Расчет кровли двухскатной крыши

Расчеты кровли двухскатной крыши – трудоемкий процесс, потому что влияет на них множество факторов. Можно сразу обратиться к профессионалам, можно воспользоваться онлайн-сервисами и сделать расчетные работы самостоятельно. Но вначале обязательно нужно разобраться, что учитывается в расчетах и как избежать в них ошибок.

Главный элемент мансардной крыши – стропильная система. Это каркасное сооружение берет на себя кровельную нагрузку, является основанием для перекрытий и дает крыше форму. Стропильная система это:

• сами стропила;
• мауэрлат;
• ригели;
• конек;
• стойки;
• лежень;
• подкос;
• схватка;
• обрешетка.

Конкретно двухскатная крыша – самый надежный и популярный вариант кровли. Скатные плоскости ее просты, раскрой покрытия для них не будет сложным, а количество отходов – минимально. На таких крышах не задерживаются осадки, потому не придется усиливать гидроизоляцию. Вот почему двухскатная крыша нередко обходится дешевле односкатной.

Рассмотрим, что стоит учесть.

• Ширина такой крыши зависит от размеров коробки и вида покрытия, а уже оно влияет на то, какой крутизны будут скаты.
• Уклон крыши зависит от того, каковы климатические особенности района строительства, и, конечно, от типа кровли.
• Все перечисленное, ширина и уклон, определят высоту конструкции. И важно, чтобы она соответствовала архитектурным стандартам и эстетическим запросам.
• Идеальна та крыша, где все параметры сочетаются, когда ширина и высота определяют уклон, который нужен для отвода осадков.
• Чем больше крутизна, тем быстрее растет расход строительства. По уклону подбирают и кровлю. Ориентир идет на ее вес и специфику, после чего проектируют и рассчитывают стропильный каркас. Для этого нужно знать все параметры и те нагрузки, что действуют на крышу извне.

Как зависят друг от друга пропорции крыши, как сложно устроен стропильный каркас, как подбирать покрытие – все это укладывается в систему простого подбора. Что-то не подошло, этот элемент заменяют. Но такой вариант не для всех хорош, новички и вовсе теряются при слове «подбор» (все же для этого нужен опыт) и приходят к необходимости делать типовой проект. Типизация важна для ландшафтной идентичности и сокращения расходов на проектировку. Но все же и этот вариант – не гарантия идеального результата.

То, какими будут конфигурация и размеры двухскатной крыши, зависит от стропильного каркаса. Скаты укладывают на ребра стропильных ног, которые образуют двухгранный угол. Их делают из древесины и металла.

Технологии для обустройства двухскатной крыши используются две – висячая и наслонная.

Разберем, в чем особенности каждой.

• Висячая. Стропила в ней верхами будут упираться только друг в друга. Опорой же для низа станут стены. Висячие стропильные ноги, таким образом, сформируют равносторонний треугольник (его основание еще называют затяжкой). Такая система не создаст распор, она не передает распирающую нагрузку на стенки коробки. Стропильные треугольники ставят или в собранном на земле виде, или сооружают из отдельных стропил на месте. Верхней опоры нет, а значит, висячий метод функционален только для обустройства небольших домиков с маленькими пролетами.

• Наслонная. У верха и низа стропилин есть мощная опорная точка. Нижней опорой будут стены сооружения (с учетом оснащения мауэрлатом). Верх же стропильных ног держит упор на прогонную балку, что формирует конек. Прогонная балка опирается на опорную систему, что сооружена конкретно для нее, на внутреннюю стену либо каменные фронтоны коробки (они возводятся до устройства кровли). Наслонным способом пользуются, когда строят большие дома с внутренней несущей стеной или колонным рядом.

Оба типа стропильной системы предполагают минимальное количество конструктивных элементов при перекрытии коробок до 10 м. Не исключена установка специальных укрепляющих деталей – схваток, подкосов, боковых прогонов. Они гарантируют жесткость и устойчивость такого сооружения.

От типа основы стропильной системы зависит, как именно вычисляют ширину крыши. При монтаже на балки перекрытия они формируют карнизный свес, это значит, определяют размеры крыши. Если же идет установка на мауэрлат, ширина крыши определится по формуле сложения трех величин: ширины коробки и двух проекций ширины карнизного свеса. Но в подсчетах используют лишь несущую часть ширины крыши, что равна ширине коробки.

В каркасных постройках мауэрлатом становится верхняя обвязка, которая соединяет разные элементы в один каркас. В деревянном же строительстве функция мауэрлата исполняется верхним венцом, который сложен бревном или брусом. Если используют так называемую балочную схему устройства, применяются матицы. Так называют бревна или брусья, что уложены под верхним венцом стопы как перекрытие.

Карнизные свесы крыш могут образовываться стропильными ногами, кобылками, что к ним пришиты, либо кирпичным выступом. Ширину свеса определяют тип кровельных материалов и стены.

Ширина свеса – стандарты:

• для профлиста – 0,5 м;
• для шиферной кровли – 0,1 м;
• для керамической черепицы – 0,5-0,6 м;
• для битумной черепицы – интервал 0,3-0,4 м;
• для металлочерепицы – 0,4-0,5 м.

Угол наклона скатов варьируют в довольно широких диапазонах – от 10 до 60 градусов, плюс допустимые отклонения в обе стороны. Обычно обе плоскости двухскатной крыши одинаковы в плане угла наклона. Даже если конструкция специально делается несимметричной, в жилых домах скаты располагают одинаково, эффект симметрии же достигается разноразмерными скатами.

Что влияет на определение крутизны скатов.

1. Тип покрытия плюс вес обрешетки. Чем плотнее кровля, тем меньше значение уклона. Чем меньше стыков и нахлестов между частями покрытия, тем ниже может быть крыша. Обратная закономерность присутствует.
2. Вес кровли с учетом всех компонентов кровельного пирога. Тяжелое покрытие, что расположено под углом к горизонту, давит на основание уже просто своей проекцией. Чем выше уклон, тем меньше на перекрытие передается масса. Тяжелая кровля требует крутой крыши.
3. Климат в данном регионе. Высокий уклон быстрее отводит осадки, а там, где их много, именно так и нужно. При этом высокие скаты более чувствительны к ветрам. Потому пологие конструкции в регионах, где сильные ветры не редкость, более уместны. А вот там, где выпадает много осадков, делают крыши с высоким уклоном.

Примеры определения уклона по материалу:

• мягкая черепица – уклон от 1:10 и более;
• цементная черепица – от 1:5 до 1:0,5;
• оцинкованная жесть – от 1:4 и более.

По нормативам от вершины до перекрытия должно быть минимум 1,6 м. Каков верхний предел, зависит от проекта и вкуса хозяев дома.

Высоту коньковой вершины можно высчитать чертежным методом.

• Прочертить схему коробки дома в масштабе.
• Найти середину верхнего перекрытия.
• От середины вверх проложить ось симметрии.
• В любую из сторон от центра отложить половину ширины крыши – получится крайняя точка свеса.
• Используя транспортир, от крайней точки свеса надо вычертить прямую под углом, который рекомендован производителем кровли. Точка, где она пересекается с осью, будет вершиной крыши. Если измерить расстояние от вершины до перекрытия, получится высота.

Аналогичным образом высчитывают второй скат. И параллельно линиям прочерченных скатов проводят еще две на расстоянии, что равно толщине стропильных ног (масштаб тот же). Когда вычерчивают абрис крыши, которая строится наслонным методом, учитывается толщина прогонной балки.

Смету составляют заранее, плюс 10% на форс-мажор (выросли цены, надо взять с запасом и так далее).

Что закладывают в расчет расхода.

• Брус для мауэрлата. Метраж считается по периметру коробки +5% запаса (соединения и обработка).
• Доска для стропилин. Определить метраж можно, умножив длину внешнего ребра на количество. Запас тут будет больше – 20%.
• Доска или брусок для подкосов, опор и затяжек. Запас – 10%.
• Материал для обрешетки. Расход зависит от финишного покрытия. Обрешетку делают или сплошной (для битумной черепицы), или разреженной (для профнастила), черепицы и так далее.
• Рулонная гидроизоляция. Метраж определяется крутизной и видом кровли. Высокие обычно покрывают ковром водоизоляции лишь вдоль свесов, конька и в углах. Пологие – сплошным ковром.
• Финишное покрытие. Нужно суммировать площадь скатов. Количество запасов указано производителем на упаковке материала. При наличии слуховых окон подсчитывают их площади тоже – как прямоугольник, а не по факту.

Онлайн-калькуляторы упрощают ведение подсчетов. Вводишь данные в ячейки, и система сама все рассчитает. Но даже автоматизированные расчеты нужно проверять.

А действовать лучше по проверенному алгоритму.

• Определить длину каждого ската – промежуточное расстояние между точками в верхней части (на коньке) и в самой нижней (карниз).
• Вычислив такой параметр, учитываются все допэлементы кровли – парапет или свес и все то, что добавляет объем.
• Тут же нужно определиться с материалом, из которого и делают кровлю.
• Элементы дымохода и вентиляции в расчетах не учитывают.