Как провести расчет двухскатной крыши самостоятельно

Бытует мнение, что односкатная крыша подходит только для хозяйственных построек, но это не совсем так. Я расскажу вам об основных характеристиках, грамотной подготовке и правилах монтажа таких конструкций, а на «десерт» пошагово покажу, как сделать односкатную крышу своими руками в двух вариантах — для дома и для гаража.

Как вычисляют наклон крыши?

Как же рассчитать угол наклона кровли, что это за величина и в каких единицах он выражается? Наклоном кровли называется отношение высоты конькового бруса крыши над потолочным перекрытием к половине ширины дома. Если коньковый брус смещён относительно продольной плоскости симметрии дома, то наклон определяется отношением его высоты к расстоянию между вертикальной плоскостью, проходящей через конек крыши и стену дома, которое перекрывается рассматриваемым скатом крыши.

Так, если ширина дома равна 8 м, а высота конька − 2 м, то наклон будет 2:4= 0,5. В процентах полученная величина равна 50 %. Иногда наклон выражают в угловых градусах, имея в виду реальный угол между стропильной ногой и потолочным перекрытием. Можно ознакомиться с материалом о стропильной системе мансардной крыши.

Поэтому наклон кровли может выражаться:

Как вычисляют наклон крыши?
  • как в градусах;
  • в процентах;
  • отношением (дробью).

Поскольку все эти величины относятся к одному прямоугольному треугольнику, то перевести одну величину в другую не составит проблем.

Как рассчитать угол наклона кровли?

Как правило, угол наклона крыши будет зависеть от того, на какую высоту поднимать конек (высота крыши в коньке также будет зависеть от того, для чего предназначается чердачное помещение). Если из чердака делать полноценную мансарду, то угол наклона крыши можно рассчитать таким образом:

  • Нам известна ширина фронтона – торца кровли, например, 6 м. Делим ее пополам: 6:2= 3 м, а высота крыши в коньке равняется 1,8 м (стандартное значение).
  • Далее, из курса геометрии известно, что отношение прилежащего катета к противолежащему в прямоугольном треугольнике есть синус угла. Находим этот синус:

Sin A=a/b=3/1,8=1,67

Из таблицы Брадиса находим значение (приближенное) – при Sin A=1,67 угол наклона составит приблизительно 58-59 градусов. Принимаем значение максимальное – 60 градусов. Это и будет наш искомый угол наклона кровли.\

Как провести расчет угла скатов?

Как посчитать угол спуска кровли: калькулятор

При помощи простой программы можно быстро сделать расчет угла скатов, сэкономив при этом время на поиск формул.

  • ширина основания (W) – 10 м;
  • высота конька (H) – 3 м;
  • длина стропил (L) – 5,83 м;
  • угол скатов равен 59 градусам.

Расчет крутизны скатов вручную

Необходимо знать значение высоты подъема конька для того, чтобы правильно и корректно рассчитать значение угла крутизны кровли. А эта высота зависит, в свою очередь, от функционального назначения пространства чердака.

Схема зависимости длины стропил от угла наклона кровли.

Если из чердака планируется сделать полноценную мансарду, то крутизну скатов нужно рассчитать следующим образом. Например, торец (иными словами, ширина фронтона) равняется 6 м. Это число нужно поделить пополам (6/2=3). Высота скатов в коньке, как правило, всегда принимается стандартно и равна 1,8 м.

Читайте также:  12 идей, как задекорировать вентиляционный короб на кухне

Затем необходимо узнать синус угла, который равняется отношению катета прилежащего к противолежащему (согласно правилам нахождения синуса в прямоугольном треугольнике). Тогда синус, согласно формуле, равняется:

Sin A=a/b=3/1, 8=1,67

Используя таблицу Брадиса, найдите приближенное значение, которое имеет при значении sin A=1,67 угол склона кровли – оно находится в пределе 58-59 градусов. Можно сделать выбор в пользу максимального значения в 60 градусов, которое и будет являться искомым углом спуска ската.

Рекомендации от профи!

Аксессуары для бани Беседка своими руками Бетонный забор Буржуйка своими руками Веранда своими руками Винтовой фундамент Дачный туалет своими руками Декоративный кирпич Забор из камня Заливка фундамента Как сделать забор Калитка из профнастила Камин своими руками Кирпичный забор Клумбы своими руками Кованые ворота Крыльцо своими руками Купель для бани Курятник своими руками Лестница своими руками Металлические ворота Монтаж вагонки Монтаж поликарбоната Насос для дачи Обустройство гаража Ограждения для клумб Отмостка своими руками Парилка в бане Перила для лестниц Погреб своими руками Покраска стен Пресс своими руками Решетки на окна Рулонные ворота Сарай своими руками Сигнализация для дачи Скамейки для дачи Столбы для забора Стяжка пола Твердотопливные котлы Теплица своими руками Установка забора Утепление дома Утепление мансарды Утепление фундамента

Как выполняется определение общей площади

Перед тем, как рассчитать площадь двухскатной крыши, нужно произвести описанные выше вычисления и обратить внимание на такие нюансы:

  • площадь крыши состоит из суммы площадей каждой скатной поверхности;
  • если скаты одинаковые, то для получения итогового результата нужно произвести вычисления одного из них и умножить на «2»;
  • если скатные поверхности разных размеров (что тоже встречается, хоть и редко), тогда рассчитывается квадратура каждой в отдельности, и они суммируются;
  • для простой формы скатной поверхности (правильный прямоугольник), когда углы равны 90 градусов, расчёт основывается на определении площади прямоугольника. Если форма неправильная (есть углы, не равные 90 градусам), тогда скат целесообразнее разделить на более мелкие фигуры – прямоугольный треугольник с прямоугольником, а затем уже суммировать найденные для них площади;
  • собираясь рассчитать площадь кровли двухскатной крыши, не стоит забывать о том, есть ли мансардные окна, вентиляционные отверстия, трубы от дымохода, парапеты, а также обратить внимание нужно на карнизы и фронтонные свесы.

Теперь вспомним несколько формул из курса геометрии и попробуем произвести вычисления для самого простого типа конструкции. Вооружившись обычным калькулятором, рассчитать площадь двухскатной крыши можно, и для этого понадобятся первичные данные.

Расчет двухскатной крыши — конструкции и площади

Как выполняется определение общей площади

В первую очередь нужно узнать каждую сторону прямоугольника, т.к. площадь будет равна их произведению:

  • одна из них будет равна длине ската, к которому добавлена величина карнизного свеса;
  • вторая – длине дома вместе с удвоенным значением фронтального свеса (не забывайте учитывать, что он добавляется с двух сторон).

Допустим, у нас дом 9х10 метров. Длину ската можно найти, отталкиваясь от сути теоремы Пифагора, по которой квадрат гипотенузы (она у нас выступает в роли длины ската) равен сумме квадратов катетов (в нашем случае это высота конька и половина ширины здания – 3,15 м и 4,5 м). Выполнив несколько арифметических действий, получаем величину ската 5,5 метров. Фронтонный свес составит 0,6 м, а карнизный – 0,5 м.

Читайте также:  Выбираем лучший напольный кондиционер: виды и характеристики

Подставив в основную формулу все данные, получим:

S=(10+2*0,6)*(5,5+0,5)=67,2 кв. метра.

У нас получилась площадь одной скатной поверхности, а для определения всей крыши её необходимо умножить на «2» (в случае, если две стороны одинаковых размеров).

Результат: S общ. = 134,4 кв. метра.

Как выполняется определение общей площади

Все эти данные нужно получить ещё на этапе проектирования, для того, чтобы заложить в смету все необходимые расходы на приобретение материалов для строительства двускатной крыши. Покупая кровельное покрытие, нужно брать небольшой запас, т.к. оно обязательно будет укладываться внахлёст, а значит, с большим расходом. Чем круче скатные поверхности и выше угол наклона, тем «расходнее»  окажется покрытие, в основном на запас берут от 8 до 15 процентов.

Расчет уклона кровли из профнастила

При расчете уклона крыши из профнастила, необходимо учитывать четыре составляющие:

  • Вес утеплителя, обрешетки, контробрешетки и других слоев кровельного пирога;
  • Вес самого кровельного покрытия;
  • Снеговую нагрузку для вашего региона;
  • Ветровую нагрузку для вашего региона.

Предположим, что мы будем крыть крышу профлистом С21-1000-0,6. Вес квадратного метра профнастила этой марки составляет 5,4 кг. В качестве теплоизоляции будем использовать базальтовые плиты толщиной 100 мм и удельной плотностью 150 кг/м³. Следовательно, масса 1 м² утеплителя составит 15 кг . Для обрешетки применяем брус 200×200 мм из сосны с шагом 650 мм, поэтому масса 1 м² обрешетки составит 28,3 кг . Массу остальных составляющих берем равной 3 кг/м² .

Таким образом, масса всего кровельного пирога равна: 5,4+15+28,3+3=51,7 кг/м² . Полученное значение умножаем на коэффициент 1,1 для того, чтобы обеспечить возможность изменения некоторых материалов кровельного пирога. Итого, общая масса 1 м² кровли равна 56,87 кг/м² .

Теперь необходимо вычислить допустимый уклон, исходя из существующих снеговых и ветровых нагрузок. Предположим, что дом построен в Новгородской области. Она относится к III снеговому району, что можно определить с помощью карты, представленной выше.

Итак, наша снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Однако учитывать ее необходимо с поправочным коэффициентом µ, который зависит от угла наклона кровли:

  • Если наклон минимальный — угол кровли из профлиста меньше 25°, то значение поправочного коэффициента берется равным 1;
  • Если угол наклона кровли из профнастила находится от 25° до 60°, то µ=(60°-α)·(60°-25°) , где α — искомый уклон крыши;
  • Если угол наклона крыши из профнастила больше 60°, то µ равен 0, то есть снеговая нагрузка при расчете кровли не учитывается.

Ветровую нагрузку необходимо учитывать при расчете угла наклона. Новгородская область относится к Iа ветровому району, где, как видно из карты ниже, нормальная нагрузка равна 23 кг/м².

Нагрузка, действующая непосредственно на кровлю, вычисляется по следующей формуле:

W=Wn·Kh·C

Здесь Wn — нормальная нагрузка для выбранного региона, Kh — коэффициент, учитывающий высоту здания, и С — аэродинамический коэффициент, который может находится в пределах от -1,8 до 0,8, в зависимости от уклона крыши. Поскольку рассчитать его довольно сложно, для нашей формулы возьмем наибольший — 0,8, что позволит упростить подсчеты в сторону большей прочности кровли.

Читайте также:  Приточная вентиляция в квартире: виды, принцип работы

Итак, предположим, что наш дом находится на открытой местности и имеет высоту выше 5 метров, тогда Kh будет равен 1, а ветровая нагрузка — 23·1·0,8=18,4 кг/м² .

Таким образом, с учетом массы кровельного пирога и влияния ветра, нагрузка на кровлю будет равна 56,87+18,4=75,27 кг/м² . Так как предельная несущая способность профлиста С21-1000-0,6 при шаге опор 1,8 м и использовании второй схемы опирания равна 253 кг/м² , необходимо выбрать такой уклон кровли из профлиста, чтобы посчитанная нами нагрузка, с учетом снеговой, была меньше этого значения.

Поскольку 75,27+180=255,27 кг/м² , что очевидно, больше, чем 253 кг/м² , уклон крыши из профнастила в нашем случае не может быть меньше 25°. Так как делать угол больше 60° тоже нецелесообразно, получаем, что необходимое нам значение находится в пределах от 25° до 60° — то есть µ нужно вычислить по формуле.

Вычисляем минимальный уклон для профнастила кровельного С21 при наших условиях:

180·(60-α)·(60-25)+75,27=253

Решив это простое уравнение, получаем, что α=25,441° . Таким образом, допустимый минимальный уклон кровли из профлиста при заданных нами параметрах будет равен 26°. Для большей надежности здание, расположенное в данных условиях и имеющее указанный кровельный пирог, лучше снабдить кровлей с наклоном в 30°. Хотя можно остановится и на минимальном значении, учитывая то, что на предыдущих шагах расчета уклона кровли из профнастила были несколько раз использованы повышающие коэффициенты.

Влияние типа материала на угол наклона

Важным фактором в определении правильного положения крыши является выбор материала для настила. К примеру, применяя мягкую кровлю, наклонный угол будет существенно меньше, нежели при перекрытии шифером.

Ондулин и профнастил

В первом и во втором случае показатель наклона может колебаться в пределах от 9 до 25 0 .

Кроме того, профлист можно использовать, если крыша постройки находится под углом от 5 0 . При наклоне более 10 0 , нахлест при укладке материала нужно увеличить, а в стыки нанести уплотнительную ленту.

Влияние типа материала на угол наклона

Обязательное условие использования этих видов материалов – это наличие постоянного воздухообмена в подкровельной части крыши.

Шифер

Для этого типа строительных изделий минимальный показатель наклона составляет 20 0 , максимальный – 30 0 .

От величины угла зависит и, каким будет нахлест между листами. Чем больше градус, тем сильнее каждый элемент накладывается друг на друга.

В случае с волнистым шифером, если угол наклона находится в пределах 10 0 , то обрешетка делается сплошной. При показателе выше 15 0 шаг составляет от 45 до 60 см.

Металлочерепица

При укладке под углом от 10 до 20 0 обязательно нужно обработать все стыки герметиком. Если же показатель находится в пределах 20–30 0 , такой надобности нет.

Другие виды

Влияние типа материала на угол наклона

Гибкая черепица используется при наклоне крыши в 11–18 0 .

Для навеса из поликарбоната минимальным уклоном считается угол в 30 0 , а оптимальным показатель в 50 0 .

При использовании сэндвич-панелей для настила кровли необходимо придерживаться минимального уклона в 5 0 .Такой вариант подойдет, если поверхность сделана сплошным пролетом без стыков. В противном случае угол должен быть не меньше 7 0 .

Керамическая черепица применяется, если угол кровли составляет минимум 22 0 . Но поскольку материал имеет большой вес, для настила односкатных крыш используется довольно редко.