Способы и правила расчета высоты крыши относительно дома

Использование практического метода расчетов

Какой бы ни была высота одноэтажного дома до крыши, определить высоту конька можно и практическим методом. Его используют при расчетах североамериканские плотники, работа которых ориентирована на возведение малоэтажных каркасных домов. Однако кардинально этот процесс практически ничем не разнится с работами, проводимыми мастерами в иных странах.

У данного метода имеется технологическая особенность: монтажный элемент нижних пяток стропил к основанию осуществляется методом врубки. Стропила опираются на коньковую доску. При несоблюдении этого условия на этапе создания схемы и получения расчетов, уклон станет другим, а этого лучше избегать во время определения крайнего параметра уклона, рекомендованного изготовителем кровельного материала.

В основе вычислений мы опять имеем равносторонний треугольник, поделенный на две одинаковые части. У нас есть ширина коробки дома и уклон.

Последовательность определения высоты конька будет состоять из таких действий:

• В первую очередь создаем масштабированную схему, и указываем на ней точные размеры коробки дома. Лучше всего, если масштаб будет 1:100, при котором 1 см будет равняться 1 метру в масштабе. Если вам по каким-либо причинам с таким масштабом работать неудобно, можно выбрать свой, покрупнее или помельче.
• Определим центр пролета, и уже от него прочертим вверх линию, являющуюся осью симметрии кровли.
• При помощи транспортира от угла коробки дома пометим угол наклона создаваемой крыши. Для этого проведем линию, опираясь на помеченный угол.
• Чтобы определить, на какой высоте потребуется разместить доску конькового прогона, стоит опираться на данные, полученные в результате пересечения оси симметрии крыши с линией наклона скатов.
• Помечаем абрис конькового прогона и стойки, на которую будет опираться прогон. Их линия симметрии должно совпасть с линией симметрии кровли. Для этого потребуется в оба направления от оси отложить полтолщины коньковой доски и прочертить линии.
• Линия нижней стороны треугольника, диагональ и рядом расположенная боковая грань конькового прогона вместе со стойкой укажут на определяемый нами треугольник, у которого вертикальный катет будет равняться высоте крыши.
• Подъем делаем меньше на треть толщины доски – то есть на глубину врубки нижнего элемента стропил.
• От определенной нами высоты вверх отсчитывает ширину коньковой доски, и прочерчиваем коньковый прогон, после чего – коньковую стойку.
• Теперь согласно масштабу чертим стропильную ногу, учитывая, что у нее будет просадка на треть ширины из-за вырубки. Чтобы сделать работы проще, параллельно диагонали чертим прямую линию длиной 2/3 толщины стропила.

Особенности расчета представленными методами

Указанные методы подсчета позволяют определить лишь подъем крыши.

При выступе стропильных досок за границу прогона следует к высоте искомого параметра добавить 2/3 толщины использованного бруса. Это обусловлено сокращением толщину материала на 1/3 за счет глубины врубки.

При осуществлении расчета учитывать стропильную обрешетку ввиду малозначительности ее размеров не требуется.

Следует принимать во внимание, что при непосредственном возведении крыши возможны незначительные отклонения в большую или меньшую сторону. При этом каких—либо негативных последствий разница показателей до 10 см не оказывает

При этом каких—либо негативных последствий разница показателей до 10 см не оказывает.

Четыре ската во всем своем многообразии

Давайте разберем основные виды вальмовой крыши:

• Классическая четырехскатная. В ее конструкции используются прямые стропила, а угловые ребра тянутся от конька. В этой конструкции свесы расположены на одной высоте.
• Голландская полувальмовая. Здесь противоположные скаты уже укорочены, примерно в 1,5-3 раза. Такая конструкция хороша для установки вертикальных окон в мансарде, которых обычно так сильно не хватает.
• Датская полувальмовая. В этой конструкции есть вертикальные фронтоны, ниже которых монтируется торцевой скат. В качестве фронтонов здесь часто выступают треугольные окна.
• Ломаная волевая вальмовая конструкция. Это скаты разных размеров, которые находятся при этом еще и под разными углами. Такая крыша смотрится объемной, и у нее более рационально используется площадь внутренней мансарды. Но и проектирование, и установки у нее немного сложнее, чем у классической.
• И наконец шатровая крыша. Такую возможно установить только на дом, имеющий квадратную форму. В этом случае все скаты имеют правильную форму равнобедренного треугольника, и все хребты сходятся в одной точке сверху.

Также один из популярных видов вальмовой крыши – Г-образная. Впервые такая крыша появилась в Италии, еще в XIX веке. А со временем и в США, когда дома стали строить в стиле ранчо. У нее четыре слегка наклонных ската, которые образуют своей формой очертания буквы «Г» за счет перпендикулярного соединения между собой.

Это просто идеальный вариант для дома, который необходимо защитить от сильного ветра. Кроме того, в жаркую погоду от солнечных лучей его отлично закрывает выступающие козырек. И, наконец, благодаря непрерывности карниза Г-образной вальмовой крыши, довольно легко устанавливать водостоки.

Ведь у такой архитектуры есть свои секреты: козырек веранды всегда повторяет очертания большого крыла Г-образной крыши. В таком случае такая крыша смотрится просто великолепно! Но есть и минусы у такой конструкции – сокращение площади чердачного пространства, причем довольно существенно.

Как вы видите, у каждой из формы есть свои преимущества, как в вопросе стиля, так и в вопросе эстетики. В этом как раз вся вальмовая крыша: как сделать правильно проект, стоит ли оставлять небольшие фронтоны снизу или вверху, как у датской и голландской крыши, не подскажет ни один архитектор. Ориентируйтесь только на собственное чувство комфорта и то, какого наполнения и дизайна у вас будет мансарда.

Как правильно рассчитать высоту конька двухскатной крыши

Чтобы высчитать оптимальную высоту конька двухскатной крыши с наибольшей точностью, от вас потребуются минимальные знания тригонометрии и умение переносить масштабы и пропорции с бумаги на строительную площадку.

Итак, высоту крыши можно определить математическим способом или используя графический метод.

1. С математической формулой расчёта высоты конька вы уже знакомы, мы приводил формулу выше.  При этом стоит ориентироваться на угол ската, который рекомендован производителем кровельного материала, с учётом технических особенностей конструкции каркаса.

2. Графический метод заключается в построении схемы будущей крыши в масштабе. Он более наглядный, но не отличается высокой точностью.

Здесь требуется небольшое, но важное уточнение: перечисленными методами вы рассчитаете не точную высоту конька, а примерную. Истинные размеры будут зависеть от конструкции верхней части стропил, вернее, способа их монтажа

Если это технология висячих стропил, то никаких корректив в полученное значение высоты кровли вносить не нужно.

При использовании наслонных стропил, когда верхняя часть стропила ложится выше линии конькового прогона, к расчётной высоте крыши следует прибавить 2/3 толщины стропильного бруса, поскольку глубина врубки обычно составляет 1,3 от толщины бруса.

Что касается обрешётки, то она в расчёт не принимается, хотя может вносить свои коррективы в размеры конструкции, в том числе высоту крыши. В любом случае отклонения от расчётов в пределах 5-8 см не критичны, поскольку практически не влияют на характеристики кровли.

3. Узнать высоту конька двухскатной крыши можно и с использованием практического способа. Такой метод популярен в Северной Америке, где в фаворе возведение каркасных одноэтажных домов. Но по своей сути метод фактически такой же, каким пользуются в других странах.

Но есть один технологический нюанс: нижние пятки стропил крепятся к мауэрлату методом врубки, а верхней опорой служит коньковая доска. Если не следовать этому правилу, уклон ската может оказаться выходящим за границы значения, рекомендуемого производителем используемого кровельного материала.

Итак, чтобы вычислить, какой должна быть высота фронтона крыши практическим способом, нужно придерживаться следующей инструкции:

• рисуем схему дома, желательно в масштабе 1:100, с указанием точных габаритов коробки.
• центр пролёта определить несложно, от него проводим линию, которая будет осью симметрии конструкции кровли;
• используя транспортир, помечаем точку с нужным углом ската, поместив центр инструмента в один из углов коробки. Чертим линию, делаем то же самое с другой стороны;
• в месте пересечения мы получим верхнюю точку подъёма – это минимальная высота конька будущей двухскатной крыши;
• затем проводим пунктирные линии параллельно полученным ранее, они должны пересечься вы точке, разделяющей высоту коньковой доски пополам;
• подъём уменьшаем на глубину врубки стропил снизу, то есть на 1/3 толщины доски;
• результат увеличиваем на ширину коньковой доски и затем к полученной точке прочерчиваем коньковую стойку;
• завершающий этап – черчение с учётом масштаба стропильной ног, взяв в расчёт то, что она будет располагаться на 1/3 ширины ниже из-за врубки.

Получается, что итоговая высота конька будет равна высоте подъёма плюс 2/3 толщины стропила.

Отметим, что на практике высота и другие размеры, возможно, не совпадут с расчётными, но небольшая погрешность, как мы уже отмечали, допустима.

В случае наличия мансарды расчётная высота конька может оказаться недостаточной для свободного перемещения в мансардном помещении. Тогда используют такой приём, как приподнятие точки примыкания кровли к мауэрлату, при этом угол и пропорции останутся неизменными.

Как рассчитать высоту крыши: расчет высоты конька дома

Кровля является первым защитным барьером дома, который препятствует проникновению в жилое помещение холодного воздуха, талой или дождевой влаги. Если грамотно рассчитать, а затем правильно определить высоту конька кровли, она будет самостоятельно отводить атмосферную влагу, снеговую массу с поверхности ската, не допуская увеличения нагрузки на стропильную систему. В этой статье мы расскажем, как просто рассчитать высоту крыши дома, а также как этот параметр влияет на качества кровельной конструкции.

Определение и функции

Чтобы внешний вид крыши был гармоничным и органично дополнял архитектурный замысел дома, необходимо правильно рассчитать соотношение ширины и длины здания. Согласно строительной терминологии высотой конька называют расстояние от середины основания кровли до ее высшей точки. От этого параметра зависят следующие качества конструкции:

1. Угол наклона скатов крыши. Чем выше конёк, тем круче должен быть уклон крыши дома. На территории средней полосы России, которая славится большим количеством зимних осадков, затяжными ливнями осенью, рекомендуется выбирать угол наклона скатов в пределах 20-50 градусов.
2. Площадь скатов. Чем выше кровля, тем большую площадь имеют скаты, за счет чего увеличиваются расходы на кровельное покрытие, а также материал для изготовления стропильного каркаса.
3. Несущая способность каркаса. С увеличением высоты крыши возрастает вес, а, следовательно, и нагрузка от кровельного пирога, из-за чего приходится усиливать каркас конструкции дополнительными элементами.

Стропильная система крыши

Важно! Существует 2 метода расчета высоты крыши: можно рассчитать этот параметр, исходя из величины желаемого уклона, или, наоборот, определиться с высотой кровли, а затем рассчитать, какой для этого нужно сделать угол наклона скатов

Факторы, влияющие на выбор

Высота крыши дома оказывает значительное влияние на технические характеристики, эксплуатационные характеристики конструкции. Если правильно рассчитать, а затем сделать проект кровли, отвечающий климатическим условиям, характеру использования сооружения, то она прослужит дольше, будет нуждаться в меньшем уходе и обслуживании. При проектировании крыши дома учитывают следующие факторы:

• Количество осадков. Чем больше среднегодовое количество осадков в регионе строительства, тем больше выше должен быть конёк.
• Силу и направление ветра. В ветреных регионах рекомендуется строить малоэтажные сооружения с низкой, покатой кровлей, чтобы ее не срывало от стремительных порывов воздуха.
• Характер использования помещения. Если проект дома предусматривает устройство жилой мансарды, то высота конька должна составлять не менее 2,5 м.

Влияние климатических факторовВлияние кровельного материалаФункции стропильных систем

Порядок расчета

Выполнить расчет высоты кровли достаточно просто, даже если не иметь под рукой специальной программы-калькулятора. В основу вычислений принимается, что вертикальный срез крыши представляет собой равнобедренный треугольник, основание которого соответствует ширине фронтона. Зная геометрические формулы, мы можем найти высоту конька по формуле вычисления, справедливой для треугольника:

1. Сначала нам необходимо измерить ширину сооружения, а затем разделить эту величину на 2.
2. Затем нужно определить уклон ската, то есть вычислить угол между основание кровли и поверхностью ската.
3. Следующим действием мы по таблице Брадиса или с помощью инженерного калькулятора определяем тангенс угла, образованного основание крыши и скатом.
4. Затем мы умножаем половину ширины перекрываемого сооружения на тангенс угла между скатом и основание крыши, получая высоту конька.

Опытные мастера рекомендуют выбирать высоту конька таким образом, чтобы уклон кровли находился в пределах 25-45 градусов. При этих значениях конструкция обладает оптимальным соотношением цены и эффективностью водоотведения.

Зависимость высоты крыши от способа использования помещенияЗависимость полезной площади мансарды от высоты крыши

Как рассчитать при устройстве чердака в двухскатной крыше

Расчет высоты крыши также будет зависеть от того, собираетесь ли вы устанавливать чердачное помещение. Если собираетесь, то чердачное пространство от дома будет отделено потолком. Чердак может быть жилым и нежилым. Конструкция с жилым чердаком, как правило, имеет ломаную схему, при которой стропильная система будет состоять из двух ярусов.

Определяясь с тем, какой высоты должен быть конек крыши в случае наличия чердака, нужно рассчитать две величины: высоту нижнего сегмента крыши и высоту ее вершины, опирающуюся на нижний ярус. Нижний ярус, зачастую, имеет высоту в 2,0-2,03 метра.

Кроме того, нужно учесть рост самого высокого хозяина дома, прибавив к этому показателю 30-40 см, для того, чтобы в помещении было удобно и безопасно передвигаться. Размеры верхней части ломаной крыши могут быть любимыми, они будут определяться индивидуальными предпочтениями хозяев.

Высота конька чердаков, которые не будут предназначаться для проживания, будет зависеть от норм пожарной безопасности.

Еще один вариант бесчердачного помещения – с пространством, объединенным с основной коробкой. Как правило, его расположение находится на одной высоте с потолком предыдущего этажа. Чердаки мансардного типа сооружают по двускатной схеме, при этом мауэрлат должен быть уложен на стены выше 1,4 метров. В случае с половинчатой мансардой отсчет высоты конька начинают от нижней грани мауэрлата.

Какую предпочтительнее выбрать?

двускатная конструкция лучше

1. Простая в уходе и обслуживании.
2. Надежная.
3. Практичная.
4. Имеет хорошие показатели тепло и гидроизоляции.

Хотя затраты на ее установку могут быть выше, она окупится за время эксплуатации. В северных регионах с большим количеством снега зимой это практически единственно возможный вариант.

Односкатная крыша подойдет для нежилых помещений. Она не такая надежная, зато найти причину поломки и отремонтировать ее можно самостоятельно.

Жилой дом с односкатной крышей может стать реальностью, если задаться этим вопросом на этапе проектирования. При наклоне кровли в 20 градусов даже регулярная чистка потребуется только после сильного и продолжительного снегопада.

Определение высоты крыши

Наиболее важные факторы, влияющие на выбор высоты расположения конькового соединения, относятся к природным условиям зоны, в которой происходит строительство. Согласно строительным нормам этот параметр выбирают, исходя из следующих условий:

1. Количеству выпадающих осадков. Чем больше в регионе строительства выпадает осадков зимой, тем выше располагают , чтобы получить крутые скаты, с поверхности которых снег соскальзывает «самотеком». Для средней полосы России рекомендованный уклон составляет 40-50 градусов. Чтобы поучить это показатель при ширине дома 6 м, конек надо поднять минимум на 2,52 м.

2. Тип кровельного материала. Характер поверхности покрытия крыши отражается на рекомендованном уклоне крыши. Если поверхность шершавая, то угол расположения скатов увеличивают, чтобы облегчить сход снежных масс. Если кровельный материал гадкий, то уклон выбирают в районе нижней границы рекомендованных значений, так как увеличение этого параметра увеличивает площадь и вес скатов.

3. Силу ветра. В районах, где превалирует резкий порывистый ветер, часто случаются ураганы, уклон крыши уменьшают, чтобы снизить парусность кровельной конструкции. Сильный ветер срывает покрытие с поверхности крыши, снижая защиту от проникновения влаги.

Зависимость высоты конька от уклона скатов

От чего зависит

Очень важным параметром, от которого придется отталкиваться в расчетах и от которого зависит надежность конструкции, является угол наклона.

Существует ряд факторов, от которых зависит этот параметр, как и значение высоты конструкции.

Атмосферные явления

К такому фактору необходимо подстраиваться, ведь противостоять таким явлениям бессмысленно.

Из атмосферных факторов, которые влияют на кровлю, имеются следующие:

1. Ветер. Угол ската выбирается в зависимости от погодных условий, которые присущи зоне, в которой располагается дом. Если в основном в регионе преобладают порывистые ветра, то угол выбирается не больше 10-20 градусов. В остальных случаях ветер не влияет на угол ската крыши.
2. Осадки. Регион, в котором наблюдается обильное выпадение осадков, угол ската рекомендуется выбирать больше 45 градусов. Такая конструкция крыши позволяет быстро осадкам стекать.
3. Масса снега. Аналогично предыдущему фактору, выбор высоты зависит от обильности выпасаемых снежных осадков в зимний период. Угол ската желательно выбирать в 45 градусов и больше, если снег в регионе выпадает часто и в больших количествах.

ВАЖНО!

Всю информацию о характеристиках вышеуказанных параметров можно узнать из СНиПа 2301-99.

Необходимость создания чердака

Без чердака обычно возводят постройки нежилого типа и достаточно легкие, например, гаражи и сараи. Для жилого дома всегда необходимо предусмотреть наличие чердачного помещения. Использовать его или нет – это уже личное дело каждого.

Необходимость сооружать чердачное помещение – фактор, который влияет на значение высоты крыши исходя из комфорта передвижения по будущему помещению. А именно, есть необходимость передвигаться по чердаку и эксплуатировать его как жилое или складское помещение.

Если же помещение предусматривается нежилое, то существует ряд правил и для такой конструкции:

• в расчет высоты крыши берутся противопожарные требования к дому;
• размер помещения не должен быть помехой техническому обслуживанию;
• обязательно наличие сквозного прохода, высотой 1,6 м и длиной 1,2 м.

Тип кровли

Существуют особые правила, отталкиваясь от которых определяют параметр высоты крыши относительно материала для ее покрытия:

1. Если в кровельном материале много штучных элементов, то угол наклона выбирается как можно больше.
2. Если крыша выбрана низкой, то стыки в кровельном материале должны быть сведены к минимуму.
3. Для материала большой массы избирается максимально большой угол для того, чтобы общий вес материала равномерно распределялся по поверхности.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Эти параметры следует учитывать в совокупности, чтобы обеспечить надежный и долгий срок эксплуатации крыши.

Минимальный показатель уклона

Кровля считается главным материалом при устройстве верхней поверхности крыши, она также требует соблюдения определённых правил уклона в зависимости от её вида.

1. Если с профнастилом используется угол с показателем в 12 градусов, то для металлочерепицы такой показатель нужно увеличить до пятнадцати градусов.
2. Мягкая черепица может быть уложена на крышу с уклоном в одиннадцать градусов. В этом случае нужно учитывать особенности сплошной облицовки.
3. При укладке керамической черепицы показатель наклона должен доходить до 22 градусов.
4. Также нужно учитывать и то, что стропильная система подаётся большой нагрузке в случае ската с небольшой наклонностью. Чтобы избежать перегрузки ската во время строительства, нужно обязательно помнить о рекомендуемом наклоне.
5. Минимальный показатель уклона кровли из сэндвич-панелей доходит до пяти градусов, если в панелях конструкции в дальнейшем будут находиться окна, то такой показатель возрастает до семи градусов.

Самостоятельное определение уклона крыши

Чтобы изменить общий угол ската, можно применить специальный прибор, который поможет не тратить вам своё свободное время. Название такого инструмента — уклономер.

Также можно воспользоваться механическим угломером — более бюджетный вариант, но при этом не исключены длительная морока с таким устройством, особенно в том случае, если владелец использует инструмент первый раз.

Перед началом измерения необходимо понять общую специфику устройства:

1. Стандартный тип угломера без электронных функций выглядит как рейка с зафиксированной рамой. На стыке планок расположена ось, на который закреплён маятник. В его комплект входит пара колец, грузик, указатель, а также пластина. В дополнение к такому прибору идёт шкала с делениями, которая расположена на внутренней части выреза. Если расположить рейку по горизонтали, то указатель будет совпадать с нулевым делением шкалы.
2. Теперь следует рассмотреть главный процесс измерения, для которого и был создан данный прибор. Для начала рейку угломера следует выставить перпендикулярно по отношению к коньку. После на шкале маятника будет указана нужная величина в градусном показателе.
3. Способ, который основан на самостоятельном расчёте здания для изменения наклона с помощью проведения математический вычислений, не так эффективен. Чтобы измерить наклон крыши самостоятельно, для начала нужно определить длину катетов и гипотенузы. Если же говорить об измерении наклона кровли, то в этом случае прямая ската и станет гипотенузой.
4. После рассчитывается длина противолежащего и прилежащего катетов. Первым катетом является расстояние, которое разделяет конёк и перекрытие, а размер второго нужно принимать в виде расстояния между серединой перекрытия и карнизным свесом на одном из скате.
5. В этом случае после получения двух значений для нахождения третьего используется правило тригонометрии. В результате, зная синус, косинус либо тангенс (всё будет зависеть от размера составляющих), через инженерный калькулятор происходит вычисление цифрового показателя наклона крыши в процентном соотношении.

Если говорить о нагрузке, то лучше не выбирать минимальный показатель наклона, так как это может отрицательно повлиять на новую крышу. Если же кровля плоская, и изменить её не получится, то нужно обязательно использовать укрепительные редуты.

В общем расчёте цены не нужно забывать о массе общей конструкции дома и помнить о нагрузке от осадков — это поможет выявить не только правильный, но также и более экономичный метод для вас и вашего бюджета.

Если уклон ската доходит до 10 градусов, то лучше всего подойдёт отделка из гравия, до 20 градусов — шифер, а также профнастил. Стальные и медные листки лучше всего использовать в больших конструкциях, когда показатель верхнего румба варьируется от 50 до 60 градусов.

Величина нагрузок внешней среды

Ещё одним важным фактором в этом случае считается значение угла наклона кровли при воздействии на него внешних нагрузок, которые выпадают на конструкцию крыши.

В это случае можно заметить определённую связь. Можно заранее вычислить все линейные размеры и углы, но в итоге всё равно придётся провести деталировку. Нужно чётко определить, из какого материала будут создаваться узлы стропильной системы и детали, какова длина их сечения, шаг расположения, а также максимальная длина между двумя точками опоры, метод крепления элементов и их установка на несущие стены дома. Кроме собственного веса, на уклон большое влияние оказывает воздействие из внешней среды.