При проектировании скатной крыши необходимо рассчитать количество кровельного материала. Это делается путем расчета площади скатной крыши с учетом карнизов, свесов, вентиляционных отверстий и т.д. Для расчета площади необходимо рассчитать ряд параметров крыши. Наиболее важными из них являются:
Расчет скатной крыши: площадь, высота и другие параметры
На этапе проектирования скатной крыши возникает необходимость рассчитать количество кровельного материала. Для этого необходимо рассчитать площадь скатной крыши с учетом карнизов, надстроек, вентиляции и т.д. Для расчета площади необходимо рассчитать ряд параметров крыши. Основными параметрами являются:
- угол наклона крыши
- длина конька или карниза (что одно и то же);
- длина ската;
- высота от потолка до конька.
Расчет угла наклона крыши
Уклон крыши определяется на стадии проектирования и зависит от выбора кровельного материала, климата, типа мансарды (холодная или чердачная) и конструкции самой крыши.
Если дом будет строиться в районах с высокой ветровой нагрузкой, то угол наклона стараются сделать небольшим, чтобы снизить нагрузку на крышу. Если дом будет строиться в регионах с обильными осадками, то уклон должен быть значительным (до 60°), чтобы уменьшить нагрузку от снега, таяния снега и дождевой воды.
Однако может возникнуть необходимость узнать величину уклона строящейся крыши. В этом случае используется измеритель уклона или простые тригонометрические формулы.
Однако чаще всего у начинающего строителя нет под рукой уклономера, и на помощь приходит геометрия. Возьмем скатную крышу и рассмотрим ее сечение вдоль конька. Полученное сечение представляет собой односкатную крышу, форма которой – прямоугольный треугольник.
Первый катет равен половине ширины дома. Второй катет – это высота от хребта до плиты. Гипотенуза – это длина склона. Зная любые два параметра, легко рассчитать уклон. Приведем пример для наглядности и понимания.
Ширина дома составляет 8 метров, а длина стропил – 10 метров. Уклон скатной крыши получается из следующего выражения:
Обязательное чтение: Скатная крыша на доме: пошаговое строительство своими руками
Где A – угол наклона крыши;
Нагрузки на двускатную крышу и расчет стропильной системы
При определении фактических нагрузок на стропила можно руководствоваться приведенной ниже расчетной схемой, разработанной с помощью программы компьютерного моделирования ANSYS.
Для удобства коэффициенты сил – силы и моменты, действующие на стропила, – выделены разными цветами:
- Ветровые нагрузки – красным цветом.
- Нагрузки от собственного веса стропил – желтым.
Кроме того, будут учитываться силы от распределенной нагрузки на кровельное покрытие.
Алгоритм расчета выглядит следующим образом:
- Подготовка геометрии стропильной системы.
- Определение и анализ всех существующих внешних сил.
- Выбор типа кровельного покрытия.
- Определение напряжений в стропильных секциях.
- Выбор параметров сечения отдельных элементов стропильной системы.
Алгоритм может быть свободно расширен в зависимости от индивидуальных условий. Более подробную информацию о расчете конструкций скатных крыш можно найти здесь.
Исходные данные
Геометрия выбранной стропильной системы включает следующие параметры:
- Длина стропил.
- Уклон конька.
- Поперечное сечение стропил.
Длина стропил определяется путем решения правильного треугольника.Его сторонами будут высота чердака, ширина дома и угол наклона.
Однако тип стропил необходимо выбрать заранее:
- Висячие – без опирания на внутренние стены;
- седловые стропила – с промежуточной опорой.
Тонкости крепления ног
Стропила крепятся сверху и снизу системы, и существуют различные способы их крепления.
Снизу
Стропила крепятся к мауэрлату или непосредственно к перекрытию.
Существует два способа крепления стропил к мауэрлату:
- Жесткий – в случае седлового типа стропила крепятся жестко с помощью стропил или набивной древесины и крепежа;
- Скользящий: крепеж с помощью салазок или уголков с овальными отверстиями для крепежа, которые допускают небольшое движение стропил.
В качестве крепежа используются различные гвозди, дюбели с металлическими пластинами, а также скобы с гвоздями, прибитые стальные полосы с рядами зубцов. Также используются скобы, саморезы и болты.
Коньковое стропило
Коньковые стропила также могут крепиться двумя различными способами:
- соединение встык – верхняя часть стропил срезается под необходимым углом, а две противоположные ноги соединяются встык в местах среза, возможно соединение с помощью крепежа (например, гвоздей 15 см) под углом;
- на перекрытии – крепление между боковыми плоскостями с помощью дюбелей;
- на коньке – крепеж крепится непосредственно к коньковой балке, стропила не упираются друг в друга.
Крепеж должен соответствовать толщине закрепляемых модулей и иметь антикоррозийное покрытие.
Как избежать сложных расчетов?
Чтобы не увязнуть в сложных инженерных расчетах, где некомпетентный человек может допустить ошибку, можно обратиться к профессионалам или воспользоваться специальным строительным калькулятором в Интернете.Который выдаст квалифицированные расчеты по введенным в доме параметрам.
Какой вариант экономически выгоднее?
При выборе стропильной системы для скатной крыши можно подобрать вариант, наиболее подходящий не только по конфигурации, но и с экономической точки зрения.
Так, для небольших загородных домов, бунгало, террас или беседок с компактными размерами и длиной стен до 6 м рекомендуется выбирать шарнирную стропильную систему. В этом случае количество модулей сводится к минимуму, а сборка максимально упрощается – это снижает финансовые затраты. Например, треугольная арка с 3 петлями.
Для бунгало, зданий с большими параметрами специалисты рекомендуют создавать более сложную, но жесткую систему.Для бунгало и зданий с большими параметрами специалисты рекомендуют создавать более сложную, но прочную и жесткую ферменную систему с раскосами.
Конструкция без раскосов – самая простая, но если этого недостаточно, сделайте выбор в пользу определенного варианта, который обеспечит долговечность и прочность, даже если стоимость будет несколько выше.
Как воспользоваться услугой своими руками?
Для того чтобы упростить сложные расчеты по выбору геометрии скатной крыши, застройщик может воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами, в алгоритм которых уже включены все условия расчета стропил и других важных показателей скатной крыши.
Наиболее популярными и точными онлайн-калькуляторами являются: 3D-проект kalk.pro, Calcstroy и Строй-калькулятор. Все калькуляторы на русском языке, многофункциональны и не требуют сложной подготовки данных.
Чтобы воспользоваться 3D-project kalk.pro, выполните следующие действия
- выберите желаемые единицы измерения – мм или см;
- установите изображение чертежа – черно-белое или цветное;
- задайте тип кровли – мягкая или жесткая; этот параметр будет влиять на степень герметичности обрешетки;
- введите параметры крыши – высоту, ширину, длину и свес стропильной системы;
- введите параметры колонн – ширина X толщина;
- введите характеристики всех слоев кровли, тип и размеры;
- ввести характеристики обрешетки и контр обрешетки;
- После проверки введенных данных пользователь нажимает кнопку "Рассчитать".
После завершения работы программы пользователь может просмотреть 3D-модель конструкции с учетом всех требований ГОСТ на вкладке "3D-вид".
Для получения значения угла наклона лучше воспользоваться калькулятором на сайте Строй-калькулятор. Он рассчитывает не только угол наклона, но и все параметры скатной кровли. Если вы введете данные о типах и стоимости кровельных материалов, то в итоге программа выдаст вам общую стоимость скатной крыши.
Калькулятор способен выполнять расчеты для всех типов кровли – ондулина, шифера, глины и металлочерепицы, и определяет общую нагрузку на крышу. Данный калькулятор точно определит такие показатели:
Выводы
Скатные крыши позволяют использовать чердачное пространство в хозяйственных и жилых целях. Однако, несмотря на все свои преимущества, эти конструкции уязвимы перед сильными ветрами и толстым снежным покровом.
Поэтому, прежде чем решиться на строительство такой крыши, строитель должен рассчитать стропильную систему, правильно подобрать "кровельный пирог", заранее узнать количество необходимых строительных материалов и их стоимость. Такие расчеты достаточно сложны, поэтому на практике многие подрядчики используют удобные и точные онлайн-калькуляторы.