Как найти размер ската крыши

---

Чтобы рассчитать кровельные материалы, необходим документ, который по ГОСТ 21.501-93 «Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей»  называется план кровли (крыши). Для корректного расчёта параметров достаточно вида крыши сверху с обозначенными направлениями скатов, длин проекций и высотными отметками.

На рисунке представлен общий  вид дома с конструкцией вальмовой крыши. Данный тип крыши состоит из 4-х скатов (плоскостей): два треугольных ската (вальмы) и две трапеции.

Для точного определения размеров кровли необходимо знать уклоны скатов кровли (крыши). Уклон ската – угол наклона ската по отношению к горизонту. Может выражаться в градусах, в процентах, дробях.

Если на плане кровли не указаны уклоны, измерить их можно с помощью транспортира по планам фасадов. С большей степенью точности можно вычислить, зная проекционные и высотные размеры кровли. Так как отношение этих двух величин постоянное для конкретного уклона, градусность будет определена предельно точно.

Интересные факты, известные из курса школьной геометрии:

1. Если проекция ската равна изменению его высоты, уклон кровли будет равным 45 градусов;
2. Длина ската, уклон которого равен 30-ти градусам в два раза больше его высоты. А длина ската с уклоном 60 градусов в два раза больше её проекции.

Для первого примера отношение высоты к проекции 1:1, а длина ската будет больше её проекции в 1,414 раза. Таким образом, 1,414 — коэффициент уклона ската с уклоном 45 градусов. Для уклона 60 градусов этот коэффициент равен 2,000, а для 30 – 1,155.

Следовательно, параметры ската в рамках конкретной кровли взаимосвязаны, и могут быть вычислены при известности двух из них.

Следующая задача, которую предстоит решать специалисту в ходе расчёта кровельных материалов, заключается в определении площади кровли, а так же суммарных длин всех её одноименных элементов: коньков, хребтов, карнизов. Для других конфигурация кровли могут быть ещё: ендовы, примыкания, фронтоны (щипцы, торцы) и так далее.

При определении площади следует разбить её на составляющие прямоугольники, треугольники, трапеции, при необходимости, круги и другие фигуры.

Относительно рассматриваемой крыши, план кровли разделён естественным образом на два треугольника и две трапеции.

На следующем рисунке планы кровли и двух основных фасада:

Приступим к расчету геометрических параметров крыши:

L _{карниза} = (10 + 6 )*2 = 32 м
L _конька = 4 м

Определим длины скатов. Они равны между собой исходя из плана кровли.

Смотрим на план кровли и видим, что длина ската по плану кровли составляет 3м. Однако это все  же не искомая длина ската, а всего лишь проекция этой длины на горизонтальную плоскость.

Чтобы преобразовать проекцию длины в действительный размер достаточно умножить проекцию на коэффициент 1,155 (для 30 градусов):

L _ската = 3м * 1,155 = 3,465 м.

Также, длину ската можно найти по теореме Пифагора, если известна высота крыши (H = 1,732 м):

(L _ската) ² = H ² + (проекция длины ската) ² = (1,732) ² + (3) ² = 2,999824 + 9 =11,999824
L _ската =3,465 м.

Найденная длина ската(скатов) является определяющей высотой фигур (трапеции и треугольника) при расчете площадей:

S _кровли = S_{ската 1} + S_{ската 2} + S_{ската 3} + S_{ската 4}
S _{ската 1} = S_{ската 3}  и S _{ската 2} = S_{ската 4} 

По формуле площади треугольника:
S _{ската 1}= (6*3,465)/2 = 10,395 м²

По формуле площади трапеции:
S _{ската 2} = ((10+4)/2)*3,465 = 24,255 м²

Итого общая площадь кровли:
S _кровли = 10,395 + 10,395 + 24,255 + 24,255 = 67,3 м²

Есть самый быстрый способ определения нашей искомой площади, заключается он в умножении площади проекции крыши (габариты крыши по плану кровли, 6м х 10м) на коэффициент 1,155 (по аналогии с определением длины ската):

S _кровли = 6*10*1,155 = 69,3 м²

Оставшийся параметр – длину ребра(хребта) можно также определить по теореме Пифагора:

( L _{ребра(хребта)} ) ² = 3 2 + (длины ската) ² = ( 3 ) ² + (3,465) ² = 9 + 12,006225 = 21,006225
L _{ребра(хребта)} =  4,583 м

Существует также коэффициент пересчета для определения искомых длин ребер, для этого достаточно умножить длину ребра(хребта) по плану кровли на коэффициент пересчета (30град./30град.), равным значению 1,08.

Итак:

(L _{проекции хребра(хребта)}) ² = 3 2 +3 2 = 18
L _{проекции хребра(хребта)} = 4,24264068711
L _{ребра(хребта)} = 4,24264068711 *1,08 = 4,583 м

Сумма длин всех ребер(хребтов): L _{ребер(хребтов)} = 4,583*4 = 18,332 м

После того как все геометрические параметры крыши определены, мы сможем подобрать и рассчитать любой кровельный материал по нашему выбору.

Вариант расчета кровли BRAAS, модель «Франкфуртская»:

(Минимальный рекомендуемый угол крыши для данной модели составляет 16 градусов, удовлетворяет нашим требованиям).

Внешние габариты одной черепицы «Франкфуртская» составляют 330х420мм.

Поскольку черепица укладывается с нахлестом и с учетом стыковки черепицы между собой через замковое соединение полезная площадь покрытия одной черепицы будет несколько меньше и составит 300х330мм.

Полезная площадь покрытия для всех видов черепиц всегда разная и обусловена широким разнообразием профилей и их размеров.

При размерах 300х330мм расход на 1м² составляет:

1м²/(0,3м * 0,33м) = 10,1шт./м²

Общее количество рядовой черепицы на покрытие всей крыши:

10,1*69,3 м² = 700 шт.

Принимая во внимание возможный бой черепицы при доставке/разгрузке/монтаже, а также некоторые отклонения в фактических размерах от данных в проекте, обязательно учитывается технологический запас материала. Величина запаса зависит от геометрической сложности кровли и должна приниматься индивидуально для каждого крыши. Для вальмовой крыши будет достаточно 5%. Запас очень важен при расчете кровельного покрытия, т.к. предостерегает нас от нехватки материала при монтаже кровли.

В итоге, с учетом запаса нам необходимо:

700 шт. + 5% = 735шт.

Количество начальной хребтовой черепицы:

4 шт.

Количество рядовой коньковой черепицы (расход 2,5шт./мп):

2,5*18,332 = 46 шт.
46 шт. — 4 шт. (начальные хребтовые) = 42 шт.

Вальмовая черепица: 2 шт. (устанавливается на место пересечения конька и двух ребер)

А теперь, предлагаем посмотреть как выглядит подробный расчет кровельного покрытия в нашей компании с учетом крепежа и всех необходимых аксессуаров:

А также раздел 2 с крепежом и необходимыми аксессуарами:

В данной статье мы разобрали с вами расчет скатной типовой крыши имея при себе лист бумаги, карандаш и немножко знаний из школьной программы геометрии. Сложные кровли с большим количеством скатов разных геометрических форм, сложных многоугольников, а также криволинейных поверхностей (конусов, сфер и т.д.) рассчитываются программно на ПК в специальных инженерных пакетах. Это в значительной мере облегчает процесс расчета, экономит время и предостерегает нас от возможных арифметических ошибок при расчете.

 Рассчитать длину ската кровли

1) Зная ширину и высоту ската

2) Зная ширину ската и угол уклона кровли

3) Зная ширину ската и высотные отметки карниза и конька

Если есть пожелания или замечания по работе калькуляторов — оставляйте их в комментариях!

Length slope — программа для расчета длины ската кровли

Как рассчитать площадь крыши

В этой статье, я выложил формулы расчета площади кровли и способы расчета квадратуры крыши дома для разных типов кровель, а также рассказал, как проще это сделать.

Ничего хитрого в этом нет, надеюсь, что после прочтения, вы без труда сможете рассчитать площадь любой односкатной, двухскатной и четырех скатной крыши. Если у вас всё же останутся вопросы, смело высылайте их мне в контактной форме или звоните +7(495) 241-00-59

Определяем геометрические формы крыши

Чаще всего скаты крыш имеют форму:

• Прямоугольника или квадрата. Это наиболее часто встречающаяся форма скатов крыш;
• Трапеции;
• Треугольника с равными сторонами;
• Параллелограммов различных размеров.

 

Современные дизайнеры предлагают проекты с очень сложной конструкцией крыш. Они могут быть самой разнообразной формы и размеров.

Но если внимательно посмотреть, то станет понятно, что не так велико количество геометрический фигур, которые представляют собой отдельные скаты крыш частных домов.

Формулы расчета площади наиболее часто встречающихся на крышах геометрических форм

Двух- или четырехскатные кровли довольно просты для проведения расчетов.

Чем больше скатов на кровле, тем сложнее вычислить общую площадь. Это связано с тем, что надо измерить и посчитать площадь каждого из участков. Напомним формулы подсчета площади некоторых геометрических фигур:

• Прямоугольник: S= a*b, где a и b длины сторон прямоугольника;
• Равносторонний треугольник: S= (a* b)/2 , где a длина сторон треугольника, b его высота;

Вот на фото как раз и показана крыша, визуально разделенная на два равностороннего треугольника и два прямоугольника. Формулы для определенния площади такой крыши я уже привел.

• Трапеция: S= (a+ b)*h/2 , где a и b длины сторон , h ее высота;

• Параллелограмм: S= a*h, где a длина стороны, h высота;

Как снять размеры скатов крыши

Перед началом подсчетов посмотрите, не сохранился ли у вас план кровли со всеми точными размерами. Это может очень сильно облегчить процесс. Если же плана нет, то придется приготовить рулетку, калькулятор, ручку, лист миллиметровой бумаги. Теперь вы можете приступать к снятию размеров.

Внимательно посмотрите и решите, какие именно размеры вам надо снять. Возможно, крыша имеет симметричные скаты. В этом случае вам достаточно измерить один из них. При снятии размеров будьте осторожны, обязательно используйте специальные лестницы и приспособления для работы на высоте.

Существует большое разнообразие видов крыш и для каждого вида крыши придется снимать свои размеры. Приведем примеры расчета площади крыши для некоторых видов крыш.

Порядок подсчета площади односкатной крыши

Односкатная крыша самая простая, так как имеет всего один скат, который представляет собой прямоугольник или квадрат. Этот подсчет можно легко сделать без подробного плана дома и крыши. Снятие размеров также довольно простой процесс.

Площадь крыши равна площади прямоугольника со сторонами C и D. Для расчета измеряем длину ската (обозначим ее C) и ширину (обозначим ее D).

S=CxD

Длину и ширину скатов можно замерить, не поднимаясь на крышу. Просто измерьте длину и ширину здания и прибавьте к ним величину всех свесов. Если по каким-либо причинам измерить величину ската нельзя, то вычислите ее по теореме Пифагора, сняв размеры высоты крыши и проекцию одного из скатов.

Таким образом, зная размеры двух сторон треугольника, вы легко вычислите размер третьей стороны.

Статьи по теме

• 

  Что такое узлы кровли и для чего они нужны

• 

  Мансардная кровля

• 

  Виды мягкой кровли

• 

  Срок службы мягкой кровли и ее недостатки

Порядок подсчета площади двускатной крыши

Двускатная крыша также не создаст трудностей в процессе вычисления ее площади. Ведь двускатную крышу всегда можно представить, как две односкатных и произвести все измерения и расчета аналогично вычислениям площади двускатной крыши. В завершении только придется умножить полученную площадь одного ската на два.

Остановимся на конкретном примере: Пусть крыша дома имеет ширину 6 м и длину 5 м.

Тогда площадь одного ската равняется 30м², а общая площадь двускатной крыши: 60м².

Советую посмотреть

Площадь вальмовой, полувальмовой и шатровой крыши

Вальмовая крыша имеет более сложную геометрию скатов, поэтому расчет ее площади займет больше времени. Но, если внимательно произвести все измерения, то расчет не будет сложным.

Вальмовая крыша состоит из четырех скатов. Представьте каждый из этих скатов как отдельную геометрическую фигуру. Теперь останется измерить и посчитать площадь каждой из этих четырех фигур.

Вальмовая крыша содержит в себе две трапеции и 2 треугольника, которые, как правило, являются равносторонними. В этом случае противоположные скаты равны между собой.

 

Далее делаем расчет площади каждой фигуры. Выше приведены формулы для расчета площади трапеции (S= (a+ b)*h/2) и равностороннего треугольника (S= (a* b)/2).

Для симметричной крыши не забудьте упростить расчет, посчитав площади только двух скатов и удвоив результат.

Таким образом, внимательно следуя инструкциям, расчет площади вальмовой крыши не будет сложным.

Не стоит пугаться, если у вас полувальмовая крыша. От вальмовой она отличается только тем, что помимо равностороннего треугольника, трапеции, вам придется измерить размеры прямоугольника. Обычно треугольные части полувальмовой крыши меньше, чем вальмовой.

Скаты шатровой крыши состоят из четырех равносторонних треугольников. Подсчет ее площади будет точно таким же, как и подсчет площади вальмовой крыши. Разница только в том, что все фигуры являются треугольниками. А подсчет площади треугольника приведен в начале этой статьи. Вычисляйте только площадь одного треугольника, а результат умножьте на четыре.

Крыши сложной геометрии с многочисленными скатами

Последнее время очень популярны стали купольные и многощипцевые конструкции крыши. Они характерны для некоторых архитектурных стилей и имеют очень привлекательный внешний вид. Их строительство и эксплуатация обходятся довольно дорого потому, что они имеют очень большое количество скатов самых разных форм.

Основные трудности будут на этапе снятия размеров. Придется сделать очень большое количество измерений. Чем более сложна конструкция кровли, тем эти замеры будет сделать сложнее.

 

Если размеры односкатной крыши можно измерить с земли, то размеры сложных крыш придется снимать на высоте. В некоторых случаях целесообразно выполнить чертеж плана крыши.

После того, как вы зрительно разбили крышу на отдельные скаты, снимите размеры каждого из них. Не забывайте о симметричных скатах, которые полностью идентичны. После этого сделайте все расчеты по каждому скату и сложите все результаты.

Несколько советов по расчету кровли

Когда я сталкиваюсь с вопросом «как рассчитать площадь кровли», стараюсь очень щепетильно к этому подходить, так как кровельные материалы не так дешевы, как хотелось бы и брать лишние совсем незачем.

Формулы выше помогут сделать приблизительный расчет площади кровли, ведь материала необходимо брать больше, так как он стелиться  «в нахлест» и иногда необходимо скат рассчитывать от карнизных свесов. К тому же по опыту скажу, что процентов 7-10 обрезок не избежать.

Чтобы более точно рассчитать все расходы, мы делаем просчеты при помощи специальной компьютерной программы и уже с их результатов составляется индивидуальное коммерческое предложение со сметой. Такой способ более детальный и качественный.

Если вы наметили смонтировать кровлю, я могу предложить услуги своей бригады, особенно если Ваша кровля будет иметь нестандартную форму. Мы сделаем детальный расчёт необходимого материала и вы оцените стоимость строительства.

Связаться с нами Вы можете при помощи этой формы или позвонив по телефону: +7(495)795-82-20 . Так же с радостью отвечу на ваши вопросы, задавайте в комментариях.

Похожие материалы:

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:

• односкатная — опирается на две стены, находящиеся на разных уровнях высоты, и сооружается специально для объектов хозяйственного назначения и небольших строений;
• двускатная — состоит из двух соединённых под углом скатов, площадь которых может быть неодинаковой;
• шатровая — собирается из четырёх скатов в форме равнобедренного треугольника, в результате чего имеет сходство с пирамидой и идеально подходит для квадратных домов;
• вальмовая — создаётся из двух трапециевидных и двух треугольных скатов;
• мансардная — используется для создания комнаты на чердаке и образуется за счёт изменения формы крыши, например, с помощью ломаных линий;
• многощипцовая — сооружается на зданиях, построенных в виде многоугольника.

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:

• ширину основания кровли с торца дома (не прибавляя ширины свесов);
• длину основания крыши сбоку здания (не учитывая протяжённости свесов);
• высоту конька (расстояние от будущего основания до конькового бруса);
• длину свеса (не менее полуметра).

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·S_g, где S — искомая величина снеговой нагрузки (в кг/м²), µ – коэффициент, который определяется степенью наклона ската, а S_g — нормативная снеговая нагрузка (в кг/м²). Величина S_g указывается на специальной карте и зависит от местности.

Вычисление снеговой нагрузки производят следующим образом:

1. Используя геометрическую формулу tg a = a/b (тангенс угла в прямоугольном треугольнике равен отношению противолежащего катета к прилежащему), высоту кровли делят на половину ширины наружной стены дома. Значение угла в градусах берут из специальной таблицы, приведённой в конце этого раздела.
2. Вычисляют коэффициент µ:
   • если угол наклона кровли α не превышает 30^o, его принимают равным 1;
   • на крутых крышах с уклоном более 60^o снеговую нагрузку не учитывают вообще, т. е. µ = 0;
   • при 30^o ≤ α ≤ 60^o применяют формулу µ = 0,033 · (α–36^o).
3. Нормативную снеговую нагрузку находят на карте приложения №5 СНиП2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия» или в таблице (см. ниже). Для каждого снегового района, а всего их 8, характерен свой показатель, выраженный в кПа или кг/м². Например, у Москвы, находящейся в третьей зоне, он составляет 180 кг/м².

Таблица: снеговые районы России

Снеговые районы РФ	1	2	3	4	5	6	7	8
S, кПа (кг/м2)	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:

1. Найти на карте нормативную снеговую нагрузку для Калининграда (вторая зона, 120 кг/м²).
2. Разделить половину ширины стены на высоту конька: 2,5/3,5 = 0,714.
3. Из таблицы найти угол наклона по его тангенсу. В нашем случае это 36°.
4. Определить коэффициент µ: 0,033 · (60–36) = 0,79.
5. Найти искомую величину снеговой нагрузки S = 120 · 0,79 = 94,8 кг/м².

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 W_m = W_o · K · C, где W_o — это нормативное значение ветрового давления, указанное на специальной карте, K — коэффициент, на который влияет изменение ветровой нагрузки по высоте, а C — специальный аэродинамический коэффициент.

Аэродинамический коэффициент — величина постоянная, зависящая от конфигурации крыши. Если кровля с крутыми скатами, то этот показатель равен -1,8. У пологой крыши, которую ветер не поднимает, а сдавливает, аэродинамический эффект составляет +0,8. В большинстве расчётов этот коэффициент принимают равным наибольшему положительному значению (т. е. 0,8), чтобы оценить максимально возможную ветровую нагрузку.

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:

1. W_o = 30 кг/м², так как местность принадлежит второму ветровому району, что указано на карте приложения СНиП и в приведённой выше таблице.
2. K = 1, поскольку все строения в этой области ниже 10 м (см. таблицу значений коэффициента K).
3. W_m = 30 · 0,8 = 24 кг/м².

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:

1. Ширину дома разделим на 2 и определим длину нижнего катета прямоугольного треугольника кровли: b = 6 / 2 = 3 м.
2. По таблице найдём, что тангенс угла в 40° равен 0,84.
3. Вычислим высоту кровли a = 3 · 0,84 = 2,52 м.

Видео: вычисление высоты и угла наклона кровли

Вес

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:

1. Рассчитать вес 1 м² теплоизоляционного материала по формуле 0,1 · 1,2 · 10 · 35 / (10 · 1,2) = 3,5 кг/м².
2. Найти все остальные данные, то есть вес 1 м² финишного покрытия, паро- и гидроизоляции и деревянного каркаса из стропил и обрешётки, в таблице (см. ниже) или на этикетке товара в магазине.
3. Сложить все полученные значения и умножить их на площадь крыши, тем самым определив вес всей кровли.

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:

• для прямоугольного ската S = a · b, где a и b — это длины сторон прямоугольника;
• для треугольного ската с равными сторонами S = (a · b) / 2, где a — длина сторон треугольника, b — его высота;
• для трапециевидного ската S = (a + b) · h / 2, где a и b — это длины сторон, а h — высота трапеции;
• для ската в форме параллелограмма S = a · h, где a — это длина стороны геометрической фигуры, а h — её высота.

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:

1. S_c = a · b = 5 · 2,2 = 11 м² (площадь одного ската).
2. S = 2 · S_c = 11 · 2 = 22 м² (площадь двух скатов).

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:

1. Поделим длину крыши на полезную ширину листа черепицы: N = 6 / 1,1 = 5,45. Округлим это значение до 6. Это и есть необходимое количество листов в одном ряду по ширине крыши.
2. Из реальной длины листа (2 250 мм) вычтем величину нахлёста (150 мм) и тем самым установим эффективную длину листа (2 100 мм или 2,1 м).
3. Общую длину кровельного ската поделим на эффективную длину листа: K = 4,2 / 2,1 = 2. Таким образом, определим, что по длине крыши, то есть от карниза до конька, в каждом ряду потребуется по два листа.
4. Количество листов в одном ряду по ширине ската умножаем на количество листов по длине крыши (6 · 2 = 12). То есть на покрытие всей кровли уйдёт 12 листов.

Пиломатериал

Рассчитаем количество пиломатериала, необходимого для устройства деревянного каркаса одного кровельного ската шириной 6 м и длиной 4 м:

1. Расстояние между элементами каркаса зависит от веса финишного кровельного материала. Выберем для покрытия кровли лёгкий ондулин, который можно класть на стропила с шагом в 60 см, и зададимся углом наклона ската в 15^o.
2. Рассчитаем количество стропильных ног, для чего ширину крыши поделим на шаг и прибавим 1 для учёта добавочной стропильной ноги, укладываемой на край кровли. Получаем: 6 / 0,6 + 1 = 11.
3. Толщину стропильных ног определяем, вычтя из общей ширины кровли сумму расстояний между стропилами и поделив полученную цифру на количество элементов каркаса (6 — 5,4 / 11 = 0, 055 м = 55 мм). А ширину выбираем так, чтобы она была на 2–3 см больше толщины плиты утеплителя. Судя по специальной таблице (см. ниже), нам подходят стропила сечением 50 х 150 мм или 55 х150 мм.
4. Убедимся, что мы верно выбрали сечение стропильных ног. Для этого сначала определим нагрузку на погонный метр каждой стропильной ноги по формуле Q_r = A ∙ Q, где А — это шаг стропил, а Q — суммарная нагрузка на кровлю, которая складывается из веса крыши, давление снега и ветра. Затем проверим, выполняется ли неравенство [3,125 ∙ Q_r ∙ (L_max³)] / [B ∙ H³] ≤ 1, где L_max — рабочая длина наибольшего участка стропильной ноги в метрах, B — толщина и Н — ширина доски в сантиметрах. Если неравенство не соблюдается, нужно увеличивать ширину доски или уменьшать шаг стропил.
5. Исходя из угла наклона в 15°, решаем класть доски обрешётки через каждые 60 см. Поделив длину кровли на расстояние между ними и прибавив к полученной цифре 1 (доска для крепления конька), получаем, что потребуется 8 рядов.
6. Ширину досок обрешётки находим, вычтя из длины крыши сумму шагов между ними и разделив результат на количество обрешётин (400 — 360 / 8 = 5 см). По приведённой ниже таблице выбираем оптимальную толщину элементов.
7. Поскольку длина ската равна 4 м и необходимо сделать напуск по 7 см внизу и вверху, приходим к заключению, что необходимо купить две ветровые доски длиной 4,15 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:

1. По формуле L = B ∙ 2 + D ∙ 2, где В — длина фронтонного, а D — карнизного свеса, находим периметр свесов по карнизу и фронтону: 4 ∙ 2 + 6 ∙ 2 = 20 погонных метров. Затем измеряем ширину свесов А (допустим, 30 см) и определяем площадь карнизных и фронтонных свесов (S = L · А = 20 · 0,3 = 6 м²). Теперь считаем, сколько понадобится металлического софита размером 3 х 0,325 м и площадью 0,98 м². Для этого общую площадь свесов поделим на площадь металлического софита (6 / 0,98 = 6,2). Полученное число округлим до 7, т. е. потребуется 7 листов софитов.
2. Определим количество J-профилей длиной 3 м, которые вставляют под свесы у стен. Поделив периметр 20 м на длину одного элемента, установим, что для устройства кровли придётся приобрести 7 J-профилей.
3. Посчитаем количество лобовых (устанавливаются в торец свесов) и финишных (монтируются в комплексе с лобовыми) планок. Поскольку длина обоих элементов равна 3 м, а периметр свесов — 20 м, приходим к заключению, что необходимо купить по 7 лобовых и финишных планок.

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:

1. S_c = 5 · 4 ·2 = 40 м² (площадь двух скатов кровли).
2. S = S_c · 1,15 = 40 · 1,15 = 46 м² (необходимое количество каждого изоляционного материала с учётом нахлёста, который должен составлять 15% от площади кровли).

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.

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.

Что необходимо знать перед расчетом?

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.

Пошаговое проведение расчетов

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.

Этап #1 — выбор вида стропильной системы

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.

Этап #2 — расчет ширины

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.

Этап #3 — определение уклона

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.

Этап #4 — определение высоты конька

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.

Этап #5 — расчет расхода материала

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.

Видео-инструкции с полезными советами

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.

---