Нагрузка от веса кровли
На выбор сечения стропил и шага их установки существенное влияние оказывает собственный вес кровли, материал которой, в свою очередь, зависит от уклона скатов крыши.
Скаты одной кровли обычно устраивают с одинаковым уклоном, который выбирают в зависимости от кровельного материала, способа его укладки, архитектурных требований и экономических соображений, а также от района строительства. С крутых кровель, с уклоном 45° и более, быстро удаляется атмосферная вода и снег, что учитывают при строительстве зданий в районах с большим количеством осадков. Но с увеличением уклона повышается стоимость кровли. Например, при возведении кровли с уклоном 45° требуется в полтора раза больше материала, чем для плоской, а при уклоне крыши в 60° — в два раза больше. В тех районах страны, где бывают сильные ветры, наиболее рационально устраивать пологие кровли, так как ветровая нагрузка на скаты таких кровель меньше и наоборот, в заснеженных районах с несильными ветрами, лучше делать крутые скаты, уменьшая снеговую нагрузку за счет скатывания снега.
Уклон скатов крыш в различных нормативных документах выражается по разному: в виде безразмерных величин (отношения высоты к половине пролета), в процентах и градусах (рис. 13). Самое понятное определение уклона в виде безразмерных единиц. Когда крыша строится, то конечно же, никто не измеряет наклон скатов в градусах транспортиром. Если при строительстве отсутствует проектная документация, задающая высоту устройства конька, поступают проще: измеряют пролет здания, находят центр и от него вверх с помощью ровной деревянной рейки выносят высоту равную, например, половине пролета (уклон 1 : 1) или трети половины пролета (уклон 1 : 3), или любую другую. Процентное определение уклона, на взгляд многих строителей, только запутывает работу.
рис. 13. Взаимосвязь между безразмерной величиной уклона скатов крыши, углом в градусах и процентахНа уклон скатов крыши влияет и вид кровельного материала, так как при строительстве необходимо учитывать размер кровельного материала, способ его крепления, технологичность укладки и предусмотреть дальнейшую его ремонтопригодность и доступность обслуживания. Для скатных крыш применяют различные кровельные материалы: стальные оцинкованные листы, плоские и волнистые асбестоцементные и битумные листы, керамическую, цементную и металлическую черепицу, рубероид и другие. Выбор кровельного материала определяет величину угла наклона крыши. Чем плотнее материал кровли и герметичнее его стыки, тем меньше может быть уклон крыши, и наоборот, чем мельче размеры штучного кровельного материала, например, черепицы, тем круче должна быть крыша. Это объясняется не только большим количеством соединений малоразмерных деталей, а значит, возможным протеканием, но и большим весом кровли. Чем тяжелее кровельный материал, тем больший угол наклона нужно придать скатам. Рекомендуемые уклоны скатных крыш приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Материал скатной кровли | Уклон крыши | Масса 1 м², кг |
|---|---|---|
| Волнистые а/ц листы: среднего профиля | от 1 : 10 до 1 : 2 | 11 |
| усиленного профиля | от 1 : 5 до 1 : 1 | 13 |
| Волнистые целлюлозно-битумные листы | от 1 : 10 и более | 6 |
| Мягкая (гибкая) черепица | от 1 : 10 и более | 9–15 |
| Из оцинкованной жести: с одинарными фальцами | от 1 : 4 и более | 3–6,5 |
| с двойными фальцами | от. 1 : 5 и более | 3–6,5 |
| Керамическая черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 50–60 |
| Цементная черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 45–70 |
| Металлочерепица | от 1 : 5 и более | 5 |
Необходимо отметить, что в таблице приведены рекомендованные практикой и нормативными документами уклоны скатов кровель из различных материалов и их усредненный вес на квадратный метр. Однако рынок строительных материалов намного богаче, фирмы-изготовители кровельных материалов постоянно совершенствуют свою продукцию: снижают вес и модернизируют технические характеристики изделий. При выборе конкретного материала на кровлю лучше использовать техническую документацию фирмы-изготовителя.
В вес кровли входит вес обрешетки. Обрешеткой называют несущий элемент кровли, к которому собственно крепится сама кровля. Различают два вида обрешеток: сплошная и разреженная (рис. 14). Чтобы определить требуемый вид обрешетки и шаг установки решетин, нужно заранее определиться с видом кровельного покрытия.
рис. 14. Обрешетки скатных крышРазреженная обрешетка делается под жесткие кровельные материалы, то есть под те материалы, которые сами способны нести на себе снеговую и ветровую нагрузку и при этом не прогибаться и, тем более, не разрушаться. Разреженную обрешетку выполняют из деревянных жердей или пиленых брусков. В настоящее время в продаже появились П-образные оцинкованные металлические решетины. Шаг установки решетин и размер их сечения зависят от вида кровельного материала.
Под кровли из крупноразмерных штучных элементов: асбестоцементные листы среднего и унифицированного профиля длиной до 1,3 м и цементноволокнистые листы шаг раскладки обрешетки выбирают таким, чтобы под каждым листом оказалось три решетины. Обычно шаг решетин составляет 60 см под асбестоцементные и цементноволокнистые листы любой унифицированной длины. Сечение решетин обычно принимается 60×60 мм, можно и меньше, например, 40×60 мм, но тогда их нужно устанавливать чаще. Под волнистые целлюлозобитумные листы типа ондулин шаг обрешетки выбирается от имеющегося уклона скатов крыши. Он выбирается размером 45 см для уклонов от 1 : 6 до 1 : 4 и 60 см — для уклонов более 1 : 4. Для крыш с уклоном скатов менее 1 : 6 под ондулин делается сплошная обрешетка.
Под кровли из малоразмерных штучных элементов, например, из черепицы, шаг обрешетки принимается таким, чтобы каждая отдельная черепица легла на две решетины. Он может составлять от 16 до 40 см. Самый распространенный шаг примерно 33 см. При расчете веса кровельного покрытия лучше заранее определиться с выбором типа черепицы и уточнить шаг обрешетки. Обрешетку под черепицу при однослойном покрытии стелют из обрезных брусков сечением 50×50 или 50×60 мм, при двухслойном или тяжелой штампованной черепицей — сечением 60×60 мм.
При устройстве кровель из стального профилированного настила и его разновидности металлочерепицы, шаг решетин выбирается исходя из несущей способности материала. Обычно он составляет 35–40 см и равен поперечному шагу профиля металлочерепицы. Для обрешетки используются доски шириной примерно 100 мм.
Под мягкие кровельные материалы делается сплошная обрешетка. Применяемый для определения типа обрешетки термин — «сплошная» совсем не означает, что доски решетин прибиваются впритирку друг к другу. Обычно таким образом крепятся только две верхних и две нижних решетины, остальные образуют между собой зазор от 2 до 5 см. Решетины могут быть изготовлены из окромленого (ровного обрезанного с двух сторон по длине) или не кромленого теса толщиной 2–2,5 см. При применении не кромленых досок их располагают по скату кровли по типу комель к вершине, обзол с не кромленого теса должен быть обязательно снят.
Обрешетку под стальную кровлю выполняют сплошной или разреженной. Разреженную обрешетку делают из брусков сечением 50×50 мм, досок — 50×120 (140) мм, сплошную — из досок толщиной 30–40 мм. Бруски располагают через 200–250 мм друг от друга. Через каждые 1,4 м прибивают доски такой же толщины, как бруски, шириной до 140 мм (более широкие доски могут коробиться), которые необходимы для стыковки на них лежачих фальцев картин. Верх крыши — конек сбивают из досок шириной 200 мм.
В последнее время при использовании новейших кровельных покрытий стали часто использоваться контробрешетки. Контробрешеткой называют вторую, чаще всего сплошную обрешетку, выполненную под углом к первой. Угол наклона контробрешетки делают примерно равным 45°. Наклон решетин не только увеличивает пространственную жесткость крыши, но и позволяет сделать практически любую кровлю, за исключением, пожалуй, только черепичной, но при желании можно сделать и ее.
Сплошная обрешетка из досок в настоящее время почти не применяется ее заменили на сплошную обшивку скатов влагостойкой фанерой или плитами OSB (табл. 6).
Таблица 6
| Шаг стропил, мм | Толщина фанеры, мм | Толщина OSB 3, мм | Толщина досок, мм |
|---|---|---|---|
| 600 900 1200 1500 | 12 18 21 27 | 12 18 21 27 | 20 23 30 37 |
Приблизительный вес материала кровельного покрытия можно принять по таблице 5, а вес обрешетки нужно рассчитать исходя из выбранного материала и конструкции кровли. Для деревянных обрешеток применяются бруски хвойных пород. Объемный вес одного кубометра древесины равен 500–550 кг/м³. Если будет использована фанера или OSB, то их объемный вес равен 600–650 кг/м³.
Как сделать расчет нагрузки на кровлю
На конструкцию крыши действуют различные силы. Расчет нагрузки на кровлю включает в себя такие воздействия как: вес кровельного материала, стропил и обрешетки, утеплителя, подкладочного ковра, нагрузка снега и ветра. Рассмотрим по отдельности каждую их этих нагрузок.
Если вы строите дом самостоятельно, и у вас нет достаточных знаний в области инженерии и архитектуры, то расчет нагрузки на крышу можно заказать в специализированной организации или у частного проектировщика. Если же постройка не столь требовательна к техническим расчетам, то все можно сделать своими собственными силами.
При частичном разрушении выходят из строя различные элементы и узлы системы. Так, допустимый прогиб элементов конструкции стропил, ног, прогонов или раскосов не должен быть более 0,5% длины прогона или пролета. Полное разрушение наступает при превышении максимально допустимых нагрузок, поэтому крайне важно сделать правильный расчет стропил изначально. Рассчитывать необходимо оба варианта, так как важно знать пределы стойкости стропильной системы.
К примеру, следует рассчитать стропильную систему для двускатной кровли с углами 30 градусов. Для того чтобы посчитать нагрузку от снега с наветренной стороны, поправочный коэффициент принимается равным 0,75, с подветренной 1,25 (подробнее: «Расчет снеговой нагрузки, что нужно учитывать, какие могут быть последствия»). Все значения коэффициента принимаются исходя из указаний СНиП 2.01.07-85. Для кровель с уклоном более 60 градусов этот коэффициент и вовсе не учитывается, так как на таких скатах снег попросту не задерживается. 
Воздействие силы ветра
Снеговая нагрузка может разрушить крышу, ну а ветровая кроме этого может сорвать покрытие. Чем большим является угол скатов кровли, тем больше будет нагрузка ветра на конструкцию. Чем меньшим будет угол, тем сильнее будет подъемная сила, стремящаяся сорвать крышу. Именно поэтому так важен расчет площади двухскатной крыши. Для начала определяют длину стропильной ноги. Здесь пригодится знания школьного курса геометрии, так как стропило составляет с прилегающими стенами прямоугольный треугольник, поэтому рассчитав длину гипотенузы можно определить необходимый показатель.Немного сложнее посчитать сечение стропила и расстояние между ними. Для этого проведем расчет ветровой нагрузки на кровлю по формуле: Wр= W*k*C. W — ветровое давление, которое берется из таблиц СНиП. k — коэффициент, зависящий от высоты здания, он также указывается в упомянутом выше нормативном документе. С — аэродинамический коэффициент, используемый для расчета подъемной силы с подветренной и наветренной стороны.
Для домов возведенных из кирпича, пенобетонных или силикатных блоков, делается армирующий пояс из бетона. В него закладывают анкерные крепления со специальными проволочными структурами для крепления стропил (прочитайте также: «Крепление стропил к балкам перекрытия»).
Расчет балки перекрытия, смотрите на видео:
Нагрузка веса кровли
Серьезное влияние на характеристики стропильной системы оказывает вес самого кровельного материала. При этом различные материалы могут значительно отличаться по своему весу. Чем больше весит кровля, тем больше должен быть угол наклона скатов. Также необходимо знать, как посчитать квадратные метры крыши, так как чем ее площадь больше, тем сильнее она будет зависеть от влияния внешних нагрузок.
Силу давления крыши на стропила можно посчитать, зная характеристика материала. Они зачастую указываются в технических данных или инструкции от производителя. В зависимости от типа кровельного материала выбирается определенный вариант обрешетки. Так, для ее создания используется OSB плита, фанера или обрезная доска. Усредненный вес этих материалов можно узнать из нормативных таблиц или технических данных от производителя. Например, под кровлю из шифера используют бруски сечением 4*6 или 6*6 см, в то время как под битумные гонты — плиты OSB или фанеру.
Расчет квадратуры крыши зависит от ее типа. Рассчитать площадь крыши очень просто для односкатных кровель. В более сложных конструкциях следует разбить крышу на элементарные фигуры — прямоугольники и треугольники, площадь которых легко определяется (подробнее: «Как посчитать площадь кровли дома»). Также важно учесть свесы кровли на карнизах. Расстояние между стропилами определяется исходя из толщины кровельного материала. Предположим, что крыша утепляется стекловатой URSA М-20, дом расположен в центральном регионе. Тогда толщина утеплителя будет составлять: Т=4,7*0,038 = 0,18 м = 18 см. В этом случае 4,7 — тепловое сопротивление, взятое из нормативов СНиП, а 0,038 — коэффициент теплопроводности, который был указан производителем материала. Зная плотность утеплителя (указывается в тех. данных) равную 18-21 кг/м.кв, можно посчитать вес материала.
Аналогичным образом рассчитывается вес гидро- и пароизоляции, а также отделочного материала. Немаловажен также и расчет обогрева кровли, так как он влияет на толщину утеплителя. Также система обогрева, которая будет установлена на чердаке, добавится в вес конструкции крыши.
Для того, чтобы учесть вес самой стропильной конструкции, следует нарисовать ее план. В расчет принимаются средние значения для наслонных стропил и прогонов — 5-10 кг/м.кв, для висячих стропил — 10-15 кг/м.кв. Для получения некоторого запаса прочности конструкции, полученные нагрузки умножаются на коэффициент 1,1.
В целях более точного определения весовых нагрузок на крышу необходимо провести теплотехнический расчет кровли пример которого можно найти на страницах нашего портала.
Как рассчитать крышу дома — Всё о кровле
Онлайн калькулятор расчета угла наклона, стропильной системы и обрешетки двускатной крыши дома
Информация по назначению калькулятора
О нлайн калькулятор двускатной (двухскатной) крыши предназначен для расчета угла наклона стропил, количества обрешетки, нагрузки на кровлю, а так же количества необходимого материала для возведения данного типа кровли. В расчете учтены все популярные кровельные материалы, такие как керамическая, цементно-песчанная, битумная и металлическая черепица, ондулин, шифер и др.
Все расчеты выполняются в соответствии с ТКП 45-5.05-146-2009 и СНиП «Нагрузки и воздействия».
Д вускатная (двухскатная, щипцовая) – разновидность форм крыш с двумя наклонными скатами от конька до наружных стен. Данная форма является самой распространенной и самой практичной с точки зрения стоимости, эффективности и внешнего вида. Опирание стропил происходит друг на друга, а их пары соединяются обрешеткой. Стены с торцевой стороны такой крыши, имеют треугольную форму, и называются фронтонами (щипцами). Чаще всего под данным видом кровли устраивается чердачное помещение, освещаемое с помощью небольших фронтонных окон.
При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация.
Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.
Общие сведения по результатам расчетов
- У гол наклона крыши — Угол наклона каждого ската. Программа так же подскажет подходит ли данный угол для выбранного кровельного материала. Что бы увеличить или уменьшить, измените параметры ширины основания или высоты подъема.
- П лощадь поверхности крыши — Общая площадь всей поверхности кровли, с учетом длины свеса.
- П римерный вес кровельного материала — Вес выбранного кровельного материала на всю площадь крыши.
- К оличество рубероида — Количество подкровельного материала в рулонах шириной 1 метр и длиной по 15 метров, с учетом нахлеста.
- Д лина стропил — Длина каждого стропила от конька до основания ската
- М инимальное сечение стропил — Сечение стропил с учетом выбранных параметров и нагрузок. По умолчанию указаны нагрузки для московского региона.
- К оличество стропил — Общее количество стропил при заданном шаге на всю стропильную систему.
- К оличество рядов обрешетки — Общее количество рядов обрешетки по заданным размерам на всю кровлю
- Р авномерное расстояние между досками обрешетки — Рекомендуемое расстояние между досками обрешеток, для использования материала без подрезки.
Что бы рассчитать двускатную крышу с разными углами наклона каждой стороны, необходимо произвести 2 расчета односкатной крыши с необходимыми параметрами.
Как рассчитать крышу дома: материалы и конструкция
Возведение крыши или ее ремонт часто сопряжен с необходимостью проведения некоторых математических операций. В данной статье мы расскажем о том, как рассчитать крышу дома, а также дадим реальный пример этого.
Знание того, как правильно рассчитать крышу дома необходимо не только для того, чтобы иметь возможность контролировать весь процесс возведения конструкции, но также и для того, чтобы быть уверенным в несущих способностях кровли и стропил. Наиболее актуальным этот вопрос становится во время капитального ремонта без привлечения наемных специалистов и кровельщиков. Понимая заранее, как рассчитать кровлю, можно избежать многих ошибок.
После осмотра старой системы крыши и констатации того факта, что балки стропил и обрешетка нуждаются в замене, многие строители-аматоры решают собрать аналогичную конструкцию с использованием таких же материалов. При этом можно столкнуться с тем, что бревна и полубревна, которые раньше использовались для стропил, сейчас уже не применяются и найти их нереально. Такое положение связано с тем, что бревна значительно подорожали, да и нагрузка на стены и фундамент при таком подходе возрастает.
Поэтому и возникает острая необходимость рассчитать материал на крышу по новой, стараясь избегать лишних затрат и повышения нагрузки на несущие конструкции дома.
Расчет материалов и конструкций крыши
Для строительства стропильной системы сейчас используется брус и доска. Рассчитывая высоту крыши, стоит иметь в виду, что мощный брус высокого качества с сечением 100*100 мм или 150*100 мм и длиной более 4 метров встречается очень редко. К тому же, он гораздо дороже других типов стропильных балок, и для укладки такого бруса необходимо иметь определенный опыт (прочитайте также: «Расчет балки перекрытия «).
В этом случае гораздо практичнее и дешевле использовать доски и брусья с сечением от 150*50 мм до 250*50 мм, при этом длина подбирается соответственно к длине пролета. Для того, чтобы рассчитать высоту крыши, количество стропил и шаг между ними, следует понимать, что чем больше будет длина пролета, тем шире необходимо брать доску. Для возведения крыши бани малых размеров (3*4 м) можно применять доску 150*50 мм, при этом корректировка конструкции проводится с использованием доски 100*50 мм. Заранее понимая как рассчитать длину стропил. для дома больших размеров рекомендуется применять более широкую доску сечением 250*50 мм.
Использование обрезных досок при возведении несущих конструкций крыши позволяет создать практически любую ее конфигурацию. Но при этом, естественно, необходимо полностью следовать рекомендациям того, как рассчитать материал на крышу и учесть все возможные нагрузки.
Самостоятельное выполнение расчетов крыши
Конструкцию стропил можно собрать совершенно не прибегая к помощи профессионалов, все что в данном случае необходимо знать, это как рассчитать высоту крыши. ее угол и возможные нагрузки.
Для этого следует использовать такие инструменты:
Сборка всей конструкции каркаса происходит непосредственно на крыше.
Строительство двухскатной кровли не является слишком сложной задачей, поэтому мы не будем затрагивать этот вопрос в данной статье (прочитайте также: «Расчет двухскатной крыши «). Гораздо интереснее и полезнее рассказать о том, как рассчитать размер крыши или нагрузки на стропила. Лаги перекрытия следует установить на несущие стены. Скрепляют их с использованием дистанционных прокладок в определенных местах, которые изготавливаются из обычных досок. Такой способ крепления позволяет увеличить жесткость конструкции и препятствует возможному заваливанию досок набок.
При этом значительно упрощаются следующие операции:
- Сборная лага прикрепляется к мауэрлату мощными уголками. Одновременно с этим устанавливаются вертикальные стойки, которые будут опираться на несущие стены. В промежутках между лагами необходимо вставить стойки. После этого производится стягивание всех этих элементов. Стойки принимают основную нагрузку кровли на себя. Поэтому важно рассчитать возможное усилие на крышу, проконтролировать качество древесины и соответствие ее сечения расчетным нагрузкам.
Крепление различных элементов кровельной конструкции можно осуществлять как с использованием шпилек, так и саморезами, предварительно покрытыми антикоррозийным веществом. Кроме того, допускается использовать массивные гвозди со специальными насечками.
Стропильная нога в сборе имеет достаточно большой вес, поэтому установить ее самостоятельно практически нереально. Именно поэтому рекомендуется выполнять сборку шаг за шагом — сперва боковые стропила, которые потом скрепляются с остальными обрешеточными досками. Они выступают в роли уровня и в роли поддерживающего элемента.
При этом стоит учесть, что доски обрешетки могут прогнуться под собственным весом. Поэтому важно заранее задуматься о том, как рассчитать крышу дома и нагрузки на нее. Шаг между стропильными ногами, а также их число рассчитывают, исходя из выбранного материала для кровли и типа обрешетки. Так, например, если была выбрана OSB плита, то расстояние будет составлять 50-100 см.
Как рассчитать крышу дома, пример на видео:
Расчет двухскатной крыши: принципы подбора пропорций и подсчет расходных материалов
Крыша – важная конструктивная часть дома, выполняющая ряд наиважнейших функций. Она защищает от атмосферных напастей и отводит осадки, обеспечивает изоляцию и вносит солидный вклад в формирование собственного стиля строения. Для того чтобы столь значимое сооружение на «отлично» справлялось с доверенной работой, необходимо досконально продумать проект и скрупулезно разобраться с размерами. Тщательный разбор и расчет двухскатной крыши требуется и самостоятельным мастерам, и владельцам загородной собственности, прибегающим к услугам строительных организаций. Давайте разберемся, как это правильно сделать.
Содержание
Крыша, напоминающая в разрезе перевернутую литеру V, неспроста лидирует в списке скатных конструкций. По простоте сооружения и экономичности у двухскатной крыши практически нет соперников. Столетиями проверяемые на практике технологии строительства двухскатных крыш заложены в основе возведения большинства кровельных сооружений.
Незатейливые скатные плоскости не требуют сложного раскроя покрытия и прочих материалов, результатом которого становится внушительное количество отходов. Не нужны специфические ухищрения для воплощения замысловатых конфигураций. Осадки не задерживаются на наклонных поверхностях, поэтому нет необходимости в усилении гидроизоляции. В итоге устройство двухскатной крыши зачастую обходится дешевле односкатной.
Крыша с двумя скатами может быть самостоятельным объектом или частью комплекса сооружений аналогичной или отличной формы. Самый простой вариант ее не имеет встроенных слуховых окон и навесов над входным крыльцом, т.е. нет дополнительных переломов, хребтов и сопутствующих им ендов.
Отсутствие выпуклых и вогнутых углов лишает мастера «наслаждения» помучиться с рядом затруднительных операций. Опять же хозяева не получат мнимого удовольствия от протечек, нередко появляющихся в стыках скатных элементов крыши.
В принципе, любителям причудливой архитектуры никто не мешает оснастить два ската многочисленными встроенными конструкциями. Правда есть ограничения по климатическим признакам: в областях с высоким объемом зимних осадков возведение крыш с многочисленными составляющими нежелательно. В сформированных излишествами разжелобках создаются благоприятные условия для накапливания снежных залежей. Счищать их придется резвее обычного, а лишнее усердие в сфере удаления снега может стать причиной повреждения покрытия со всеми вытекающими.
Однако приверженцам простых и ясных форм тоже не стоит расслабляться. Конфигурация крыши углом должна быть идеально подобрана и рассчитана, иначе не сможет безупречно выполнять доверенную работу.
Несмотря на обманчивую элементарность, в определении оптимальной формы конструкции есть подвохи. Преодолеть и обойти их невозможно без знания технологических тонкостей, ведь все параметры сооружения взаимосвязаны:
- Ширина двухскатной крыши зависит от габаритов коробки и вида покрытия, которое в свою очередь влияет на подбор крутизны скатов.
- Уклон крыши зависит от климатических особенностей района строительства и от типа кровельного материала.
- Совокупность перечисленных обстоятельств, ширины и уклона, определяет высоту конструкции, которая в итоге может не соответствовать архитектурным требованиям и эстетическим соображениям.
У безукоризненно спроектированной крыши все пропорции подобраны идеально. Ширина и высота ее определяют подъем и уклон, необходимый для отвода осадков в конкретной местности. Ниже нельзя по техническим причинам, выше дорого и неразумно, если этого не требует уникальная архитектура.
Заметьте, что вкупе с увеличением крутизны растет бюджет строительства. Согласно уклону подбирают кровельный материал. Ориентируясь на его вес и специфику, проектируют и рассчитывают стропильный каркас. Расчет стропильного каркаса производят с учетом перечисленных параметров и с учетом нагрузок, действующих извне на конструкцию.
Взаимозависимость пропорций крыши, сложности устройства стропильного каркаса и нюансов подбора покрытия заставляет определять наилучшую форму путем банального подбора. Если что-то не подходит, заменяют или укрепляют несущие конструкции. Благо, и ассортимент на строительном рынке сейчас предостаточный, и для усиления сооружения разработаны всевозможные способы.
Если пугают предстоящие вычисления и перетасовка данных, лучше прибегнуть к беспроигрышному решению – типовому проекту. Не зря же за рубежом все дома одного населенного пункта оснащают крышами равной высоты и покрывают равнозначным по цвету и характеристикам материалом. Типизация позволяет выдержать ландшафтную идентичность и сократить расходы на проектировку.
Однако даже типовое проектное решение – не панацея от технических бед и эстетических недочетов. Нельзя забывать об индивидуальных габаритах коробки, над которой планируется возвести крышу. Соотечественниками отрицается уравниловка в высоте и крутизне, потому нам все же желательно разобраться с пропорциями кровельного сооружения.
Конфигурацию и габариты любой скатной крыши задает стропильный каркас. На ребра стропильных ног укладываются скаты, образующие двухгранный угол. Сооружают стропильные системы из металлопроката и древесины, используют в строительстве конструкции индустриального изготовления и пиломатериалы.
Давайте рассмотрим варианты, доступные для приложения усилий самостоятельного мастера, т.е. построечный метод возведения каркаса крыши из пиломатериалов.
Способ сооружения двухскатной крыши связан с размерами опосредованно, но без учета разницы в устройстве конструкций трудно будет разобраться с геометрическими параметрами.
В строительстве двухскатных крыш используются две традиционные технологии:
- Наслонная. согласно которой у верха и низа стропилин есть прочная точка опоры. Нижней опорой служат стены дома, оснащенные мауэрлатом. Верх наслонных стропильных ног опирается на прогонную балку, формирующую конек. Прогонную балку опираются на сооруженную специально для нее опорную систему, на внутреннюю стену или на каменные фронтоны коробки, возведенные до устройства крыши. Наслонный способ преимущественно используют при обустройстве крупных домов с внутренней несущей стеной или рядом колон.
- Висячая. согласно которой стропила верхами упираются лишь друг в дружку. Опорой для низа служат стены, как и в предыдущем случае. Висячие стропильные ноги формируют равносторонний треугольник, основание которого называется затяжкой. В совокупности такая система не создает распор, т.е. не передает распирающую нагрузку на стенки коробки. Стропильные треугольники устанавливаются либо в готовом к монтажу, т.е. собранном на земле виде, либо сооружаются из отдельных стропилин на месте. Отсутствие верхней опоры вносит коррективы в сферу использования: висячий метод применяется в обустройстве только небольших строений с малыми пролетами.
Схемы стропильных систем обоих типов включают минимум конструктивных элементов при перекрытии коробок шириной до 8-10м.
При обустройстве пролетов крупнее возникает опасность деформации стропильных ног. Чтобы исключить провисание и прогиб деревянных деталей из пиломатериалов, устанавливают укрепляющие элементы: подкосы, схватки, боковые прогоны и др.
Дополнительные детали обеспечивают жесткость и устойчивость крупного сооружения, но увеличивают нагрузку. Как определяется суммарная нагрузка и производится расчет элементов стропильной системы. мы уже разбирали.
Оба типа деревянных стропильных систем сооружаются по балкам перекрытия или по мауэрлату. От типа основы зависит, как вычисляется ширина крыши:
- При монтаже на балки перекрытия именно они формируют карнизный свес, т.е. определяют габариты крыши.
- При установке на мауэрлат ширина крыши определяется путем сложения трех величин. Суммировать нужно ширину коробки и две проекции ширины карнизного свеса. Однако в расчетах используется только несущая часть ширины крыши, равная ширине коробки.
Функцию мауэрлата в каркасных постройках выполняет верхняя обвязка, заодно соединяющая разрозненные элементы в единый каркас. В деревянном строительстве мауэрлатом служит верхний венец, сложенный брусом или бревном.
В случае применения «балочной» схемы устройства используются так называемые матицы – брусья или бревна, уложенные под верхним венцом стопы в качестве перекрытия.
Карнизные свесы крыш, установленных на мауэрлат, могут быть сформированы непосредственно стропильными ногами, пришитыми к ним кобылками или кирпичным выступом. Последний вариант, естественно, применяется при возведении кирпичных стен. Выбор ширины свеса продиктован типом кровельного покрытия и материалом, из которого сложены стены.
Примеры рекомендованной ширины свеса:
- Для шиферной кровли не более 10см;
- Для битумной черепицы в интервале 30-40см;
- Для металлочерепицы 40-50см;
- Для профлиста 50см;
- Для керамической черепицы 50-60см.
Стены из бревна и бруса требуют усиленной защиты от косых дождей, потому свесы над ними обычно увеличивают на 10-15см. При превышении предельного значения ширины свеса, рекомендованного производителем, необходимо предусмотреть мероприятия по его укреплению.
Возможна установка наружных подкосов на стены или опорных столбов, которые одновременно смогут играть роль конструктивных элементов террасы, крыльца, веранды.
Углу наклона скатов дозволено варьировать в широчайших пределах, в среднем от 10º до 60º с допустимыми отклонениями в обе стороны. Традиционно обе плоскости двухскатной крыши имеют равные углы наклона.
Даже в несимметричных конструкциях для жилых домов их в основном располагают под равным углом, а эффекта асимметрии добиваются путем сооружения разно-размерных скатов. Чаще всего различия в уклоне основных частей крыши наблюдаются при строительстве дачных домиков и бытовых объектов.
На процедуру определения оптимальной крутизны двухскатной крыши существенное влияние оказывают три фактора:
- Тип покрытия вкупе с весом предназначенной для него обрешетки. Вид кровельного материала определяет технологию монтажа и способ устройства основания для его крепления. Чем плотнее получается кровля, тем меньшее значение может быть у уклона. Чем меньше нахлестов и стыков между элементами покрытия, тем ниже разрешено быть крыше. И наоборот.
- Вес кровли вместе с компонентами кровельного пирога . Расположенное под углом к горизонту тяжелое покрытие давит на основание только своей проекцией. Короче, чем выше уклон, тем меньшая масса передается на перекрытие. Т.е. под тяжелую кровлю нужно строить крутую крышу.
- Климатическая специфика региона. Высокий уклон способствует быстрому отведению снега и воды, что крайне желательно в областях со значительным уровнем выпадения осадков. Однако высокие скаты очень чувствительны к воздействию ветров, стремящихся их опрокинуть. Потому в регионах с характерными сильными ветрами принято строить пологие конструкции, а в районах с изобильными осадками – крыши с высоким уклоном.
В нормативной документации, применяемой в расчетах углов для возведения двухскатных крыш, встречаются единицы, способные сбить с толку неопытных в кровельном деле домашних строителей. Самая простая величина выражена в безразмерных единицах, самая понятная — в градусах.
Вторая версия передает соотношение высоты крыши к половине ее ширины. Для ее определения проводится линия от центральной точки перекрытия к вершине кровельного треугольника. Реальную линию проводят на схеме дома, воображаемую на объекте. Обозначается величина или в процентах, или в виде математического отношения типа 1: 2,5… 1: 5 и др. В процентах мудренее и неудобней.
У крыши с двумя скатами по желанию хозяина может быть или не быть чердак. В чердачных пространствах двухскатных крыш не положено устраивать полезные помещения. Для этого существует технология сооружения ломаных крыш. Однако высота чердака, применяемого для обслуживания и осмотра крыш углом, не является произвольной.
Согласно предписаниям противопожарной службы от вершины до перекрытия должно быть не меньше 1,6м. Верхний предел продиктован эстетическими убеждениями проектировщиков. Они утверждают, что если высота крыши больше высоты короба, то она словно «давит» на постройку.
Высоту расположения коньковой вершины для устроенных по балкам висячих крыш легче всего определить чертежным методом:
- Чертим схему коробки дома в масштабе.
- Ищем середину верхнего перекрытия.
- От середины вверх прокладываем ось симметрии.
- В любую из сторон от середины откладываем половину ширины крыши – получаем крайнюю точку свеса.
- С помощью транспортира от крайней точки свеса вычерчиваем прямую под углом, рекомендованным производителем кровельного покрытия. Точка ее пересечения с осью будет вершиной крыши. Измерим расстояние от вершины до перекрытия, получим высоту.
Чтобы получить полную картину, на схеме нужно аналогичным способом вычертить второй скат. Параллельно линиям вычерченных скатов надо провести еще две линии на расстоянии, равном толщине стропильных ног в том же масштабе.
Если не устроит конфигурация крыши, можно «поиграть» с высотой на бумаге, изменяя положение точки вершины и уклон крыши в разумных пределах. Те же манипуляции можно провести в одной из чертежных программ.
При вычерчивании абриса крыши, сооружаемой по наслонной технологии, следует учитывать толщину прогонной балки. При внушительной мощности она несколько сдвинет положение скатов.
Народные умельцы считают, что расчеты элементов стропильной системы для строительства двухскатной крыши можно вообще свести к вычислению только сечения прогона. Это самый нагруженный элемент, все остальные имеют право быть тоньше. К примеру, если расчеты покажут, что для конькового прогона потребуется материал 100×150мм, то для стропилин, опор, подкосов достаточно доски 50×150мм.
Процесс поиска высоты конструкций со свесами, сформированными кобылками, немногим отличается от описанной методы. Просто угол уклона вычерчивается не от крайней точки свеса, а от нижнего узла крепления стропилины к мауэрлату. В любом случае вариации с крутизной и размерами запланированной к строительству двухскатной крыши лучше подобрать на «бумаге», чем на стройплощадке.
Нормальный хозяин загодя задумывается о бюджете строительства. Правда, в предварительной смете по определению будут неточности. Процесс возведения двухскатной крыши наложит свои коррективы на первоначальный расчет материала, но выяснить объем основных трат поможет.
Предварительная смета должна включать:
- Брус для устройства мауэрлата. В жилищном строительстве используют пиломатериал сечением от 100×150мм до 200×200мм. Метраж рассчитывается по периметру коробки с 5% запасом на обработку и соединения. Аналогичный материал приобретается для устройства лежня, если он запроектирован.
- Доска для изготовления стропилин. Чаще всего для изготовления стропильных ног используют материал сечением от 25×150мм до 100×150мм. Метраж определяется путем умножения длины внешнего ребра на количество. Материал приобретают с запасом 15-20%.
- Доска или брусок для выполнения подкосов, затяжек и опор сечением 50×100, 100×100мм в зависимости от проекта. Тоже нужен запас примерно 10%.
- Материал для устройства обрешетки. Расход его зависит от типа финишного покрытия. Обрешетку сооружают либо сплошной, если будет производиться укладка битумной черепицы. либо разреженной под профнастил, металлочерепицу, обычную черепицу, шифер и пр.
- Рулонная гидроизоляция, метраж которой определяет вид кровли и крутизна. Высокие крыши покрывают водоизоляционным ковром только вдоль свесов, конька и в выпуклых или вогнутых углах. Пологие покрывают сплошным ковром.
- Финишное покрытие. Его количество вычисляют, суммируя площади скатов. Если имеются врезанные слуховые окна, то их площади тоже подсчитывают. Только вычисляют как прямоугольник, а не по факту. Количество запаса для укладки рекомендовано производителями покрытия.
- Материал для обшивки фронтонов и свесов.
- Уголки, пластины, саморезы, скобы, гвозди. Нужны анкера и шпильки, их количество подскажет проект.
Еще потребуются фасонные элементы для обустройства сквозных проходов через крышу, ендов, свесов, конька. Представленный набросок сметы действителен для холодной конструкции. Для утепленной крыши надо будет приобрести утеплитель и пароизоляционную пленку, брусок для контрообрешетки и материал для обшивки крыши изнутри.
Мы подобрали для вас ряд видео роликов, в которых еще более подробно разбираются технологии строительства:
Все рассчитать перед строительством крыши углом – дело нужное и очень полезное. Несмотря на незамысловатость формы и простоту монтажа, в процессе расчетов и сооружения имеются технологические нюансы. Их учесть и правильно применить поможет предварительное проектирование и определение размеров.
Мужу в наследство остался участок в деревне с недостроенным домом. Инженер осмотрел конструкцию и дал добро на использование всего, кроме крыши, ее надо переделывать. Проектировку стропильного каркаса заказали специалистам. Но им для расчетов необходимо знать кровельный материал, мы собственно остановились на металлочерепице. Я не совсем поняла какой угол скатов крыши возможен при использовании металлочерепицы? В нашем регионе много снега, мы хотели бы, чтобы он не скапливался на крыше.
Помогите! Отзовитесь те люди, которые могут дать действительно толковый совет. Хочу узнать обо всех технологических нюансах расчета двухскатной крыши. Кто может описать технологию в мельчайших деталях? Дело в том, что я в этой области не сильна, а вызвать специалиста мне не по карману. Буду благодарна всех, кто не пройдет мимо, а поможет дельным советом.
Поделитесь опытом, оставьте свой комментарий
Навигатор по сайту
- Как утеплить крышу пенополистиролом — обзор
- Кровельный материал для починки: ризолин
- Замена шифера на профнастил
- Как устроить кровельный пирог под мягкую кровлю: общие принципы и разбор вариантов сооружения
- Расчет двухскатной крыши: принципы подбора пропорций и подсчет расходных материалов
Ответы на вопросы
Портал о кровле и строительстве крыш
© 2014–2017 [email protected]
Все фото-материалы, размещенные на данном портале, являются собственностью их правообладателей. Копирование и цитирование текстовых материалов допускается только при использовании активной ссылки на этот сайт.
Источники: http://stroy-calc.ru/raschet-dvuhskatnoy-krishi, http://kryshadoma.com/montazh-i-remont-krovli/kak-rasschitat-kryshu-doma-materialy-i-konstruktsiya.html, http://krovgid.com/proekt/raschet-dvuxskatnoj-kryshi.html
Как вес кровельного материала влияет на конструкцию крыши
Эта статья является продолжением серии статей имеющей целью помочь тем, кто ведет строительство дома своими руками приобрести необходимые теоретические знания и использовать их, укладывая кровельные материалы на крышу своего дома.
Как вес кровельного материала влияет на уклон кровли
Современные кровельные материалы (особенно ондулин.) обладают множеством положительных качеств. Однако одного у них нет – они не невесомы. А раз так – с момента укладки первого листа кровельные материалы давят своим весом на стропильную систему.
Несмотря на то, что в настоящее время применяются различные кровельные материалы при их укладке необходимо соблюдать одно общее правило — минимальный уклон кровли напрямую зависит от веса и размера выбранного материала. Чем крупнее лист материала и герметичнее его стыки (например, ондулин) тем меньше может быть уклон кровли. Если же размер кровельного материала мал, а сам он тяжел (например, натуральная черепица) тем круче должна быть кровля.
Объяснение этому простое – большой вес и малый размер одной единицы кровельного материала увеличивает вероятность протечек.
Для удобства данные о рекомендуемы уклонах при использовании различных материалов сведены в таблицу.
Материал кровли | Уклон крыши | Масса 1 м², кг |
Шифер | от 1 : 10 до 1 : 2 | 11 |
Ондулин | от 1 : 10 и более | 3 |
Мягкая (гибкая) черепица | от 1 : 10 и более | 9–15 |
Профлист | от 1 : 4 и более | 3–6,5 |
Керамическая черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 50–60 |
Цементная черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 45–70 |
Металлочерепица | от 1 : 5 и более | 5 |
Приведенные в таблице значения определены практическим путем и закреплены в соответствующих нормативных документах.
Тот, кто ведет строительство своими руками, может смело использовать их при строительстве крыши.
Как вес кровельного материала влияет на размер обрешетки
Упрощенное правило выбора сечения материала для обрешетки звучит так – чем тяжелее кровельный материал, тем толще должна быть обрешетка.
Однако это правило не всегда работает. Компании производящие ондулин и натуральную черепицу советуют при определённых условиях использовать один и тот же материал – деревянный брус сечением 40х40мм. Однако компания Ондулин рекомендует при этом делать шаг обрешетки не менее 400 мм, а производители натуральной черепицы — 300 -345 мм. Получается, что при использовании одного и того же материала для обрешетки его количество в последнем случае на треть больше.
И еще один фактор не следует забывать – уклон. Наиболее рациональным будет выбор сечения материала для обрешетки при одновременном учете веса кровельного материала и уклона кровли.
От веса кровли.Нагрузки, действующие на несущую конструкцию скатных крыш
На выбор сечения стропил и шага их установки существенное влияние оказывает собственный вес кровли, материал которой, в свою очередь, зависит от уклона скатов крыши.
Скаты одной кровли обычно устраивают с одинаковым уклоном, который выбирают в зависимости от кровельного материала, способа его укладки, архитектурных требований и экономических соображений, а также от района строительства. С крутых кровель, с уклоном 45° и более, быстро удаляется атмосферная вода и снег, что учитывают при строительстве зданий в районах с большим количеством осадков. Но с увеличением уклона повышается стоимость кровли. Например, при возведении кровли с уклоном 45° требуется в полтора раза больше материала, чем для плоской, а при уклоне крыши в 60° — в два раза больше. В тех районах страны, где бывают сильные ветры, наиболее рационально устраивать пологие кровли, так как ветровая нагрузка на скаты таких кровель меньше и наоборот, в заснеженных районах с несильными ветрами, лучше делать крутые скаты, уменьшая снеговую нагрузку за счет скатывания снега.
Уклон скатов крыш в различных нормативных документах выражается по разному: в виде безразмерных величин (отношения высоты к половине пролета), в процентах и градусах (рис. 1). Самое понятное определение уклона в виде безразмерных единиц. Когда крыша строится, то конечно же, никто не измеряет наклон скатов в градусах транспортиром. Если при строительстве отсутствует проектная документация, задающая высоту устройства конька, поступают проще: измеряют пролет здания, находят центр и от него вверх с помощью ровной деревянной рейки выносят высоту равную, например, половине пролета (уклон 1 : 1) или трети половины пролета (уклон 1 : 3), или любую другую. Процентное определение уклона, на взгляд многих строителей, только запутывает работу.
рис. 1. Взаимосвязь между безразмерной величиной уклона скатов крыши, углом в градусах и процентах
На уклон скатов крыши влияет и вид кровельного материала, так как при строительстве необходимо учитывать размер кровельного материала, способ его крепления, технологичность укладки и предусмотреть дальнейшую его ремонтопригодность и доступность обслуживания. Для скатных крыш применяют различные кровельные материалы: стальные оцинкованные листы, плоские и волнистые асбестоцементные и битумные листы, керамическую, цементную и металлическую черепицу, рубероид и другие.
Выбор кровельного материала определяет величину угла наклона крыши. Чем плотнее материал кровли и герметичнее его стыки, тем меньше может быть уклон крыши, и наоборот, чем мельче размеры штучного кровельного материала, например, черепицы, тем круче должна быть крыша. Это объясняется не только большим количеством соединений малоразмерных деталей, а значит, возможным протеканием, но и большим весом кровли. Чем тяжелее кровельный материал, тем больший угол наклона нужно придать скатам. Рекомендуемые уклоны скатных крыш приведены в таблице 1.
| Материал скатной кровли | Уклон крыши | Масса 1 м², кг |
| Волнистые а/ц листы: среднего профиля | от 1 : 10 до 1 : 2 | 11 |
| усиленного профиля | от 1 : 5 до 1 : 1 | 13 |
| Волнистые целлюлозно-битумные листы | от 1 : 10 и более | 6 |
| Мягкая (гибкая) черепица | от 1 : 10 и более | 9–15 |
| Из оцинкованной жести: с одинарными фальцами | от 1 : 4 и более | 3–6,5 |
| с двойными фальцами | от. 1 : 5 и более | 3–6,5 |
| Керамическая черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 50–60 |
| Цементная черепица | от 1 : 5 до 1 : 0,5 | 45–70 |
| Металлочерепица | от 1 : 5 и более | 5 |
Необходимо отметить, что в таблице приведены рекомендованные практикой и нормативными документами уклоны скатов кровель из различных материалов и их усредненный вес на квадратный метр. Однако рынок строительных материалов намного богаче, фирмы-изготовители кровельных материалов постоянно совершенствуют свою продукцию: снижают вес и модернизируют технические характеристики изделий. При выборе конкретного материала на кровлю лучше использовать техническую документацию фирмы-изготовителя.
В вес кровли входит вес обрешетки. Обрешеткой называют несущий элемент кровли, к которому собственно крепится сама кровля. Различают два вида обрешеток: сплошная и разреженная (рис. 2). Чтобы определить требуемый вид обрешетки и шаг установки решетин, нужно заранее определиться с видом кровельного покрытия.
рис. 2. Обрешетки скатных крыш.
Разреженная обрешетка делается под жесткие кровельные материалы, то есть под те материалы, которые сами способны нести на себе снеговую и ветровую нагрузку и при этом не прогибаться и, тем более, не разрушаться. Разреженную обрешетку выполняют из деревянных жердей или пиленых брусков. В настоящее время в продаже появились П-образные оцинкованные металлические решетины. Шаг установки решетин и размер их сечения зависят от вида кровельного материала.
Под кровли из крупноразмерных штучных элементов: асбестоцементные листы среднего и унифицированного профиля длиной до 1,3 м и цементноволокнистые листы шаг раскладки обрешетки выбирают таким, чтобы под каждым листом оказалось три решетины. Обычно шаг решетин составляет 60 см под асбестоцементные и цементноволокнистые листы любой унифицированной длины. Сечение решетин обычно принимается 60×60 мм, можно и меньше, например, 40×60 мм, но тогда их нужно устанавливать чаще. Под волнистые целлюлозобитумные листы типа ондулин шаг обрешетки выбирается от имеющегося уклона скатов крыши. Он выбирается размером 45 см для уклонов от 1 : 6 до 1 : 4 и 60 см — для уклонов более 1 : 4. Для крыш с уклоном скатов менее 1 : 6 под ондулин делается сплошная обрешетка.
Под кровли из малоразмерных штучных элементов, например, из черепицы, шаг обрешетки принимается таким, чтобы каждая отдельная черепица легла на две решетины. Он может составлять от 16 до 40 см. Самый распространенный шаг примерно 33 см. При расчете веса кровельного покрытия лучше заранее определиться с выбором типа черепицы и уточнить шаг обрешетки. Обрешетку под черепицу при однослойном покрытии стелют из обрезных брусков сечением 50×50 или 50×60 мм, при двухслойном или тяжелой штампованной черепицей — сечением 60×60 мм.
При устройстве кровель из стального профилированного настила и его разновидности металлочерепицы, шаг решетин выбирается исходя из несущей способности материала. Обычно он составляет 35–40 см и равен поперечному шагу профиля металлочерепицы. Для обрешетки используются доски шириной примерно 100 мм.
Под мягкие кровельные материалы делается сплошная обрешетка. Применяемый для определения типа обрешетки термин — «сплошная» совсем не означает, что доски решетин прибиваются впритирку друг к другу. Обычно таким образом крепятся только две верхних и две нижних решетины, остальные образуют между собой зазор от 2 до 5 см. Решетины могут быть изготовлены из окромленого (ровного обрезанного с двух сторон по длине) или не кромленого теса толщиной 2–2,5 см. При применении не кромленых досок их располагают по скату кровли по типу комель к вершине, обзол с не кромленого теса должен быть обязательно снят.
Обрешетку под стальную кровлю выполняют сплошной или разреженной. Разреженную обрешетку делают из брусков сечением 50×50 мм, досок — 50×120 (140) мм, сплошную — из досок толщиной 30–40 мм. Бруски располагают через 200–250 мм друг от друга. Через каждые 1,4 м прибивают доски такой же толщины, как бруски, шириной до 140 мм (более широкие доски могут коробиться), которые необходимы для стыковки на них лежачих фальцев картин. Верх крыши — конек сбивают из досок шириной 200 мм.
В последнее время при использовании новейших кровельных покрытий стали часто использоваться контробрешетки. Контробрешеткой называют вторую, чаще всего сплошную обрешетку, выполненную под углом к первой. Угол наклона контробрешетки делают примерно равным 45°. Наклон решетин не только увеличивает пространственную жесткость крыши, но и позволяет сделать практически любую кровлю, за исключением, пожалуй, только черепичной, но при желании можно сделать и ее.
Сплошная обрешетка из досок в настоящее время почти не применяется ее заменили на сплошную обшивку скатов влагостойкой фанерой или плитами OSB (табл. 2).
Рекомендуемая толщина сплошных обрешеток (таблица 2)
| Шаг стропил, мм | Толщина фанеры, мм | Толщина OSB 3, мм | Толщина досок, мм |
| 600 900 1200 1500 | 12 18 21 27 | 12 18 21 27 | 20 23 30 37 |
Приблизительный вес материала кровельного покрытия можно принять по таблице 2, а вес обрешетки нужно рассчитать исходя из выбранного материала и конструкции кровли. Для деревянных обрешеток применяются бруски хвойных пород. Объемный вес одного кубометра древесины равен 500–550 кг/м³. Если будет использована фанера или OSB, то их объемный вес равен 600–650 кг/м³.
« назад далее »
Источник: «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.
нагрузки, количества, длины стропильной фермы, СНИП
Естественно, что каждый дом нуждается в прочной и надежной крыше. А крыша состоит из стропильной системы и кровельного пирога. Стропильная система является основой для устройства кровли и должна отвечать определенным требованиям. Поэтому перед тем, как строить дом, делается его полный проект, где расчет стропил занимает далеко не последнее место.
Какие нагрузки действуют на крышу здания?
Чтобы правильно произвести расчет всех элементов стропильной системы, требуется подсчитать нагрузки, которые будут действовать на кровлю.
Все нагрузки подразделяются на постоянные и переменные.
К постоянным относятся:
- вес элементов стропильной системы;
- вес кровельного покрытия;
- вес паро- и гидроизоляции;
- вес обрешетки и контробрешетки;
- вес отделочного материала потолка мансарды;
- вес кровельных ограждений, снегозадержателей, инженерных систем вентиляции и дымоудаления и прочего постоянно установленного оборудования.
Переменные нагрузки действуют на кровлю непостоянно и включают в себя:
- массу снежного покрова в данном регионе;
- ветровую нагрузку;
- вес людей, обслуживающих кровлю.
Переменные нагрузки для крыши
Кроме этих двух групп нагрузок, в районах сейсмически неустойчивых или подверженных другим природным катаклизмам при проектировании дома закладывается дополнительный запас прочности в расчеты всех несущих конструкций дома.
При расчете учитываются максимальные значения веса конструкций и материалов, а также людей , обслуживающих кровлю с инструментом и необходимым оборудованием.
Расчет нагрузок производится на один квадратный метр кровли. Для этого нужно знать удельный вес каждого материала, который используется для устройства крыши и кровли.
Если для строительства дома используются деревянные стропила — расчет производится в зависимости от веса выбранной древесины.
На определение размеров и сечения стропил оказывает большое влияние угол наклона скатов, размеры самого дома. На этом этапе определяется тип стропильной системы, поскольку для наслонных и висячих стропил расчет будет производиться по-разному.
↑Расчет снеговой нагрузки на крышу
Наша страна поделена на снеговые районы, где вес снежного покрова составляет от 80 до 560 кг на один квадратный метр. Для точного определения существует специальная таблица.
Деление территории России по величине снеговой нагрузки
При определении нагрузки от снежного покрова пользуются формулой:
S=Sg*µ
где Sg – это вес снега на один квадратный метр горизонтальной поверхности,
µ — это коэффициент, позволяющий рассчитать снеговую нагрузку применительно к наклонной поверхности.
- Если уклон кровли составляет менее 25 градусов значение µ принимается равным 1(единице).
- При уклоне кровли 25-60 градусов, коэффициент будет равняться 0,7.
- Если уклон крыши больше 60 градусов, снеговая нагрузка в расчет стропильной системы не принимается.
Ветровые нагрузки
При расчете нагрузки на стропила от ветра учитывается район строительства. Точно так же, как и при расчете снеговых нагрузок, имеется карта ветров, где все пространство России поделено на районы.
На расчет оказывает влияние:
- высота строящегося здания,
- место строительства – открытое пространство, лес, близлежащие озера и реки, городские застройки и прочие помехи, высота которых больше 10 метров,
- учитываются преобладающие ветра.
Для качественного расчета стропильной системы лучше воспользоваться услугами специалистов.
Карта ветров России
↑Расчет веса кровли
Вес кровельного пирога рассчитывается сложением всех его составляющих.
Если неизвестна величина удельного веса, то берется общий вес каждого материала, необходимого для покрытия всей кровли и делится на общую площадь.
Так получается значение веса одного квадратного метра. После этого вес одного метра квадратного умножается на поправочный коэффициент -1,1.
Если расчет сложно произвести самостоятельно, можно воспользоваться калькулятором расчета стропил, который есть на многих сайтах в интернете.
Можно рассмотреть на примере, как рассчитать вес кровли.
Допустим, что в качестве кровельного покрытия используется асбестоцементные листы:
- вес 1 кв. м. обрешетки из сосны – 15 кг;
- вес утеплителя (минеральная вата) 1 кв. м. -10 кг;
- гидроизоляция (полимерно-битумная) -5 кг;
- вес листа шифера -20 кг.
Вес пароизоляционной пленки не учитывается по причине её легкости.
Сложив все значения, получим цифру 50 кг. Умножаем на поправочный коэффициент и получаем вес одного квадратного метра кровли -55 кг.
Значение может существенно изменяться в зависимости от выбранного кровельного покрытия. Ведь вес, например, глиняной черепицы в 4-5 раз превосходит вес профлиста.
Вес кровельных материалов
↑Качество строительных материалов для кровли
Стропильные системы на частных домах обычно возводятся из древесины хвойных пород – сосна, лиственница, ель. При выборе пиломатериала следует обращать внимание на его внешний вид.
Согласно СНиП — стропильные системы, древесина не должна содержать:
- больше трех сучков диаметром более 3см на один погонный метр,
- сквозных трещин,
- свилеватости и синевы.
Влажность древесины должна быть не более 22%, что можно проверить влагометром.
Перед тем как монтировать стропильную систему, древесина должна пройти обработку антипиренами и антисептиками, чтобы исключить её загнивание и возгорание. Кроме этого, делается обработка дерева против жуков – короедов и прочих насекомых биологическими составами.
↑Расчет стропил
Длина стропил, в первую очередь, зависит от выбранного типа крыши.
Расчет фермы стропильной будет основываться:
- на ширине дома,
- виде стропил – висячих или наслонных.
Как правило, стропила устанавливаются поперек длиной стороны здания. Поэтому редко перекрывают пролеты больше 6 метров. Если же таковое случается, то стропила удлиняются и делается система стоек, подкосов, и прочих опорных элементов.
Так, например, при строительстве вальмовой крыши самыми длинными будут диагональные стропила, которые часто опираются на шпренгельные фермы.
Шаг стропил рассчитывается с учетом нагрузок, о которых мы рассказали выше.
Как правило, шаг стропильных ног делается равным 1 метру, но не менее 0,6м.
Чтобы узнать шаг стропил, следует измерить длину ската по карнизу.
Например, длина ската составляет 16 м. Предположительный шаг стропил принимаем 0,8м. 16:0,8=20. Далее к 20 добавляем 1 и получаем 21.
Мы сделали расчет количества стропил, в результате которого определили, что для ската длиной 16 метров нужно выставить 21 стропило.
Теперь длину ската — 16м:21=0,76. Получили расстояние между осями стропил. Округляем в большую сторону и получаем шаг стропил =0,8м.
Расчет длины стропил производится, согласно законам геометрии из школьного курса.
Зная угол наклона ската и ширину дома, можно вычислить длину стропильной ноги.
В данном случае она является гипотенузой относительно половины ширины дома и высоты крыши до конька.
И уже от длины стропил выбирается материал, из которого они будут изготавливаться.
Обычно, в частном домостроительстве для стропил используют доски толщиной 4-5мм и шириной 150-200мм. При недостаточной длине пиломатериала стропильные ноги делают срощенными или составными.
Для грамотного расчета деревянной стропильной фермы, чтобы впоследствии не пришлось вкладывать деньги в ремонт, лучше обратиться к инженерам – проектировщикам. Это особенно важно, если планируется жилая мансарда, а кровельный материал выбирается не из самых легких.
Самостоятельно сделать инженерные расчеты вряд ли по силам простому обывателю, а онлайн калькуляторы дают предварительный расчет. Сюда нельзя заложить те параметры, которые могут быть на самом деле. Да и не всегда форма крыши и её размеры может быть обсчитана такой программой.
Также советуем посмотреть:
Расчет кровли с помощью геометрических формул + видео
При сооружении крыши нельзя экономить на материалах, чтобы в будущем не имели место протечки, но и излишков не должно оставаться, поэтому расчет кровли должен быть максимально точным.
От чего зависит расчет кровли?
Если дом готов, достаточно взглянуть на его крышу, чтобы определить фронт измерительных работ. Простые стропильные конструкции будут означать легкие вычисления, например, не составит труда выяснить, как правильно рассчитать двухскатную крышу, не говоря уже про односкатную. Однако весьма распространены и более сложные варианты. В частности, пирамидальная, ломанная мансардная или полувальмовая четырехскатная кровли создадут определенные сложности для новичков. Но даже венчающая постройку многощипцовая конструкция может быть быстро и, главное, правильно просчитана в отношении затрат материалов, если знать все необходимые формулы.
Калькулятор покрытия кровли
Укажите все поверхности для покрытия.В первую очередь следует помнить, что из скольких бы скатов не состояла крыша, все поверхности либо уже являются простыми геометрическими фигурами, либо могут быть на них разбиты. Далее, калькулятор расчета кровли требует оперировать в процессе вычислений такими понятиями, как реальная и эффективная площадь покрытия. Первая является собственными габаритами листа, а вторая – с учетом нахлеста уложенного выше ряда. Иными словами, часть материала заведомо нужно вычитать, поскольку он будет перехлестываться с другими листами. Процент потерь зависит от наклона ската и характеристик покрытия (отходов от металлочерепицы больше, чем от рулонного материала).
Типовое решение, как рассчитать площадь крыши
Вариант с одним или двумя скатами самый простой, для вычисления размеров нужно лишь знать длину дома, стропильной ноги, а также свеса (карнизного и фронтового). Если правильно все сложить и перемножить, получим следующую формулу: S = (Lд + 2Lфс)(Lсн + Lкс), где Lд – длина торцевой стены дома, Lфс и Lкс – длина фронтового и карнизного свеса соответственно, а Lсн –стропильная нога. Иными словами, калькулятор расчета крыши дома можно использовать, не вылезая на нее, а сделав все обмеры с земли, чердака и приставленной к стене стремянки. Но не забывайте, что таким способом вы получаете площадь только одного ската, для полноты картины результат нужно умножать на 2.
Более сложные конструкции обычно требуют обмеров непосредственно поверхности, то есть, если покрытия нет, то по готовой обрешетке, а если нужно узнать, как рассчитать обновление кровли, то по старой ее обшивке. Узнав длину и ширину каждой плоскости крыши, рисуем точную ее раскладку, после чего делим на простейшие геометрические фигуры. К примеру, полувальмовая четырхскатная крыша состоит из двух трапеций, двух прямоугольников и четырех треугольников. Обычная ломанная мансардная кровля на проекции будет выглядеть, как один большой квадрат или прямоугольник. Многощипцовая конструкция будет отличаться только большим количеством вышеперечисленных геометрических фигур.
Формулы, подсказывающие, как рассчитать площадь кровли, можно найти и в школьном учебнике, но для вашего удобства они будут приведены далее. Итак, выше мы уже рассчитывали прямоугольник, но та формула была составлена из многих параметров, на деле же она выглядит как S = ab, где a и b – сопредельные стороны фигуры. Трапецию можно вычислить следующим образом: S = h(a + b)/2, где h – высота. Такой вариант наиболее удобен ввиду того, что боковые стороны, а, следовательно, и углы между ними и основанием могут быть неравны. Для определения площади треугольника берем формулу S = bh/2, где b – основание, а h –опущенная на него высота. Если хоть один угол равен 90 градусам, можно использовать формулу S = ab/2, где a и b – катеты.
Инструкция, как рассчитать крышу дома
Выше мы приводили пример вычисления сложной кровли путем составления ее проекции. Можно пойти более простым путем и взять план дома, где крыша отображена на плоскость схематически, затем определить площадь и умножить на коэффициент уклона. К примеру, для того, чтобы узнать, сколько потребуется рулонов мягкого покрытия, исходя из того, что одной скатки хватает на 3 квадратных метра, берется формула N = SK/3. Здесь S – площадь созданной проекции, K – коэффициент уклона, который можно узнать из таблицы:
Если вы задаетесь вопросом, как рассчитать высоту крыши, данную задачу можно решить по вышеприведенным показателям. Например, ширина дома – 10 метров, а угол положения стропильной ноги – 35 градусов. Берем половину ширины и умножаем на коэффициент уклона, равного 35 градусам, получается 5 . 0.79 = 3.95. Это и есть искомая высота конька. При этом, если вам известен угол ската, обязательно нужно правильно подобрать материал относительно крутизны уклона, что также можно сделать с помощью данных из таблицы, но уже другой:
Для ондулина кровельный калькулятор будет несколько иным, поскольку известно, что реальная площадь одного листа составляет 1.82 квадратных метра, но уменьшается вследствие верхнего и бокового нахлеста соседних листов до 1.62 м2. Вот именно с эффективным значением и придется работать, вычисляя соотношение между площадью крыши и материала. Иными словами, количество листов ондулина вычисляется по формуле N = Sк/Sл, где Sк – площадь кровли, а Sл – размеры материала.
Как рассчитать кровлю из металлочерепицы?
Известно, что кровельный металлопрокат является одним из самых долговечных материалов, используемых для обшивки крыши. При надлежащем уходе такое покрытие будет служить до 50 лет и даже более в условиях умеренного воздействия климатических факторов. Чтобы вычислить, сколько потребуется металлочерепицы, нужно узнать ее габариты, и, решив задачу, как рассчитать размер крыши, перейти к определению количества листов материала. Впрочем, оба этапа можно совместить. Для этого используем формулу N=(Lck/Вл)(Вck/Lл), где Lck – длина ската, Вл – ширина листа, Вck – ширина ската, и Lл – длина листа.
При любых вычислениях длину ската обязательно нужно брать с учетом карниза и с вычетом коньковой накладки.
Существуют и другие задачи, кроме как рассчитать кровлю, например, нужно определить и другие элементы, необходимые для обшивки крыши. В частности, вам потребуются ендовы, коньки, элементы свесов и карнизов. Определять их количество нужно уже не в квадратных, а в погонных метрах, с учетом нахлестов, которые, обычно, составляют 10-15 %. Также не следует забывать про крепежные элементы, такие как кровельные гвозди или длинные саморезы, которых требуется не менее 9 штук на один лист материала. Что касается гидроизоляции, одного рулона обычно хватает на 75 квадратных метров крыши, с учетом нахлестов это число сократится приблизительно на 15 %. Таким образом, площадь кровли нужно делить на 63.75, чтобы узнать, сколько рулонов гидроизоляции вам понадобится.
