как узнать длину ската
Вычисление размеров ската
Размер треугольника увеличивается без изменения углов простым умножением длины трех сторон на одно и то же число. Этот процесс работает и в другом направлении. Уменьшение размера треугольника делается сокращением его сторон на одно и то же число.
Для проектирования и последующей постройки крыши необходимо иметь четкое представление о том, как и какие математические действия, помогут в этих процессах. Нужно знать, какие производить измерения и делать их точно. Нужно четко представлять детали проекта и сочленение их между собой.
Для лучшей визуализации и понимания последующей работы составляйте простые эскизы деталей проекта, учитывающие толщину конструкций и расстояния между ними. Чертеж даже эскизный более эффективный инструмент, чем просто цифры, полученные калькулятором.
Нахождение размеров ската крыши математическим методом
Прежде всего, находится длина гипотенузы прямоугольного треугольника с заданным уклоном. Например, уклону крыши 6 к 12 соответствует треугольник с катетами 6 и 12 длина его гипотенузы по теореме Пифагора составит 13,42 размерные единицы. На стройплощадке тот же результат получаем, просто взглянув на шкалу плотницкого треугольника. Под цифрой 6 находится запись — 13,42. Однако имейте в виду, что использование треугольника вносит незначительные ошибки округления. Калькулятор точнее.
Как только становится известной длина гипотенузы, найти реальные размеры треугольника внутреннего пространства крыши не составит труда. Вычисление очень простое умножьте 6, 12 и 13,42 на одно и то же число. Нужно только вычислить, на какое конкретно число умножать, то есь необходимо найти коэффициент масштабирования.
Для вычисления реальных размеров стропильного треугольника сделайте три шага, записывая вычисления на бумаге.
Шаг 1. Найдите точку отсчета и длину основания треугольника.
Точка отсчета находится на расстоянии 3,499 м (137,75 дюйма) от каркаса стены.
Шаг 2. Найдите коэффициент масштабирования.
Шаг 3. Вычислите размеры внутреннего треугольника ската крыши.
Гипотенуза 3913 мм или 154,048 дюйма (154 1⁄16 дюйма) является расстоянием между нижней точкой вертикального среза стропила на коньке и точкой начала опорного выреза на стене. Высота 1750 мм или 68,874 дюйма (68 7⁄8 дюймов) — расстояние от обвязки стен до низа коньковой доски.
Нахождение размеров ската крыши по таблице
Вычисляемый треугольник уменьшается до треугольника с основанием, равным единице. Разделите 6, 12 и 13,42 на 12 и получите треугольник с базой равной 1, высотой 0,5 и гипотенузой 1,118 размерных единиц. Мы получили коффициенты масштабирования.
На основе треугольника с основанием равным единице составлена таблица, в которой по величине пролета стропила определяется высота и гипотенуза стропильного треугольника для любого уклона крыши. Размер стропильного треугольника вычисляется простым умножением длинны пролета стропила на множители соответствующие данному уклону крыши. Использование таблицы упрощает расчет крыш.
Как провести расчет двухскатной крыши самостоятельно
Двускатная крыша — расчет параметров
Особенности двускатной конструкции крыши
Обустройство — двускатной крыши, хоть и завершающий этап строительства любого дома, но относится к наиболее значимым элементам постройки. Роль её не уступает по значимости ни стенам, ни фундаменту. Она защитит ваш дом от попадания влаги и осадков, не допустит проникновения холода, поможет создать приятную и уютную атмосферу внутри, при этом придав экстерьеру завершенности и презентабельности. Сегодня есть разные типы крыш, и традиционно наиболее распространёнными являются двухскатные, они простые и удобные, заслужили к себе вековое доверие.
Что характерно для расчета двускатной крыши, и какие элементы подлежат математическим вычислениям
Прежде, чем разобраться, как провести расчет двухскатной крыши, отметим, что конструктивно двухскатная крыша является самым простым из всех существующих типов и форм. Такая крыша состоит из двух наклонных поверхностей, называемых скатами, которые расположены под определенным углом в отношении наружных стен дома. Это обязательное условие, т.е. благодаря наклону происходит естественный сток дождевой воды и отход талого снега, поэтому как минимум в пять-десять градусов угол должен быть. Примечательно, что во многих случаях целесообразно делать наклон даже более, чем на 60 градусов.
Всегда при возведении данного вида крыш — двускатная крыша образовывается коньковый прогон, более известный всем под названием «конёк». Он представляет собой верхнее, горизонтально расположенное ребро конструкции, которое образовалось пересечением двух скатов кровли. Высота данной планки зависит от величины угла.
Ещё одной отличительной чертой конструкции рассматриваемого типа является фронтон, часто называемый «лицом» крыши. Данный элемент имеет форму треугольника, он образован карнизом и двумя скатами, и становится верхней частью переднего фасада здания.
Занимаясь строительством небольшого дачного домика, такую незамысловатую и наиболее простую в монтаже форму кровли многие предпочитают возводить самостоятельно. Это действительно реально, но необходимо понимать, насколько важно выполнить максимально верные вычисления. Сказать точно, как сделать расчет двухскатной крыши невозможно, т.к. есть общие правила и направления исчислений, но необходимо при этом учитывать индивидуальные особенности каждой постройки и ряд нюансов.
Как определиться с тем, под каким углом устанавливать скатные поверхности
Двускатная крыша — расчет наклона скатных поверхностей
То, какой угол рациональнее всего применить для постройки, зависит от многих факторов:
Если речь идёт о регионе, в котором преобладает засушливая погода, с минимальным годовым количеством осадков, тогда скатную поверхность можно делать пологой, не используя большого угла (можно брать 10-15 градусов или немного больше).
В случае, если в данной местности выпадает немало осадков, тогда нужно установить достаточно крутые скаты. Они обеспечат естественный отток воды и снега, не позволив ему скапливаться и приводить к постепенному разрушению материала или его прогибу под тяжестью снегового скопления.
В учёт двускатной крыши нужно брать и влияние ветров, т.к. для регионов с бушующей ветряной стихией крутые скаты нерациональны, их покрытие будет часто срывать. Кроме того, расположение скатных поверхностей под большим углом желательно при применении мягких и неплотных кровельных покрытий, а подбирать более плотные и жёсткие целесообразно для пологих плоскостей.
Для всех европейских стран наиболее рациональным решением является обустройство угла в 35-40 градусов, это доказано с учетом климатических условий, модных у нас дизайнерских решений и наиболее применяемых материалов.
Как определить, насколько нужно поднять конёк
Определившись с наклоном скатных плоскостей, можно узнать, какой должна быть высота крыши. Справиться с такой задачей сможет любой, кто хоть чуть-чуть помнит школьный курс геометрии. Вспоминаем, что в прямоугольном треугольнике всегда длина одного катета будет равняться длине другого, умноженного на тангенс угла, образованного с основанием. Отсюда, если высоту мы принимаем за один из катетов, то рассчитать её сможем так:
Расчет площади фронтона, и зачем он нужен
Узнать, как рассчитать фронтон двускатной крыши, вернее его площадь, т.к. высота его равна расстоянию, на которое поднят коньковый прогон от основания, необходимо будет для того, чтобы определиться с тем, какое количество материала понадобится закупать для его облицовки, а также утепления и зашивки. Для вычислений пользуемся формулой из тригонометрии, по которой, чтобы найти площадь треугольника, нужно высоту умножить на ширину и разделить результат на «два».
Как выполняется определение общей площади
Перед тем, как рассчитать площадь двухскатной крыши, нужно произвести описанные выше вычисления и обратить внимание на такие нюансы:
Теперь вспомним несколько формул из курса геометрии и попробуем произвести вычисления для самого простого типа конструкции. Вооружившись обычным калькулятором, рассчитать площадь двухскатной крыши можно, и для этого понадобятся первичные данные.
Расчет двухскатной крыши — конструкции и площади
В первую очередь нужно узнать каждую сторону прямоугольника, т.к. площадь будет равна их произведению:
Допустим, у нас дом 9х10 метров. Длину ската можно найти, отталкиваясь от сути теоремы Пифагора, по которой квадрат гипотенузы (она у нас выступает в роли длины ската) равен сумме квадратов катетов (в нашем случае это высота конька и половина ширины здания – 3,15 м и 4,5 м). Выполнив несколько арифметических действий, получаем величину ската 5,5 метров. Фронтонный свес составит 0,6 м, а карнизный – 0,5 м.
Подставив в основную формулу все данные, получим:
S=(10+2*0,6)*(5,5+0,5)=67,2 кв. метра.
У нас получилась площадь одной скатной поверхности, а для определения всей крыши её необходимо умножить на «2» (в случае, если две стороны одинаковых размеров).
Результат: S общ. = 134,4 кв. метра.
Все эти данные нужно получить ещё на этапе проектирования, для того, чтобы заложить в смету все необходимые расходы на приобретение материалов для строительства двускатной крыши. Покупая кровельное покрытие, нужно брать небольшой запас, т.к. оно обязательно будет укладываться внахлёст, а значит, с большим расходом. Чем круче скатные поверхности и выше угол наклона, тем «расходнее» окажется покрытие, в основном на запас берут от 8 до 15 процентов.
Можно ли доверять современным онлайн-калькуляторам
Строительство – это, по сути, целая наука, которая не терпит и не прощает даже малейших неточностей в любых вычислениях. Специалисты, безусловно, знают, как правильно выполнить те или иные действия, как быстро определить любой из описанных выше показателей.
Непрофессионалу, который собирается обустроить и покрыть крышу своего, например, небольшого дачного домика, справиться с задачей будет намного сложнее. Двускатные конструкции – это наиболее простой вариант, но и он тоже требует повышенной скрупулезности в вычислениях.
Сегодня на просторах Интернета есть немало сайтов, на которых работает онлайн-калькулятор для расчета двухскатной крыши, рассчитать двускатную крышу с его помощью можно за несколько секунд, если ввести в соответствующие поля запрашиваемые данные. Это удобный и быстрый способ решения проблемы, но вы должны понимать и то, что каждый расчет – это дело индивидуальное, всё должно быть выполнено с учетом нюансов конкретного объекта.
Самостоятельный расчет двухскатной крыши
Необходимую точность вычисления можно получить исключительно по результатам выполненных «вручную» манипуляций, конечно, с помощью обычного калькулятора. Онлайн-ресурс может стать удобным вариантом только для начального этапа, когда вы планируете строительство, и лишь предварительно прикидываете смету того, что вам понадобится. Для предварительных расчетов он действительно быстро поможет вам.
В дальнейшем нужно будет более детально выполнить вычисления, принцип которых описан выше, не забывая о важности проведения точных замеров. Если возводимая крыша сложной формы (например, объединяет две или четыре двухскатные конструкции) и на ней предусмотрены дымоходы, парапет, мансардные окна или прочие элементы, тогда рациональнее всего обратиться за помощью к специалистам, занимающимся проектными работами.
Начальный этап строительства крыши: расчёт кровли
Создавая проект кровли, в первую очередь думают о надёжности, а не капризах владельцев здания. Иными словами, при конструировании сооружения на бумаге учитывают требования касательно типа крыши, наклона, высоты, нагрузок и количества материала.
Распространённые виды кровли
Наиболее известны такие типы крыши, как:
Расчёт крыши в онлайн-калькуляторе
Чтобы провести расчёт кровли в онлайн-калькуляторе, то есть узнать, какими должны быть угол наклона и площадь крыши, а также количество пиломатериала и другого строительного сырья, надо выбрать тип финишного покрытия и ввести в специальные ячейки следующие размеры:
Для крыши в несколько скатов с разными углами наклона расчёты проводят по отдельности. Потом полученные данные суммируют.
Кровельные нагрузки
Нагрузки, воздействующие на кровлю, то есть давление снега и ветра, вычисляют с целью определить, сколько и каких по сечению стропил понадобится для создания устойчивого каркаса.
Снеговая нагрузка
Для определения давления снега используют формулу S=µ·Sg, где S — искомая величина снеговой нагрузки (в кг/м²), µ – коэффициент, который определяется степенью наклона ската, а Sg — нормативная снеговая нагрузка (в кг/м²). Величина Sg указывается на специальной карте и зависит от местности.
Вычисление снеговой нагрузки производят следующим образом:
Таблица: снеговые районы России
| Снеговые районы РФ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| S, кПа (кг/м 2 ) | 0,8 (80) | 1,2 (120) | 1,8 (180) | 2,4 (240) | 3,2 (320) | 4,0 (400) | 4,8 (480) | 5,6 (560) |
Предлагаем рассчитать снеговую нагрузку на практике. Предположим, что строится дом в Калининграде размерами 7х10 м и высотой конька 2,5 м. Тогда потребуется сделать следующие вычисления:
Таблица: определение угла по его тангенсу
| tg α | α |
| 0,27 | 15° |
| 0,36 | 20° |
| 0,47 | 25° |
| 0,58 | 30° |
| 0,7 | 35° |
| 0,84 | 40° |
| 1 | 45° |
| 1,2 | 50° |
| 1,4 | 55° |
| 1,73 | 60° |
| 2,14 | 65° |
Ветровая нагрузка
Как обозначено в СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия», ветровое давление на кровлю рассчитывается по формуле Wm = Wo · K · C, где Wo — это нормативное значение ветрового давления, указанное на специальной карте, K — коэффициент, на который влияет изменение ветровой нагрузки по высоте, а C — специальный аэродинамический коэффициент.
Таблица: ветровые нагрузки в России по регионам
| Ветровые районы РФ | 1а | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Wo, кПа (кгс/м2) | 0,17 (17) | 0,23(23) | 0,30 (30) | 0,38 (38) | 0,48 (48) | 0,60 (60) | 0,73 (73) | 0,85 (85) |
Для наглядности попробуем определить ветровую нагрузку на кровлю дома в деревне Бабенки Ивановской области России. При условии, что высота конька от земли равна 6 м, угол наклона кровли — 36°, вычисления получатся следующими:
Таблица: значение коэффициента K для расчёта ветровой нагрузки
| Высота дома | Открытая местность | Закрытая местность с преградами выше 10 м | Городские районы, где дома имеют высоту более 20 м |
| до 5м | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 5–10м | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| 10–20м | 1,25 | 0,85 | 0,53 |
Расчёт угла наклона, высоты и веса кровли
Перед расчётом высоты крыши надо определиться с углами наклона скатов. В этом помогут нормативные документы, в которых предъявляются требования к кровельным работам, то есть свод правил СП20.13330.2011, базирующийся на указаниях СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия».
Угол наклона
По правилам выбор угла наклона кровли зависит от используемого финишного материала.
Таблица: угол наклона для крыш с разным покрытием
| Рекомендуемый угол наклона крыши | Финишное покрытие |
| 1–2° | Рулонные материалы на битумной основе — не менее четырёх слоёв, с внешней гравийной посыпкой, утопленной в слой расплавленной мастики |
| 2–3° | Как в предыдущей строке, но для надёжности кровли достаточно трёх слоёв рулонного материала |
| 3–10° | Аналогичные вышеописанным рулонные материалы (не менее трёх слоёв), но без наружной защитной гравийной посыпки. |
| 10–15° | Рулонные кровельные материалы, наклеиваемые на горячую мастику не менее чем в два слоя |
| 13–15° | Черепичное глиняное покрытие |
| 15–17° | Асбестоцементные листы усиленного профиля |
| 17–20° | Кровельная листовая сталь с развальцовкой соединений |
| 18–35° | Профнастил, металлочерепица |
| 27–44° | Натуральное штучное черепичное покрытие, битумно-полимерные или сланцевые плитки |
| 38–45° | Дранка, щепа, натуральный гонт |
| 40–60° | Голландская черепица |
| 5–90° | Асбестоцементный шифер |
| 20–90° | Искусственный шифер |
Высота конька
Выбрав кровельный материал и решив, каким будет наклон крыши, приступают к определению высоты конькового бруса. Для этого обращаются к геометрии, ведь крыша в разрезе выглядит как два соединённые друг с другом треугольника.
При расчёте высоты крыши используют формулу a=b · tg α, где a — высота конька, b — половина ширины здания, α – угол наклона кровли.
Тангенс угла наклона кровли определяют по тригонометрической таблице, которая приведена выше.
Для примера рассчитаем высоту кровли под наклоном в 40°, которую планируется строить на доме размером 6х9 м. С этой целью выполним следующие вычисления:
Видео: вычисление высоты и угла наклона кровли
В вес крыши включается масса всех слоёв кровельного пирога: финишного покрытия, контробрешётки, обрешётки и изоляционных материалов.
Сколько весит 1 м² какого-либо материала, можно узнать у продавца в строительном магазине или рассчитать самостоятельно, посмотрев на этикетке плотность материала в м³, а также толщину, ширину и длину его рулона. Используя эти показатели, можно вычислить вес 1 м² любого строительного сырья.
Допустим, нам необходимо определить вес крыши, покрытой битумной черепицей и утеплённой материалом плотностью 35 кг/м³, закатанным в рулон толщиной 0,1 м, длиной 10 м и шириной 1,2 м. В этом случае требуется сделать следующее:
Обычно 1 м² кровельного пирога весит около 50 кг. Поэтому при расчётах часто используется именно эта величина, умноженная на 1,1 с целью сделать запас в 10%, то есть 55 кг/м².
Таблица: вес 1 м² материалов для устройства кровли
| Материал | Вес 1 м² |
| Шифер | 10–15 кг |
| Ондулин | 4–6 кг |
| Керамическая черепица | 35–50 кг |
| Цементно-песчаная черепица | 40–50 кг |
| Битумная черепица | 8–12 кг |
| Металлочерепица | 4–5 кг |
| Профнастил | 4–5 кг |
| Контробрешётка | 18–20 кг |
| Обрешётка | 8–12 кг |
| Стропильная система | 15–20 кг |
Расчёт площади кровли
Легче всего рассчитать площадь кровли в два или четыре одинаковых ската. С усложнением конфигурации крыши определение этого параметра всегда становится труднее, что объясняется необходимостью считать площадь каждого ската по отдельности.
Площадь крыши определяют по следующим формулам:
Представим себе, что нам нужно вычислить площадь крыши с двумя одинаковыми прямоугольными скатами шириной 5 м и длиной 2,2 м. В этом случае вычислительные действия будут следующими:
Расчёт количества кровельных материалов
Собираясь строить крышу, надо заранее посчитать нужное количество листов финишного покрытия, пиломатериала и софитов.
Финишное покрытие
Перед тем как определить необходимое количество финишного материала кровли, необходимо узнать его полезные размеры. Они меньше реальных, поскольку необходимо учитывать нахлёсты по ширине и длине листов.
Предположим, что надо узнать, сколько нужно купить металлической черепицы с полезной шириной листа 1,1 м и общей длиной 2,25 м для крыши дома размером 4,2 х 6 м. Для этого:
Пиломатериал
Рассчитаем количество пиломатериала, необходимого для устройства деревянного каркаса одного кровельного ската шириной 6 м и длиной 4 м:
Таблица: зависимость сечения стропил от их шага и длины
| Шаг установки стропил (см) | Длина стропил (м) | ||||||
| 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 5,5 | 6 | |
| 215 | 100х150 | 100х175 | 100х200 | 100х200 | 100х250 | 100х250 | — |
| 175 | 75х150 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 | 100х200 | 100х250 |
| 140 | 75х125 | 75х175 | 75х200 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 |
| 110 | 75х150 | 75х150 | 75х175 | 75х175 | 75х200 | 75х200 | 100х200 |
| 90 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 75х175 | 75х175 | 75х250 | 75х200 |
| 60 | 40х150 | 40х175 | 50х150 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 50х200 |
Толщину досок обрешётки определяем из специальной таблицы в зависимости от шага между стропилами. В нашем случае она должна быть не менее 20 мм.
Таблица: как шаг стропил влияет на толщину обрешётки
| Шаг стропил (мм) | Толщина доски обрешётки (мм) |
| 300 | — |
| 600 | 20 |
| 900 | 23 |
| 1200 | 30 |
| 1500 | 37 |
Видео: расчёт размеров стропил и балок своими руками
Софиты
В последнюю очередь поэтапно определяем потребность в дополнительных элементах:
Расчёт паро- и гидроизоляции
Необходимое количество материала для изоляции крыши от пара и влаги определяют, зная площадь кровельного ската.
Представим, что перед нами стоит задача закрыть пароизоляционной и водонепроницаемой плёнками крышу с двумя одинаковыми скатами длиной 5 м и шириной 4 м. В этом случае вычислительные действия будут следующими:
Без расчёта площади, высоты, нагрузок и других параметров кровли уверенность в надёжности сооружения не придёт ни к одному хозяину дома. Все размеры будущей крыши надо знать заранее, чтобы не допустить никаких накладок.