ru

Стройка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать длину стропила на двухскатную крышу

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.

  • 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.

Постоянные нагрузки

Первым видом называются такие нагрузки, которые действуют на кровлю всегда (в любой сезон, время суток и так далее). К ним относится вес кровельного пирога и различного оборудования, установленного на крыше. Например, вес спутниковой антенны или аэратора. Необходимо вычислить вес всей стропильной конструкции вместе с крепежами и различными элементами. Профессионалы для выполнения этой задачи используют компьютерные программы, а также специальные калькуляторы.

Расчет двухскатной кровли основывается на вычислении нагрузок на стропильные ноги. В первую очередь нужно определить вес кровельного пирога. Задача довольно простая, необходимо просто знать используемые материалы, а также размеры крыши.

В качестве примера вычислим вес кровельного пирога с материалом ондулин. Все значения берутся приблизительно, высокая точность здесь не требуется. Обычно строители выполняют расчеты веса квадратного метра кровли. А потом данный показатель умножается на общую площадь крыши.

Кровельный пирог состоит из ондулина, слоя гидроизоляции (в данном случае — изоляции на полимерно-битумной основе), слоя теплоизоляции (будет вестись расчет веса базальтовой ваты) и обрешетки (толщина досок составляет 25 мм). Вычислим вес каждого элемента по отдельности, а потом сложим все значения.

Расчет кровли двухскатной крыши:

  1. Квадратный метр кровельного материала весит 3.5 кг.
  2. Квадратный метр гидроизоляционного слоя весит 5 кг.
  3. Квадратный метр утеплителя весит 10 кг.
  4. Квадратный метр обрешетки весит 14 кг.

Теперь вычислим общий вес:

3.5 + 5 + 10 + 14 = 32.5

Полученное значение нужно умножить на коэффициент поправки (в данном случае он равен 1.1).

32.5 * 1.1 = 35.75 кг

Получается, что квадратный метр кровельного пирога весит 35.75 кг. Остается умножить данный параметр на площадь крыши, тогда получится рассчитать двухскатную крышу.

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:

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 60 o 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:

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 45 o . Пусть L будет длиной стропил. Подставим все данные в формулу.

L = 6 / 2 / cos 45 ≈ 6 / 2 / 0.707 ≈ 4.24 метра.

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

4.24 + 0.5 = 4.74 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.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Основу любой конструкции крыши составляют стропила – именно на них впадают основные нагрузки при эксплуатации. Вполне разумно предполагать, что расчет стропильных ног является ключевым моментом при проектировании всей системы.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

А одним из ключевых параметров в этом вопросе становится длина стропильной ноги – от нее зависят в дальнейшем расчет сечения пиломатериала, установка дополнительных опорных элементов и другие особенности конструкции. Чтобы быстро и точно определиться с этим линейным параметром, можно использовать предлагаемый калькулятор расчета длины стропильных ног.

Цены на крепления для стропил

Калькулятор располагает определенной универсальностью – подходит для различных типов крыш. Необходимые пояснения будут приведены ниже.

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Как проводится расчет?

В основу расчетов положена всем известная теорема Пифагора, позволяющая найти длину гипотенузы по известным значениям катетов.

  • Одним из катетов выступает во всех случаях высота конька (конькового узла для шатровой крыши или превышение одного края крыши – для односкатной системы). Калькулятор для расчета высоты конька – по ссылке.
  • Второй же катет зависит от типа стропильной системы. Это хорошо показано на расположенной ниже иллюстрации.

Расположение стропильных ног в различных типах крыш

1 – односкатная крыша.

2 – простая двускатная крыша.

3 – вальмовая крыша.

4 – шатровая крыша.

Все эти зависимости учтены в программе калькулятора – необходимо лишь выбрать направление расчета.

Кроме того, калькулятор позволяет вычислить для вальмовой и шатровой крыши длину как основных, так и самых длинных – накосных стропильных ног. При этом имеется в виду, что эти системы имеют «классический» тип – шатровая крыша возведена над квадратным зданием, а вальмовая — имеет одинаковые углы крутизны на боковых и вальмовых скатах.

Рассчитанная длина – от конька до мауэрлата. Если требуется за счет стропил создать еще и карнизный свес кровли, то потребуется удлинение ног или их наращивание кобылками. Определить размер этого удлинения поможет другой калькулятор расчета – по ссылке.

Чем привлекает и как устроена вальмовая крыша?

Этот тип крыши обладает и интересным внешним видом, и эксплуатационной надежностью. Об особенностях стропильной системы вальмовой крыши подробно рассказывается в специальной статье портала.

Как рассчитать стропила для крыши: шаг, длина, толщина

Стопила – это «скелет» любой кровли, ее основа, и от того, насколько точно она подобрана, рассчитана и поставлена, зависит ее жизнеспособность. Стропильная система может меняться от в зависимости функций крыши – будет ли это просторный чердак или мансарда, от типа покрытия – под натуральную черепицу – усиленная, а над сараем – совершенно облегченная.

Стопила – это «скелет» любой кровли, ее основа, и от того, насколько точно она подобрана, рассчитана и поставлена, зависит ее жизнеспособность. Стропильная система может меняться в зависимости от:

    функций крыши – будет ли это просторный чердак или мансарда, типа покрытия: под натуральную черепицу – усиленная, а над сараем – совершенно облегченная.

Что учитывать при расчете конструкции ↑

Давайте прежде определимся с некоторыми из основополагающих моментов.

    Тип кровли. Стропильная система напрямую зависит от функциональных особенностей и формы кровли. Расчеты в случае двускатной или сложной многощипцовой крыши проводят по разной методике. Кроме того, ломаные кровли или вальмовые требуют для стабилизации системы дополнительных элементов (ригелей, подкосов, шпал и других). Размеры и площадь кровли. Этими параметрами во многом определяется и тип кровли. Если площадь большая, то автоматически увеличивается также и шаг стропил, расстояние между ними. А это, естественно, приводит к увеличению сечения доски, используемой в качестве материала и «усилению каркаса» в общем. Прогон – это расстояние между несущими стенами, и чем он больше, тем больше изменяется конфигурация системы, тем больше требуется возводить дополнительных элементов, чтобы стабилизировать и усилить конструкцию. Материал покрытия. Для многих кровельных материалов стропильная система должна удовлетворять определенным условиям. К примеру, гибкую черепицу укладывают на частую обрешетку или сплошное основание, для керамической требуется усиленный каркас, поскольку она достаточно весит. Величина нагрузок.В первую очередь это важно в случае ветровой и снеговой нагрузки. Например, в снежных районах не так уж просто сделать кровлю со скатом меньше 45°, а с увеличением угла наклона и высоты крыши может увеличиться ветровая нагрузка. Так что, найти правильное решение требуемого баланса, но не в ущерб эстетичности и привлекательности не всегда просто, а иногда под силу только настоящим мастерам.

Разобравшись с отправными точками и вооружившись транспортиром, линейкой, карандашом и миллиметровой бумагой, можно рассчитать стропила для крыши. С точки зрения геометрии конструкция представляет собой систему треугольников или похожих фигур.

Для строительства нужно знать:

    угол ската, длину стропильной ноги, сечение доски, шаг стропил, размеры и длины различных опорных элементов сложной кровли.

На миллиметровку переносят основные размеры коробки, строят также «профиль крыши». Опорная система обычно бывает наслонной и висячей. Первый вариант – более распространенный. В этом случае точкой опоры для стропильных ног служат опорная балка или стена дома. Конечно, подобная конструкция – легкая и довольно гибкая, но когда прогон большой, используют другой вариант системы – висячий, поскольку здесь строение усиливают и стабилизируют с помощью дополнительных точек опоры.

Читать еще:  Защита от сосулек на крыше

наслонные стропила

    Угол ската. Для правильного определения угла ската, недостаточно использовать геометрические параметры. Расчет проводят с учетом снеговой и ветровой нагрузок и типа кровельного покрытия.

Для этого используют специальные таблицы и программы.

Для металлических крыш этот предел уже составляет 30-35°. Большой угол решает проблему с водой и снегом, но одновременно это означает увеличение высоты и площади кровли, а следовательно и строительной сметы. Имея наклон, рассчитать высоту крыши и длину стропил не составляет труда.

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 доски.Этот параметр определяют, используя значения длины ноги и величины шага стропил, согласно установленным строительным нормам.

Посмотрите на видео, как устанавливаются стропила.

Расчет стропильной системы двухскатной кровли

Двухскатные крыши – распространенный вариант кровли в загородном малоэтажном строительстве. Для того чтобы она обеспечивала качественную защиту строения, необходим точный проект конструкции. Расчет кровли двухскатной крыши можно сделать с помощью специального калькулятора или самостоятельно, пользуясь несложными методиками вычислений.

Что нужно учесть перед выполнением расчета

Несмотря на простоту и лаконичность двухскатного конструктива, в нем есть свои слабые места, их необходимо учесть:

ширина крыши аналогична размерам короба здания и вида кровельного покрытия;

крутизна скатов рассчитывается согласно климатическим особенностям местности и виду покрытия кровли;

параметры ширины и уклона устанавливают высоту, которая в результате может не соответствовать первоначальным требованиям;

материалы и конструктив стропильного каркаса зависят от типа кровельного материала, его веса и характеристик.

Форму и размеры крыши задает ее каркас. Именно с него начинается проект двухскатной крыши как из битумной черепицы, так и из шифера.

Выбор типа системы стропил

В современном строительстве преимущественно используются два вида технологий:

Наслойная.

Висячая.

При обустройстве больших пролетов возникает риск деформации конструкции. В этом случае применяют усиливающие элементы, такие как боковые прогоны или схватки. Но нужно понимать, что они не только увеличивают жесткость системы, но и ее вес.

Как рассчитать ширину

    Ширина крыши зависит от типа основания. Но следует учитывать и такие аспекты:
  • при монтаже на балки формируется карнизный свес, именно он определяет габариты крыши;
  • при установке кровли на стены ширина рассчитывается по трем параметрам: ширина самой коробки и 2 проекции свеса, но в расчет кровли двухскатной крыши принимается только несущая ширина, то есть размер коробки.

Свесы карнизов, опирающихся на мауэрлат, могут быть ногами стропил, выступом из кирпича или кобылками. Ширина свеса должна соответствовать материалу стен и виду кровельного покрытия. Рекомендуются следующие размеры:

  • мягкая черепица – от 300 до 400 мм;
  • шифер – до 100 мм;
  • натуральная черепица – от 500 до 600 мм;
  • профлист – оптимальный размер 500 мм;
  • металлочерепица – от 400 до 500 мм.

Поскольку дома из древесины требуют дополнительной защиты, карнизные свесы нужно увеличивать от 100 до 150 мм. Если предельные значения увеличены, конструкцию необходимо усилить. Это могут быть опорные столбы или подкосы. Первые можно использовать в качестве элементов веранды или крыльца.

Определение уклона крыши

Угол может варьироваться в широких пределах: от 10 до 60 градусов. Возможны корректировки и в сторону уменьшения, и в сторону увеличения. В классическом исполнении оба ската имеют одинаковые углы. Чтобы правильно сделать расчет угла кровли, нужно учесть следующие факторы:

  • Вид кровельного покрытия и вес обрешетки под него, первое – определяет технологию установки и конструкцию основания. Чем меньше стыков и нахлестов, тем ниже может быть крыша. Если таких соединений много, кровля может быть высокой.
  • Вес всего «кровельного пирога» вместе с финишным покрытием оказывает нагрузку на здание только своей проекцией, то есть чем уклон значительней, тем меньше конструкция давит на опору.
  • Климатические особенности местности также определяют уклон. В регионах, где много осадков, скаты должны быть более крутыми, чтобы легче и быстрее освобождаться от осадков, но при наличии серьезной ветровой нагрузки следует уменьшить параметры.

Также для расчета угла кровли можно воспользоваться нормативными документами. Если у вас нет специальных знаний, лучше пользоваться рекомендациями, указанными в градусах.

Высота конька

Расчет кровли двухскатной крыши, в том числе из мягкой черепицы, невозможен без определения высоты конька. Минимальные параметры устанавливают противопожарные нормативы: они требуют, чтобы чердачное помещение было не ниже 160 см. Максимальные значения могут задать профессиональные проектировщики. Необходимую высоту проще всего определить на чертеже:

  • на листе бумаги чертится схема здания в масштабе;
  • от середины верхнего перекрытия чертится ось;
  • в одну из сторон прочерчивается половина крыши до точки свеса;
  • от крайней точки прочерчивается с помощью транспортира угол, рекомендованный производителем кровельного материала;
  • там, где линия пересечется с осью симметрии, нужно делать конек.

Площадь крыши

Все ров, помогут опередить требуемые объемы материала покрытия кровли. Для этого нужно рассчитать площадь крыши: S=C*D, где С – длина уклона, а D – ширина уклона. Но перед тем, как рассчитать площадь кровли двухскатной крыши по формуле, следует определить С. Точные расчеты позволят учесть все технологические нюансы, обусловят простоту монтажа и надежную защиту дома.

Компания RUFLEX проводит распродажу гибкой черепицы,ендовых и подкладочных ковров из прежних коллекций

141400,МО,г. Химки,Транспортный проезд,владение 5.

Как рассчитать высоту крыши?

Инженер технического отдела

Специалист по кровельным и гидроизоляционным технологиям

Какая оценка была у вас в школе по тригонометрии? Строительство дома даст вам шанс освежить свои знания и, при необходимости, наглядно докажет вашим детям, что школьная программа все-таки применима в реальной жизни. Расчет высоты крыши – красивая задачка по теме «прямоугольные треугольники». Приступим!

Зачем вообще ее рассчитывать?

Основной параметр крыши – угол ее наклона, он выбирается не наобум, а исходя из климатических особенностей региона и предполагаемого типа кровельного покрытия. Производители материалов обычно определяют диапазон применимости своих продуктов – от минимального угла наклона до максимального, в нормативных документах тоже чаще всего прописаны не конкретные значения уклона, а лишь граничные условия. Как же выбрать точное значение?

Можно выбрать несколько допустимых значений угла наклона кровли и рассчитать для каждого случая ее высоту. Этот параметр уже делает будущую кровлю более осязаемой. Ее можно нарисовать в правильных пропорциях, раскрасить в желаемый цвет и прикинуть – гармонично ли она будет выглядеть на готовом здании, не будет ли казаться слишком массивной, позволит ли обустроить мансардный этаж? Именно на этом этапе можно увидеть, например, что протяженный скат выглядит скучно и настоятельно требует украсить себя мансардным окном.

А вот дальше, имея высоту и углы наклона, можно посчитать общую площадь кровли и примерно оценить ее вес. На этом этапе в прекрасный мир архитектурных фантазий чаще всего грубо вмешивается Его Величество Бюджет, и все варианты сводятся к одному — выбирается угол наклона кровли, минимально допустимый по климатическим условиям и отвечающий минимальной смете на кровельные материалы. Что ж, почему бы и нет?

Расчет высоты односкатной кровли

Односкатная кровля в плане представляет собой самый настоящий прямоугольный треугольник. Те его стороны, которые образуют прямой угол, называются катетами, оставшаяся сторона – гипотенузой. Переводя с языка геометрии на язык строительства, мы увидим, что катеты – это длина стены здания и искомая высота кровли, гипотенуза – длина будущих стропил. Один из катетов – длина стены здания (а) — нам точно известен, также мы знаем и угол наклона (α).

Расчет высоты односкатной кровли

Теперь вспомним определение тангенса угла наклона – он равен отношению длины противолежащего катета к длине прилежащего. В нашем треугольнике прилежащий катет – это длина стены, а противолежащий – высота кровли.

Тангенсы углов собраны в таблицах Брадиса. Помните такие? Теперь за ними не нужно идти в библиотеку, как в школьном детстве – их можно просто скачать в интернете и найти значение тангенса для нужного нам угла! После чего просто перемножим найденный тангенс угла и длину стены здания – и получим высоту кровли.

Формула расчета высоты односкатной кровли

За наши старания мудрый дедушка Пифагор предлагает нам бонус – теперь по теореме, носящей его имя, можно легко рассчитать и длину стропил.

Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов, а значит, длина стропил (L) будет равна корню квадратному из суммы квадратов длины стены и высоты кровли.

Формула расчета длины стропил односкатной кровли

Важно: по этой формуле мы рассчитываем длину стропил до пересечения со стеной. Если по плану стропила заканчиваются ниже уровня крыши, образуя свес, то к полученному значению нужно прибавить длину этого свеса.

Расчет высоты двускатной кровли

Чем двускатная кровля отличается от односкатной? В геометрическом смысле – тем, что ее сечение сложено из двух прямоугольных треугольников, а не из одного. Если крыша симметрична, то прилежащий катет при угле наклона будет равен не длине стены, а половине этого значения. В остальном расчет идентичен.

Расчет высоты двускатной кровли

Формула расчета высоты двускатной кровли

Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона крыши

  • Если угол наклона двускатной кровли равен 45°, то высота кровли будет равна половине длины стены;
  • Если угол наклона двускатной кровли равен 30°, то длина стропил будет в два раза больше высоты кровли;
  • Если угол наклона двускатной кровли равен 60°, то длина стропил будет равна длине стены.

Расчет высоты ломаной крыши

Скаты ломаной крыши имеют два угла наклона – верхний и нижний. Нижний обычно превышает 45°, верхний – составляет от 15 до 45°.

Расчет высоты ломаной крыши

Катеты нижнего треугольника обозначены как h1 и b1, верхнего – h2 и b2. Соответственно, общая высота кровли будет равна сумме h1 и h2.

Проблема заключается в том, что, в отличие от случая односкатной и обычной двускатной кровли, мы не знаем значения b1 – оно никак не связано с общей длиной стены а. Однако, скорее всего, нам уже известна высота h1 – ломаная кровля чаще всего проектируется для размещения под ней мансарды, и h1 – это комфортная для человека высота внутреннего помещения, равная 2,4 м.

Читать еще:  Воронки водосточные кровельные с подогревом

Что касается h2, то этот параметр мы можем рассчитать по уже знакомому алгоритму, через тангенс угла α2.

Расчет высоты других типов кровель

Высота кровель любого другого типа рассчитывается по тому же принципу – сечение крыши разбивается на простейшие фигуры – треугольники, трапеции, квадраты — и анализируется с помощью законов геометрии.

Вместо заключения

После прочтения этой статьи может создаться ложное впечатление о том, что расчет кровли прост и доступен даже школьнику. Однако определение высоты кровли – всего лишь один, довольно незначительный этап полного расчета. Вы можете воспользоваться предоставленной информацией для того, чтобы подстегнуть свою фантазию, чтобы определиться с типом кровли, кровельным покрытием, чтобы лучше понимать строителей и проектировщиков, но, пожалуйста, предоставьте расчет кровли профессионалам – от этого зависит не только состояние вашего кошелька, но и ваша безопасность!

Расчет двухскатной крыши: площади, высоты и других параметров

На этапе проектирования двухскатной крыши возникает необходимость рассчитать количество кровельного материала. Для этого находят площадь двухскатной крыши с учетом фронтонных и карнизных свесов, надстроек, вентиляций и т.п. Чтобы посчитать площадь, возникает необходимость произвести расчет ряда параметров крыши. К основным параметрам относятся:

  • угол наклона крыши;
  • длина по коньковому прогону или карнизному свесу (что одно и то же);
  • длина скатов;
  • высота от перекрытия до конька.

Расчет угла наклона крыши

Уклон скатов определяется на этапе проектирования и зависит от выбора кровельного покрытия, климатических условий, типа чердачного помещения (холодный или мансардный), дизайна самой кровли.

Если дом будет строиться в местах с сильными ветровыми нагрузками, то уклон стараются сделать небольшим, чтобы уменьшить нагрузку на кровлю. В случае строительства дома в регионах с обильным выпадением осадков уклон делают значительным (до 60°) с целью снижения нагрузок от снега, талой и дождевой воды.

Однако бывает необходимость узнать величину угла уклона на возведенной кровле. В этом случае используют уклономер или простые тригонометрические формулы.

Но, чаще всего, у начинающего строителя нет под рукой уклономера, и на помощь приходит геометрия. Возьмем двухскатную крышу и рассмотрим ее разрез вдоль конька. Полученное сечение представляет собой односкатную крышу, форма которой представляет прямоугольный треугольник.

Первый катет выступает в качестве половины ширины дома. Второй катет – высота от конька до перекрытия. Гипотенуза – длина ската. Зная два любых параметра, можно с легкостью выполнить расчет уклона. Приведем пример для большей наглядности и понимания.

Ширина дома 8 метров, длина стропильной ноги 10 метров. Уклон двускатной кровли находится из следующего выражения:

где A – угол уклона кровли;

c – половина ширины дома;

b – длина стропильной ноги.

В данном примере половина ширины дома составит с=8÷2=4 метра. Произведем расчет уклона:

Полученное значение является радианной мерой угла. Чтобы перевести радианы в градусы, воспользуемся таблицей Брадиса, которая широкодоступна в сети интернет. Искомый уклон составит 66°.

Определение высоты двускатной крыши

После определения уклона двускатной кровли необходимо рассчитать высоту конька. Зная величину высоты конька, можно с помощью тригонометрических выражений рассчитать длину ската, которая и является длиной стропильной ноги.

Расчет высоты можно произвести двумя способами:

  • с помощью прямоугольного треугольника;
  • при помощи таблицы соотношений угла наклона к процентам.

Расчет высоты первым способом производится с помощью значений угла наклона и половины ширины дома. Рассмотрим для наглядности на примере. Ширина дома 12 метров, уклон составляет 40°.

Половина ширины дома составит:

Высота конька определяется тригонометрической формулой для прямоугольного треугольника:

а=с×tg A=6×tg 40°=6×0.84=5.05 м.

Для нахождения тангенса 40° была применена, как и в примере выше, таблица Брадиса.

Чтобы не искать значение в таблице Брадиса, можно воспользоваться инженерным калькулятором, который установлен в любой операционной системе!

Второй вариант определения высоты конька заключается в применении таблицы соотношений, приведенной ниже.

Здесь каждому углу наклона соответствует определенная относительная величина, выраженная в процентах. Высота находится путем умножения половины ширины пролета дома на относительную величину. Рассмотрим на примере для пояснения. Возьмем дом с шириной пролета 7 метров и углом наклона 27°. Высота конька составит:

Определение площади двухскатной крыши

При нахождении площади двускатной кровли необходимо принять во внимание следующие моменты:

  • Суммарная площадь составит сумму площадей каждого из скатов. Поэтому вначале находят площадь одного ската и умножают на два;
  • Редко, но бывают случаи, когда в двухскатной кровле скаты могут отличаться одним или несколькими параметрами (размерами). В этом случае расчет площади каждого ската выполняется отдельно. Общая площадь находится суммированием площадей отдельных скатов;
  • Необходимо учесть, что если скат крыши представляет неправильный прямоугольник (т.е. хотя бы один из углов четырехугольника не равен 90°), то следует «разбить» скат на более простые фигуры и найти площади для них. Когда возникает такая ситуация, то скат разбивают на прямоугольник и прямоугольный треугольник;
  • При нахождении площади не учитывают дымоходные трубы, слуховые и мансардные окна, отверстия для вентиляции;
  • Учитывают фронтонные и карнизные свесы, парапеты, брандмауэрные стены.

Рассмотрим нахождение площади на простом примере. Коробка дома имеет размеры 7×9м, длина стропильной ноги составляет 4 метра, карнизный свес равен 0.4 метра, фронтонный свес равен 0.6 метра. Площадь одного ската составит:

где Lдд – длина дома (9 метров);

Lфс – значение длины фронтонного свеса (0.6 метра);

Lc – длина стропильной ноги, т.е. длина ската (4 метра);

Lкс – длина карнизного свеса (0.4 метра).

Найдем искомую площадь ската:

Площадь двухскатной кровли составит:

В случае использования покрытия из черепицы или рулонного материала длина скатов уменьшится на 0.6-0.8 метра.

Площадь кровельного покрытия

Площадь двускатной крыши рассчитывается для того, чтобы узнать необходимое количество материала, который будет положен на крышу. Чем круче наклон кровли, тем больше материала потребуется для ее перекрытия. Рекомендуется закупать материал с запасом 8-15%. Такой перерасход вызван нахлестом, с которым укладывается материал. Чтобы определить недостающий материал следует воспользоваться таблицей, в которой учитывается наклон и определяется коэффициент запаса материала.

При расчете площади двухскатной кровли необходимо правильно произвести все замеры и воспользоваться кровельным калькулятором в сети интернет для проверки самостоятельного расчета. Кроме того, если расчет сделан правильно – не придется покупать дополнительный материал.

Расчет кровли двухскатной крыши — производим правильно

Наиболее важной частью конструкции любого здания с двухскатным устройством крыши, является стропильная система и мауэрлат. С учётом расположения именно этих конструкций производится расчёт кровли двухскатной крыши.

Двухскатная крыша

Двухскатная крыша наиболее простой тип кровли. Обе поверхности кровли находятся под определённым наклоном по отношению к наружным стенам здания. Благодаря этому становится возможным обеспечение естественного стока талого снега и дождевой воды. Уклон двухскатной крыши должен превышать 5°. Кроме того, на некоторых участках крыши он вполне может превышать и 60°, и даже достигать 90°.

Угол наклона скатов крыши зависит от того. Какой кровельный материал был выбран, а так же от архитектурных решений и климатических условий конкретного региона. В случаях, когда используются неплотные материалы для кровли, устанавливаются более крутые скатные поверхности. Так же это необходимо в регионах, которым свойственно выпадение большого количества осадков. Пологая кровля, уклон которой составляет менее 10°, монтируется в тех случаях, когда погодные условия региона характеризуются малым количеством осадков и сильными ветрами. За счёт небольшого угла наклона, возможно снизить нагрузку и давление на стропильную конструкцию крыши.

Более трудоёмким и требующим определённых денежных затрат, является устройство мауэрлатов. Однако, экономить в данном случае не стоит. Необходимо внимательно и точно высчитать наиболее оптимальный угол наклона кровли. Ведь именно этим обеспечивается надёжность и прочность всей конструкции. В соответствии со всевозможными нормами и правилами технической и эксплуатационной безопасности.

В частном и загородном строительстве двухскатная кровля считается наиболее оптимальным вариантом. Благодаря довольно простой незамысловатой форме конструкции, двухскатная кровля возводится без особых сложностей и довольно быстро. Кроме того, в случае, когда бюджет ограничен, вполне возможно самостоятельное возведение кровли, без привлечения специалистов. Проще говоря, смонтировать двухскатную крышу возможно своими руками. Для того лишь необходимо иметь базовые знания по строительству.

Стандартная двухскатная крыша дома состоит из двух плоскостей, которые называются скатами. Они наклонены к внешним сторонам стен здания. Так же в состав системы двухскатной крыши входят боковые треугольные элементы, которые называются фронтонами. Данный вариант крыши обычно возводят на постройках малой этажности.

Так же конструкция кровли с двумя скатами предполагает наличие ограждающих и несущих элементов, таких, как: кровельное покрытие, стропильная система, мауэрлат.

Обращаем ваше внимание, что помимо основных элементов в конструкции двухскатной крыши присутствует множество дополнительных. Это стойки, ригели, подкосы, распорки и прочие крепёжные элементы. Именно с их помощью предают стропильной системе дополнительную прочность и жёсткость.

Несущие элементы конструкции принимают на себя основную часть различных погодных воздействий. Оказываемых на здание, а так же массу кровельной системы. Несущие элементы, а точнее стропильные ноги и мауэрлат. Распределяют вес на стены и опоры постройки. К данным элементам следует предъявлять наиболее жёсткие требования жёсткости и прочности. Таким образом, мауэрлат и стропила являются основными несущими элементами конструкции крыши. К расчёту их расположения и выбору материала следует подходить особенно ответственно.

Мауэрлат — основные параметры

Мауэрлат можно назвать фундаментом крыши дома. Он представляет собой брус, который служит основой для установки опорных стропил. Главной его функцией является распределение нагрузки, которая создаётся крышей дома. Мауэрлат является конструктивным элементом крыши в виде прочного бруса, сечение которого составляет приблизительно 10 на 10 или 15 на 15 см.

Систему мауэрлата прокладывает по периметру здания, под стропильную ногу. Закрепляются бруски с помощью саморезов и проволоки, которая монтируется в стену ещё на этапе кирпичной кладки. В зависимости от особенностей конструкции стен и крыши дома, мауэрлат может монтироваться либо по оси, либо ближе к краю стены. Не имеет значение, по внешнему или по внутреннему, но главное, что бы не менее 6 см от края наружной грани.

Как правило, при изготовлении мауэрлата применяется дерево. Однако, в случае, если стропильная система возводится из металлического каркаса, возможно применение двутавровых, швеллерных и прочих, схожих по происхождению, металлопрофильных мауэрлатов. Но даже металлопрофильные конструкции требую надёжного и прочного крепления к стенам здания.

Под мауэрлат укладывают слой гидроизоляционного материала, например, рубероида. Расстояние между слоями должно составлять около 40 см, считая от самой верхней части перекрытия чердака. При этом прогоны должны упираться на стойки, врубленные в лежни. Интерва между ними должен составлять от 3 до 5 метров.

Читать еще:  Производство черепицы из глины

Обратите внимание на то, что угол между подкосом и стропильной ногой необходимо максимально приблизить к 90°. А так же, опорные подкосы, которые устанавливаются для дополнительной жёсткости каркаса крыши при слишком блдьшой длине стропил, следует располагать упирая в лежни.

Таким образом, мауэрлат — это система звеньев, прочно связанных между собой. Крепятся они к стропилам, тем самым создавая по всему периметру кровли устойчивую и надёжную скатную конструкцию. Кроме того, мауэрлат может и подкладываться под стропила отдельными сегментами.

Обращаем ваше внимание на то, что в случае, когда используются не слишком широкие стропильные ноги, это может привести к провисанию конструкции. Довольно серьёзный риск опасности. В целях предотвращения данной угрозы советуем применять специальную решётку для укрепления конструкции. Решётка состоит из ригеля, подкосов и стойки. Для её создания используются доски, толщина которых может варьироваться от 2,5 до 15 см, в зависимости от тонкости стропильных ног. Так же, для изготовления решётки, возможно использование пластин из брёвна, диаметр которого не менее 13 см.

Стропильная система — размеры узлов

Стропильная система крыши дома является несущей конструкцией, состоящей из самих стропильных ног, вертикальных стоек и наклонных подкосов. Стропила соединяются в систему при помощи различных элементов: ригелей, стоек, подкосов, распорок. Стропильная система может возводиться из любого материала: металла, железобетона, дерева и других.

В основе конструкции всей стропильной систему крыши с двумя скатами лежит треугольник. Суть в том, что именно треугольник является наиболее устойчивой и жёсткой геометрической фигурой.

Для стропил рекомендуемое сечение бруса варьируется от 4на 15 см до 10 на 25 см. Данный показатель напрямую зависит от шага устанавливаемых стропил, длины стропильных ног, а так же величины ветровых и снеговых нагрузок, рассчитываемых для конкретного региона.

Рекомендуемое сечение бруса, используемого для стропильной системы крыши с двумя скатами.

Все значения приведены в сантиметрах.

Мауэрлат: 10х10, 10х15, 15х15.

Енды и диагональные ноги: 10х20.

Стойки: 10х10, 15х15.

Опорные ригели для укрепления стоек: 10х 15, 10х20.

Доски карнизного короба, подкосы, кобылки: 5х15.

Подшивочные и лобовые доски: 15х25.

Угол наклона стропильных ног равен необходимому углу наклона скатов крыши. Стропильная доска в поперечном сечении должна быть не менее 5 см. ширина зависит от длины. Так, например, если длина используемой доски 6 м, то её ширина должна составлять 15 см. соответственно, чем длиннее доска, тем большую ширину необходимо выбирать.

Соединение всех элементов конструкции стропильной системы является заключающим этапом монтажа. Для этого используются скобы или металлические уголки. Произвести расчёт необходимого количества данных элементов — не сложно. Достаточно рассчитать, сколько всего элементов в конструкции, и умножить полученное число на количество необходимых креплений для одного элемента.

Как рассчитать высоту двускатной крыши

Сделать это достаточно просто. Зная угол наклона стропильной системы или длину ската, а так же расстояние между нижним краем стропильной ноги и перпендикуляром, опущенным от середины предполагаемого конька (обычно это место является центром дома), используя простые геометрические правила расчёта или теорему Пифагора.

Подводя итог, весь расчёт кровли можно свести к следующим положениям:

Необходимо учитывать вес конструкции, дождевых вод и снежного покрова.

В случае если в будущем предполагается замена кровли на более тяжёлую, следует заранее рассчитать прочность стропильной системы.

Следует серьёзно отнестись к выбору материала для изготовления стропильной системы. Все параметры: ширина доски и прочность, должны учитываться.

Расчёт двускатной крыши должен производиться в соответствии с общепризнанными параметрами для каждого элемента конструкции.

Расчет стропильной системы крыши

Инструкция для онлайн калькулятора расчета стропил

Укажите параметры деревянных стропил:

B – ширина стропила, важный параметр определяющий надежность стропильной системы. Искомое сечение стропила (в частности ширины) зависит от: нагрузок (постоянные – вес обрешетки и кровельного пирога, а также временные – снеговые, ветровые), применяемого материала (качества и его вида: доска, брус, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами. Определить примерное сечение бруса для стропил можно с помощью данных таблицы (значение ширины – это большее значение из 3 колонки, например, при длине стропилины до 3000 мм и шаге 1200 мм искомое значение ширины 100 мм). При выборе ширины стропила обязательно учитывать рекомендации, наведенные в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Длина стропилины, ммШаг стропил, ммСечение стропила, мм
До 3000 мм120080х100
До 3000 мм180090х100
До 4000 мм100080х160
До 4000 мм140080х180
До 4000 мм180090х180
До 6000 мм100080х200
До 6000 мм1400100х200

Y – высота крыши, расстояние от конька до перекрытия чердака. Влияет на величину угла наклона крыши. Если планируется обустройство нежилого чердака, следует выбирать небольшую высоту (потребуется меньше материала для стропил, гидроизоляции и кровли), но достаточную для проведения ревизии и обслуживания (не менее 1500 мм). При необходимости оборудования жилого помещения под сводом крыши, для определения ее высоты необходимо ориентироваться на рост самого высокого члена семьи плюс 400-500 мм (примерно 1900-2500 мм). В любом случае нужно также учитывать требования СП 20.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*). Следует помнить, что на крыше с небольшим углом наклона (маленькой высотой) могут задерживаться осадки, что негативно влияет на ее герметичность и долговечность. Однако, высокая крыша становится более уязвима к порывам сильного ветра. Оптимальный угол наклона находится в пределах 30-45 градусов.

X – Ширина крыши (без свесов), определяется шириной внешнего периметра Вашего дома.

C – размер свеса, важного конструктивного элемента крыши, защищающего стены и фундамент от осадков, определяется с учетом климатических условий Вашего региона (СП 20.13330.2011) и общей архитектурной идеи. Для одно- и двухэтажных домов без организации наружного стока воды не меньше 600 мм. Если устроить систему водоотвода можно уменьшить до 400 мм (СНБ 3.02.04-03). Согласно требованиям IRC-2012, пункта R802.7.1.1 (Международного строительного кода для 1-2 квартирных индивидуальных жилых домов) максимальная длина свободного свеса стропил, не требующая обустройства дополнительных опорных подкосов, 610 мм. Оптимальной величиной свеса считается 500 мм.

Z – это расстояние от верхней кромки стропила до выпила. Размер Z связан с шириной стропила простым соотношением – не более 2/3 его ширины (пренебрежение этим правилом значительно уменьшает несущую способность стропилины). Запил необходим для крепления стропила к мауэрлату – опоре, которая воспринимает нагрузки от крыши и перераспределяет на несущие стены.

Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите приближенный к требованиям ГОСТ чертеж и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.

Нажмите «Рассчитать»

Длина до свеса стропила – этот размер нужно использовать для разметки запила стропилины к мауэрлату.

Длина свеса покажет, как далеко необходимо выпустить стропило за пределы периметра дома для получения заданного свеса крыши (С) защищающего от непогоды.

Рассчитав общую длину стропила и свеса не сложно узнать необходимое количество пиломатериалов нужной длины и оценить сколько надо реагентов для обработки древесины от гниения.

Расчет угла и сечения стропил: угол среза – это угол, на который необходимо зарезать концы стропил для соединения между собой. Под таким же углом к грани стропилины следует отмерять начало запила. Для соблюдения одинакового угла запила на всех стропилах желательно использовать шаблон.

Расчёт кровли: как посчитать угол наклона крыши, длину стропил и площадь кровельного материала

При проектировании стропил кровли частного дома нужно уметь правильно рассчитать угол наклона крыши. Как сориентироваться в различных единицах измерения, по каким формулам вести расчёт и как влияет угол наклона на ветровую и снеговую нагрузку крыши, мы и поговорим в этой статье.

Кровля частного дома, возводимого по индивидуальному проекту, может быть очень простой или удивительно причудливой. Угол уклона каждого ската зависит от архитектурного решения всего дома, наличия чердака или мансарды, используемого кровельного материала, климатической зоны, в которой располагается приусадебный участок. В компромиссе этих параметров нужно найти оптимальное решение, сочетающее прочность крыши с полезным использованием подкрышного пространства и внешним видом дома или комплекса построек.

Единицы измерения угла наклона крыши

Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.

В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:

Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.

Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:

· 2,25 м / 5,60 м · 100 % = 40%

Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:

Формулы для расчёта угла наклона крыши, длины стропил и площади покрытия кровельным материалом

Чтобы легко рассчитать размеры элементов крыши и стропильной системы, нужно вспомнить, как мы решали задачи с треугольниками в школе, пользуясь основными тригонометрическими функциями.

Как это поможет в расчёте крыши? Разбиваем сложные элементы на простые прямоугольные треугольники и находим решение для каждого случая, пользуясь тригонометрическими функциями и теоремой Пифагора.

Проще всего рассчитать односкатную или двускатную крышу. Высота конька и пролёт — величины известные, угол и длина стропил определяются легко.

Чаще встречаются более сложные конфигурации.

Например, нужно рассчитать длину стропил торцевой части вальмовой крыши, которая представляет собой равнобедренный треугольник. Из вершины треугольника опускаем перпендикуляр на основание и получаем прямоугольный треугольник, гипотенуза которого является средней линией торцевой части крыши. Зная ширину пролёта и высоту конька, из разбитой на элементарные треугольники конструкции можно найти угол наклона вальмы — α, угол наклона кровли — β и получить длину стропил треугольного и трапециевидного ската.

Формулы для расчёта (единицы измерения длин должны быть одинаковыми — м, см или мм — во всех расчётах, чтобы избежать путаницы):

Внимание! Расчёт длин стропил по этим формулам не учитывает величину свеса.

Крыша — четырёхскатная, вальмовая. Высота конька (СМ) — 2,25 м, ширина пролёта (W/2) — 7,0 м, глубина наклона торцевой части крыши (MN) — 1,5 м.

Получив значения sin(α) и tg(β), определить значение углов можно по таблице Брадиса. Полная и точная таблица с точностью до минуты представляет собой целую брошюру, а для грубых расчётов, которые в данном случае допустимы, можете воспользоваться небольшой таблицей значений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector