Как рассчитать высоту крыши дома самостоятельно

Конструкция

Чтобы делать все осознанно, необходимо разобраться со строением двускатной кровли и назначением всех ее элементов. Начнем по порядку.

Мауэрлат

Это большой брусок, закрепленный на несущих стенах по периметру здания. Именно на этот элемент приходится большая часть нагрузки от кровли. И именно мауэрлат передает ее на несущие стены.

Для этого элемента используют бруски квадратного сечения размером 100*100 мм или 150*150 мм. Их соединяют со стенами при помощи вмурованных шпилек. Если баня деревянная, то мауэрлатом обычно служит верхний венец. Для всех остальных видов стен делают пояс из армированного бетона, в который встраивают шпильки. Затем брус выбранного сечения «надевается» на шпильки и притягивается гайками. Иногда его еще дополнительно закрепляют длинными штырями.

Стропильная система двускатной крыши в разрезе, способы крепления мауэрлата и стропильных ног к нему

Так как толщина стен часто больше ширины мауэрлата, его с наружной стороны брус можно заложить кирпичами. Это сделает систему более надежной. Только древесину нужно обернуть двумя слоями рубероида — для защиты от влаги и гниения.

Стропильные ноги и конек

Конек — это горизонтальный деревянный брусок, расположенный в верхней точке кровли и соединяющий два ската. На него и на мауэрлат опираются стропильные ноги или стропила. Так как на конек приходится достаточно большая нагрузка, его нужно делать немалого сечения и выбирать древесину прочных пород.

Формулы для расчета высоту конька и длины стропильной ноги

Высота конька кровли определяется исходя из уклона кровли и ширины здания. Угол уклона кровли — величина, которая зависит от климатических факторов: если снега зимой много, то нужно делать скаты более крутыми. С них снег будет хорошо сходить. Если же в регионе сильные ветра, высокая кровля будет испытывать сильные нагрузки и ее может повредить.

Для средних условий оптимальным угол ската крыши порядка 35°-45°. Они и не сильно будет нагружаться ветром, и снег не будет сильно залеживаться. К тому же с таким углом можно выбирать любой тип кровельного покрытия: и любую из черепиц, мягкую кровлю, шифер, металлочерепицу.

Зная угол уклона и ширину вашей бани, можно посчитать высоту конька крыши. Для этого ширину здания нужно разделить на два (если конек будет посередине, а не смещен в одну или другую сторону) и умножить на тангенс угла уклона (первая формула на рисунке).

Чтобы не искать в математических таблицах необходимый коэффициент, он выписан и сведен в простую таблицу.

Угол уклона кровли	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
Tg A (расчет высоты конька)	0,08	0,17	0,26	0,36	0,47	0,59	0,76	0,86	1	1,22	1,45	1,78
Sin A (расчет длины стропил)	0,09	0,17	0,26	0,34	0,42	0,5	0,57	0,64	0,71	0,77	0,82	0,87

Половину ширины дома умножаете на данный коэффициент. Получаете высоту конька для вашей бани. Например, ширина бани 4 метра, угол выбран 35°. Считаем:  4 м / 2 * 0,76 = 1,52 м — высота конька от перекрытия.

Устройство двускатной крыши

Теперь о стропильных ногах. Их делают из брусков сосны или ели, а лучше — лиственницы. Сечение 50*150 мм или 50*100 мм. Выбор толщины брусков зависит:

• От выбранного кровельного материала. Чем больше он весит, тем толще должны быть бруски.
• От климатических условий. Много снега или сильный ветер — берите более мощные.
• От шага установки. Чем меньше шаг, тем более тонкие можно устанавливать стропила. Шаг может быть от 60 см до 120 см. В каждом случае нужно считать, но обычно получается, что выгоднее поставить чаще более тонкие бруски, чем реже, но более толстые — разница в стоимости пиломатериалов очень значительная. Она даже перекрывает большее количество работы при меньшем шаге установки стропил.

Зависимость сечения бруса для стропил от расстояния и длины

Длина стропильной ноги высчитывается тоже по математической формуле: высота конька делится на синус угла наклона (вторая формула на рисунке). Синусы углов наклона тоже есть в таблице. Находите нужное значение и считаете. Например, для найденного нами конька 1,52 м и угла наклона 35° стропила будут нужны 1,52 м / 0,57 = 2,67 м.

Свес крыши и кобылки

Но кровля не заканчивается ровно над несущей стеной. Она продолжается за пределы стен примерно на 40 см. Этот выступ называют свесом крыши. Это сделано для того, чтобы вода стекала дальше от фундамента, не подмывала его. Потому и стропильные ноги берут длиннее. Если их длины не хватает, их доращивают досками, которые называют «кобылками».

Для организации свеса кровли к стропилам добавляют доски — кобылки

Особенности проектирования и основные параметры

Крыша защищает дом от влияния внешней среды, потери тепла и придает зданию законченный вид, поэтому важно правильно вычислять все размеры деталей, в том числе и высоту. Чтобы понять, как правильно рассчитать высоту крыши, необходимо знать следующие параметры:

Чтобы понять, как правильно рассчитать высоту крыши, необходимо знать следующие параметры:

Следует также учитывать параметры ребра (конька) крыши, т. к. от него в большей степени зависит строение стропильной системы и обрешетки.

К тому же он оказывает влияние на общую высоту. Если не знать характеристики ребер, то будет трудно рассчитать оптимальную площадь кровли, и как следствие, количество строительных материалов для дальнейшей работы.

Вид утеплителя тоже оказывает влияние на параметры. При правильном выполнении всех расчетов можно построить не только прочную, долговечную крышу, но и сэкономить на закупке материалов.

Вы будете точно знать их необходимое количество и не придется переплачивать за излишки, которые потом не пригодятся.

Коньковый прогон используется в качестве стыка, соединяющего два ската кровли (как у двускатной крыши).

На него опираются стропильные стойки, обрешетка и кровельный материал с двух сторон, поэтому он должен быть самым прочным во всей конструкции.

Произвести расчет оптимальной высоты конька можно по следующему правилу: длина конька равна половине длины пролета дома, умноженной на тангенс угла наклона.

Также верный расчет высоты крыши невозможно сделать, если не знать ее тип.

Чтобы рассчитать высоту крыши дома, нужно обратить внимание на угол скатов и характеристики стропильной системы. Однако при увеличении угла, возрастает стоимость постройки

Однако при увеличении угла, возрастает стоимость постройки.

Размер стропил определяется из их сечения и длины: чем они больше, тем большую нагрузку способна выдержать система.

Как вычислить высоту крыши

Для правильного расчета высоты конька крыши, а также, чтобы высота крыши по отношению к высоте дома была подобрана корректно, можно воспользоваться одним из многочисленных программ-калькуляторов, которые можно легко найти в интернете. Пользоваться ими очень просто, результаты вычислений получаются быстрыми и точными.

Единственный минус – проверить готовые результаты расчетов не так уже легко без возможности наглядной демонстрации планируемой конструкции крыши. К тому же, если вы случайно забьете в такой калькулятор неверное число, то найти ошибку можно будет лишь во время строительства. Поэтому, будет намного лучше, если вы еще до вычислений проверите все цифры и особенности конструкции, чтобы минимальная ошибка в будущем не стоила вам значительных незапланированных затрат.

Для того чтобы рассчитать высоту конька крыши как можно точнее, понадобятся знания тригонометрии, а также умение возводить постройки в масштабе согласно схемы. Воспользоваться для этого можно либо монитором, либо простым бумажным листом.

Угол наклона: как его вычислять?

Определение угловой величины необходимо для выбора конструкции каркаса крыши, вида, количества кровельных материалов. Угол зависит от климата местности, господствующей зоны ветров, обилие снегопадов. Максимально возможная угловая величина наклона плоскостей кровли обуславливает увеличение крутизны вертикальной ее проекции, что увеличивает сопротивляемость ветру. Значит, требуются повышенные прочностные характеристики крыши.

В идеале выбирается такой угол, при котором нагрузка от всех внешних факторов будет воздействовать на кровлю минимально.

• Перед тем, как рассчитать угол крыши, нужно запастись отвесом, метром строительным (рулеткой) и учебником по геометрии.
• По формуле tgv = a/b находим величину искомого угла наклона (v).
• Для этого в точке, где сходятся вершины скатов (самой верхней, называемой коньком), крепится отвес. Он должен свисать строго ортогонально к поверхности пола, но не касаться ее, оставляя воздушный промежуток порядка 10 см.
• Метром строительным или рулеткой от конька измеряется расстояние до горизонтальной поверхности. Это будет не что иное, как катет (а) прямоугольной треугольной фигуры. Угол величиной в 90 градусов образуется висящим строго вертикально отвесом и основанием.
• Второй замер выполняется от визуальной точки касания отвеса пола до самого отдаленного по горизонтали края крыши (величина второго катета прямоугольного треугольника — b).
• Остается отыскать размер гипотенузы. Для этого по частному от деления a/b (высота к 1/2 ширины дома) определяется tgv. Полученный результат в таблицах тригонометрических функций соответствует конкретной величине в градусах.

Преимущества и недостатки двускатных крыш

Конструкция представлена двумя равными скатами, расположенными друг напротив друга. Снизу они опираются о несущие стены здания, а сверху соединены в коньке. Плоскость, получившаяся между скатами (стена), называется фронтон. Он может иметь окно для освещения чердака или быть сплошным.

Монтаж двускатной крыши более всего распространен в частном строительстве на домах с самой простой архитектурной формой.

Для двускатных крыш подойдет любой тип кровельных материалов. Кровля будет иметь привлекательный, аккуратный вид и надежно защищать дом от факторов внешней среды. Чтобы придать архитектурному облику декоративности и индивидуальности, можно выполнить отделку фронтонов.

Помимо этого, важно брать в расчет дополнительный вес снежных покровов и других осадков

Среди основных плюсов, которыми обладает двускатная крыша, можно отметить следующие:

• Функциональность. Если пространство под крышей достаточно большое, можно устроить мансарду или чердак. Для этого уместно создать конструкцию с ломаным профилем, когда у конька скаты имеют небольшой уклон, который приобретает более острый угол через определенное расстояние.
• Возможность обустройства отопительных, вентиляционных и сплит-систем на чердаке.
• Снег и вода не скапливаются на кровле.
• Двускатная крыша, стропильная система и монтаж не предполагают решения сложных технологичных вопросов.
• Привлекательный облик – для строительства подойдет как одинаковый, так и разный угол наклона площадей скатов.
• Бюджетный ремонт.
• Экономное возведение. Меньше материальных вложений потребуется только при устройстве односкатной кровли.

В числе недостатков двускатных крыш:

• Угол наклона и высота крыши зависит от площади дома. Соответственно размерам постройки понадобится и количество материала.
• Для обустройства мансарды нужно поднимать всю конструкцию. А это влечет за собой необходимость усиления и увеличения количества стропил и, как следствие, дополнительные затраты.
• Мансарда предполагает и устройство слуховых окон. Чем больше их число, тем сложнее будет конструкция двускатной кровли.

Расчеты для разных типов

При односкатной крыше легче всего произвести расчеты и монтаж, для этого не требуется большого опыта в строительстве.

Для начала необходимо измерить ширину всего здания в сантиметрах. Используйте для замеров строительный уровень и рулетку.

После этого действия необходимо поделить полученное значение на второе число планируемого соотношения сторон.

Например, если вы планируете возводить конструкцию с соотношением 1:4, то ширину дома (в см) нужно разделить на 4, в итоге получается оптимальный вариант высоты с небольшой погрешностью.

Также нужно учесть отношение высоты крыши к высоте дома.

С двухскатной крышей может быть немного сложнее, т. к. необходимо точно знать размер угла наклона.

Например, тангенс угла 40 градусов равен 0.8, следовательно, половина ширины здания делится на 0.8.

Четырехскатная крыша сегодня набирает популярность благодаря своей прочности, привлекательному виду и возможности легко устанавливать двери и окна.

Есть два вида таких крыш:

• шатровые четырехскатные. Они имеют одинаковую площадь, форму и длину для всех скатов в конструкции. Они отлично противостоят сильному ветру и способны выдержать высокую нагрузку;
• вальмовые четырехскатные. Имеют сложную конструкцию, состоящую из двух трапециевидных и двух треугольных скатов (вальмов). Расходы на закупку материалов и постройку высоки, но данная конструкция позволяет соорудить мансарду с окнами под крышей. Такой тип очень уязвим перед ветрами, поэтому в регионах с преобладающими ветрами потребуются расходы на дополнительную защиту.

Для расчета оптимальной высоты четырехскатной крыши можно использовать формулу для двускатной. Только ширина дома должна делиться не на 2, а на 4.

Также необходимо обязательно рассчитать высоту стропильной системы и толщину досок в ней.

Сложность расчетов обусловлена более массивной конструкцией, под которую требуется установить опоры. Стандартная высота для таких крыш составляет около 2.5 м, с погрешностью 0.5 м.

Самой сложной для расчетов является мансардная кровля или вальмовая крыша (в народе ее называют «ломаной»). В конструкции предусмотрены два ската с изломами.

Как правило, такие крыши используются в случае, если из чердака планируется сделать мансарду.

Изначально необходимо вычислить все углы наклона. Можно воспользоваться формулой для двускатной крыши.

Правильно рассчитанный конек и высота крыши напрямую влияют на ее внешний вид, долговечность и прочность.

Если вы не уверены, что можете самостоятельно произвести правильные расчеты, то обратитесь за помощью к специалисту.

Расчет высоты крыши четырехскатного типа

Несмотря на то, что четырехскатная разновидность крыши намного сложнее по конструкции, в расчетах можно воспользоваться параметрами и формулами по принципу расчета высоты двухскатной разновидности.

У четырехскатной крыши имеются две разновидности:

1. Шатровая. В такой конструкции все скаты крыши имеют одинаковые значения длины, площади и идентичны по форме. Такая разновидность используется в регионах с сильными ветрами. Она способна выдерживать сильные порывистые ветры и высокую степень нагрузки.
2. Вальмовая. Скаты представлены двумя треугольниками и трапециями. Такая разновидность требует значительных затрат на материалы для ее сооружения, однако – это идеальный вариант для устройства мансардного этажа. Однако, такая конструкция не подойдет для регионов, где в основанном сильные порывисты ветры. В таких условиях конструкция нуждается в дополнительном укреплении.

ВАЖНО!

В любой из перечисленных разновидностей крыш для расчетов необходимо найти в конструкции фигуру прямоугольного треугольника. Это позволит определить искомые значения.

Для крыши четырехскатной разновидности подойдет способ, по которому рассчитывают значение высоты двухскатной крыши:

1. В конструкции можно найти прямоугольный треугольник.
2. В найденной фигуре обозначить гипотенузу, которой будут стропила, второй стороной – ширина дома, разделенная на 2.
3. Отталкиваясь от параметра угла наклона( tg угла), вычисляется третья сторона фигуры, которая и представляет высоту.

Высота вальмовой крыши

Пример расчета двускатной крыши

Существует распространенная ошибка, что количество материала, использованного для покрытия крыши, равно непосредственно площади данной крыши. На самом деле все немного не так, поэтому рассмотрим, как рассчитать крышу на конкретном примере.

В качестве исходных данных возьмем следующие:

• Тип кровли – двускатная;
• Длина скатов – 6 погонных метров;
• Длина коньков – 9,5 погонных метров.

Исходя из этого, площадь крыши будет составлять 6 х 9,5 х 2 = 114 м2. В качестве материала для покрытия возьмем металлочерепицу с интерпрофилем из полиэстера.

В данном случае для расчета потребуются полезные длина и ширина листа металлочерепицы, зависящие от типа интерпрофиля:

• при 1-волновом интерпрофиле значения полезной длины и ширины составляют соответственно 0,35 и 1,1 м;
• при 3-волновом – 1,05 и 1,1 м;
• при 6-волновом – 2,1 и 1,1;
• при 10-волновом – 3,5 и 1,1 м.

Переходим к расчету стоимости данной двускатной крыши. Расчет требуемого количества листов на ширину скатов производится путем деления длины конька, составляющей 9,5 метра, на значение полезной ширины листа (1,1 м).

В результате получаем 9,5/1,1 = 8,63 листа, данное значение округляем в большую сторону и получаем девять листов.

Далее рассчитаем количество листов, требующееся по длинам скатов (на примере листа с одной волной). Для этого разделим длину ската, составляющую 6 метров, на значение полезной длины листа, составляющее 0,35 м.

Получаем в результате 17,14 листов. Округлять значение в данном случае можно в меньшую сторону, поскольку остаток (0,14) закрывается неизрасходованным крайним нахлестом.

Расчет длины, выраженный в листах, в конечном итоге будет выглядеть следующим образом: 0,35 х 17 + 0,14 = 6,09.

В связи с тем, что крыша двускатная, следует умножить количество листов на 2, после чего стоимость крыши вычисляется довольно просто:

Стоимость металлочерепицы с интерпрофилем, покрытым полиэстером, составляет 200 р/м2. Для покрытия требуется по восемнадцать листов, отличающихся длиной:

• Для верхнего ряда – листы длиной 3,62 м (стоимость листа – 819 р);
• Для среднего ряда – листы длиной 2,22 м (стоимость листа – 502,2 р);
• Для нижнего ряда – листы длиной 0,47 м (стоимость листа – 107,3 р).

При помощи несложных расчетов, получаем: покрытие кровли, площадь которой составляет 131,9 квадратных метров, требует материала на общую сумму 25712,1 р.

Это все, что хотелось рассказать о том, как выполнить расчет стоимости крыши. Не стоит пренебрегать расчетами при строительстве, поскольку правильно выполненный расчет позволяет избежать ошибок, которые могут привести к повреждению или разрушению кровли в процессе эксплуатации.

Помогла ли вам статья?

ДаНе очень

Площадь крыши: возможные варианты расчета

Но не все так однозначно в расчетах. Многообразие форм (с одним скатом, в форме шатра, вальмовая, многощипцовая, трех- или двускатная, мансардная, многоскатная), выбор материала для покрытия, гидро- теплоизоляции диктует различие и в расчетах. Их точность влияет на составление плана (чертежа), на который наносятся цифровые значения размеров.

Чем проще конструкция каркаса крыши, тем легче рассчитываются необходимые размеры: высота крыши и конька, площадь, угон наклона скатов. Не следует забывать и о параметрах свесов кровли. Но даже самую сложную крышу можно представить в виде расположенных определенным образом по отношению друг к другу треугольников, трапеций, прямоугольников. Тогда рассчитанные по простым формулам геометрии площади отдельно взятых фигур в сумме дадут общую искомую величину (кв.м.). Самые распространенные формы скатов:

• параллелограмм;
• треугольник (равносторонний);
• прямоугольник (параллелограмм со всеми прямыми углами);
• трапеция.

Самый простой расчет, по которому находится площадь крыши, понятный для начинающего строителя можно рассмотреть на примере одного прямоугольного ската. Из школьной программы известно, что размер площади зависит от длин двух его смежных сторон и находится по формуле:

S = a *b,

где:

S – площадь ската;

a – его длина;

b – ширина ската.

Но этот расчет будет не точным, т.к. не учитывается размер стропильной ноги, длина свесов.

Более точные подсчеты площади разных форм крыш сведены в таблицу

Форма крыши	Расчет площади, (кв. м)	Примечание
Односкатная	Sск. = (a + dк + dф)*Lст.	Sск.- площадь одного ската, a – длина крыши, dк – длина свеса (карнизного), dф – длина свеса (фронтального), Lст. – длина стропильной ноги
Двускатная	Sск. = (a + dк + dф)*(Lст. +dф); Sкр. = Sск. *2	Sск.- площадь одного ската, Sкр. – площадь крыши a – длина крыши, dк – длина свеса (карнизного), dф – длина свеса (фронтального), Lст. – длина стропильной ноги
Шатровая	Sкр. = 4* Sтр.	Sтр. – площадь треугольника, Площадь шатровой крыши равна сумме площадей 4-х равносторонних треугольников

Как вычислить высоту конька при постройке дома

Что такое конек?

Конек – самый верхний элемент кровли здания, проходящий вдоль всей крыши. Это одна из важнейших деталей кровельной системы, он соединяет скаты и является опорой для стропил, от него зависит прочность крыши, герметичность и ветроустойчивость ее конструкции. Как правило, конек присутствует в конструкции двускатной крыши, но может использоваться и в других видах стропильных систем.

Конек выполняет еще одну важную функцию при строительстве здания – он принимает участие в теплоизоляции чердака или мансарды: если планируется утеплять крышу, то между теплоизолирующим слоем и кровлей необходимо оставить вентиляционные зазоры, чтобы контролировать микроклимат под крышей. Зимой благодаря этой вентиляции под кровлей не образуется лед, а летом мансарда или чердак не перегреваются.

Как вычислить высоту конька?

Высота конька определяется углом ската крыши, поэтому для вычислений в первую очередь необходимо знать этот параметр, который зависит от нескольких факторов. Во-первых, угол ската определяет экономичность кровельной системы – чем меньше угол, тем меньше кровельного материала уйдет на покрытие крыши, а следовательно, меньше затрат во время строительства.

Во-вторых, угол выбирается в зависимости от используемого покрытия: некоторые материалы могут устанавливаться на поверхность с определенным углом. Так, мягкая черепица благодаря своей легкости может лежать под наклоном максимум до 90 градусов, а керамическая черепица выдерживает наклон не более 60 градусов.

Кроме того, желательно учитывать и внешний вид дома: размер крыши должен соответствовать размеру, то есть высоте дома – слишком высокая острая крыша на небольшом здании выглядит нелепо, но и плоские кровли тоже не всегда хорошо смотрятся. Наиболее часто при строительстве частных домов выбирают угол ската от 35 до 45 градусов, так как более высокий угол приводит к повышенным ветровым нагрузкам, а более низкий – к сильному давлению массы снега.

Если угол ската крыши определен, то для высоты конька нужно применить знания геометрии – в таком случае этот показатель принимается за катет прямоугольного треугольника. Второй катет – это половина длины дома, а гипотенуза – размер ската. Геометрическая формула гласит, что в прямоугольном треугольнике длина одного катета равна длине второго, умноженной на тангенс угла у основания. Так как угол ската и длина второго катета (то есть длина дома) известны, а тангенс угла можно узнать в школьной таблице или найти в интернете, то быстрые расчеты на калькуляторе позволят вычислить высоту конька.

Например, нужно вычислить высоту конька в доме с двускатной крышей, проходящей вдоль длинной стены. Ширина другой стены равна 9 метрам, то есть один из катетов равен 4,5 метрам. Угол наклона выбран в 45 градусов. Тангенс такого угла равен единице. Таким образом, нужно умножить 4,5 на 1, в результате получается 4,5 метра – это высота конька.

Как вычислить высоту конька при постройке дома , Конструкция крыши &ndash, одна из самых сложных задач при постройке дома.

Расчет мансардной кровли

За счет «ломаной» конструкции кровли увеличивается функциональная площадь мансарды.

Мансардная кровля имеет два ската с изломом. Из-за особенностей конструкции, крыша имеет необычный «ломаный» вид. Такой прием используется для увеличения функциональной площади мансарды.

Расчет высоты выполняется по тому же принципу, что и для двускатной крыши, но с некоторыми отличиями. Основная сложность для расчетов заключается в том, что такая кровля будет иметь не один угол наклона. Перед тем, как переходить к расчетам, нужно вычислить углы наклона.

Профессиональные строители рекомендуют воспользоваться правилом «золотого сечения», для чего контур крыши вписать в окружность. Эта мера позволит избежать распространенного недостатка: если расчет проведен неправильно, крыша может выглядеть не очень красиво.

Расчет параметров считается самым важным этапом монтажа, правильное выполнение которого гарантирует надежность конструкции, эстетичный вид и долгий срок службы. Все расчёты параметров крыши необходимо сделать перед началом строительных работ, в противном случае можно потратить много денег, времени и сил, чтобы устранить различные недостатки во время возведения и эксплуатации дома.

Рассчитать высоту крыши можно самостоятельно, но лучше доверить это специалисту-проектировщику, если собственных знаний и опыта недостаточно.