Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Часто многие люди, которым требуется перекрыть крышу, сталкиваются с различными вопросами, в частности с тем, как рассчитывается высота конька двухскатной крыши. Это особенно важно, поскольку конек является очень важным элементом конструкции кровли.

Именно он закрывает верхний стык скатов крыши дома и не пропускает осадки в подкровельное пространство. Кроме того, визуально крыша приобретает законченную форму, что влияет на дизайн дома. Коньковая планка оказывает существенное влияние на срок эксплуатации конструкций крыши, покрытия, а также на срок службы чердачного перекрытия.

Если конек будет протекать, то чердачное перекрытие быстро придет в негодность. Поэтому необходимо правильно рассчитать высоту коньковой планки двускатной крыши. Это особенно актуально, поскольку высота этой планки зависит от ее формы, конструкции, материала кровельного покрытия и целого ряда факторов. О том, как правильно произвести расчет планки по высоте, а также какую форму подобрать для конкретного материала и под дизайн дома, будет рассказано ниже.

Для чего он нужен и как подобрать форму

Коньком называют ребро, которое образуется в горизонтальной плоскости двухскатной крыши, а также элементы (планки), которые предназначены для закрытия этого стыка и предотвращения попадания осадков в подкровельное пространство.

Большинство фирм-изготовителей коньковых планок изготавливают коньки из оцинкованной или нержавеющей стали с нанесенными на них защитными покрытиями, которые могут быть выполнены различными способами и с применением различных материалов.

Если двускатная крыша покрыта металлочерепицей, керамической черепицей и другими дорогими покрытиями, то приобретать все дополнительные элементы к ним рекомендуется именно у фирмы-изготовителя основного покрытия.

Вернуться к оглавлению

Формы планок

Стандартная толщина коньковой планки обычно составляет от 1,5 до 2,5 мм. При этом толщина конька часто зависит от толщины кровельного покрытия. Например, если толщина профлиста или металлочерепицы составляет 1,5 мм, то коньковую планку берут такой же толщины.

При этом часто брендовые фирмы включают в комплект к коньку и специальный крепеж к нему. Если крепежных метизов нет, то для крепления коньковой планки можно использовать обычные длинные саморезы или гвозди со специальными подкладками под них. При этом сам конек подбирается по цвету и форме под дизайн дома или крыши.

В настоящее время фирмы-изготовители планок производят несколько вариантов форм планки:

1. Планки полукруглой формы. Это вторая по распространению планка, которую довольно часто используют, чтобы соединить двухскатную крышу (скаты). Такая форма позволяет сглаживать стык, что визуально делает крышу более пологой, не придает острой формы. Планки такой формы прекрасно защищают кровлю от попадания мусора и осадков внутрь. Однако чтобы предотвратить попадание влаги в подкровельное пространство, следует подложить под такую планку специальную подкладку-уплотнитель.
2. Самыми распространенными являются прямоугольные планки. Они заслужили свою популярность тем, что их можно монтировать на двускатную кровлю с любыми углами схождения стыков. Главным отличием этой формы от предыдущей является то, что планка такой формы очень плотно прилегает к скатам и не требует дополнительных подкладок. Коньки такой формы лучше вентилируются, недороги, проверены временем — до 19-20 века коньковые планки были только такой формы.
3. Специальные декоративные планки. По-другому их еще называют узкими. Они менее практичны, имеют малые размеры и плохо выполняют защитные функции. Их основное назначение — эстетическое. Крыши ими отделают крайне редко. Однако довольно часто применяют при отделке небольших конструктивных элементов (например, козырька над порогом). Планки такой формы стоят довольно дорого.
4. Для 4-х скатных крыш существуют и специальные планки-ответвители. Они обычно имеют форму буквы «У» или «Т». Поскольку двускатная кровля в них не нуждается, то описывать и рассчитывать размеры таких планок нет смысла.

Сама планка может иметь несколько дополнительных элементов. К ним относят специальные вентиляционные планочки, уплотнители и пр. Очень хорошо, если подобранная коньковая планка имеет в своей конструкции дополнительные уплотнители, так как они существенно повышают защищенность кровли от ваги и осадков. Такой уплотнитель нельзя подвергать механическим воздействиям, которые могут его деформировать. Другие дополнительные элементы планки имеют незначительные функции и призваны в первую очередь существенно повысить стоимость конька. После того как появилось представление о коньке и вариантах его формы, можно приступать к выполнению расчета.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитывать размеры крыши

Прежде чем произвести расчет высоты коньковых планок, следует предварительно произвести расчет высоты крыши. Стоит отметить, что высота двускатного покрытия крыши достаточно просто просчитывается.

Стандартно углы наклона у двускатных крыш могут быть в пределах 30 о -50 о. При этом необходимо отметить, что угол наклона одного ската может существенно отличаться от наклона другого.

Такие неравносторонние крыши иногда строят для улучшения эстетики внешнего вида. Если углы наклона будут менее 30 градусов, то на кровле будут скапливаться осадки, что может вызвать проседание и порчу кровельного покрытия. Если углы будут больше 50 градусов, то повышенная ветровая нагрузка может привести к сметанию всей конструкции крыши.

Расчет высоты крыши достаточно простой, для этого достаточно вспомнить геометрию 7 класса. Для равносторонних скатов необходимо ширину дома (В) разделить на 2, а далее, зная одну из сторон, эту величину необходимо умножить на тангенс угла: Н=tg(ɑ)*В/2.

В специальной строительной литературе имеется сводная таблица длины скатов, высоты крыши и углов. Если крыша неравносторонняя, то подбор высоты должен производиться только после определения линии стыка скатов. Эта линия проецируется на чердачное перекрытие, далее замеряется длина (l) от одной из сторон дома. Далее механизм расчета аналогичен: Н=tg(ɑ)*l.

При этом необходимо заранее определиться с углами наклона скатов.

После того как будет рассчитана высота, находят длину скатов (L): L=H/sin(ɑ).

После определения размеров крыши следует приступить к расчету высоты конька.

Считаем высоту коньковой планки. На данный момент коньковые планки выпускаются различных размеров, поэтому крайне важно рассчитать размер планки для конкретного случая. При этом следует воспользоваться рядом формул. Однако формулы могут содержать специальный поправочный коэффициент, который необходимо взять из таблиц в специальной литературе.

Собственно, формула расчета высоты планки (Н) считается следующим образом: Н = (½) х ВхК.

Расшифровка формулы следующая: под «В» принимают ту ширину дома, в параллель которой укладывается планка, под «К» понимают поправочный коэффициент.

Пример: длина одной из сторон здания (параллельно которой укладывается планка) составляет 12 метров, угол наклона — 45 градусов, для этого угла поправочный коэффициент берут 1. Соответственно Н=0,5х12х1 = 6 м. При этом необходимо строить усиленную конструкцию стропильной системы.

Учтите, что высота считается от плоскости основы стропильной системы до максимально высокой точки (конька).

Далее следует рассчитать необходимую длину планок. Такой расчет производится по следующей формуле: ƩL=L 1 +(L 2 -10). В этом случае длина считается в миллиметрах, здесь 10 — величина нахлеста при стыке планок, L 1 — длина ската, а L 2 — длина планки (производители выпускают их различных размеров).

Производить точные расчеты планок необходимо для оптимизации расходов на приобретение материала. При расчете размеров крыши и коньковой планки рекомендуется заложить 10% погрешности. Коньковая планка должна максимально прилегать к скатам.

Расчеты следует производить максимально точно, ведь в случае расхождения реальных размеров с расчетом может возникнуть целый ряд проблем, начиная от нехватки материала и заканчивая существенным снижением прочности конструкции крыши и ее обрушением.

Любой тип здания по окончанию строительства отчетливо подчеркивает кровля. Но следует знать, как рассчитать высоту крыши правильно, ведь от этого зависит множество факторов. От того, насколько верно проведены расчеты и выбран тип материала, будет зависеть комфорт человека от проживания в этом помещении. Также этот нюанс напрямую влияет на значительную экономию в момент приобретения пиломатериалов.

Чтобы определиться с расчетами, следует понять, какая форма крыши необходима для конструкции здания. Она не только должна защищать строение от внешней окружающей среды, но и дополнять гармонично все здание в целом. Наиболее популярной и обширно применяемой формой кровли является двухскатная. Она проста как в расчетах, так и в монтаже.

Вальмовый тип кровли значительно отличается от классического варианта, так как имеет в своем составе не два ската, а четыре. Скаты треугольного вида, которые располагаются по бокам, называются вальмами. Также одной из наиболее популярных крыш называют шатровую, которая тоже содержит четыре ската. Чтобы все они имели ровные стороны, следует знать, как рассчитать высоту крыши от скатов до конька.

Главные параметры кровли

Выполняя возведение собственного дома, каждый собственник задается вопросом о том, как рассчитать высоту крыши. Ответ на самом деле прост: в обязательном порядке следует, обращать внимание в момент расчетов на некоторые нюансы. Рассмотрим их:

• число скатов;
• имеется мансардное помещение или нет;
• величина наклонов скатов;
• тип материала, который применяется в кровельной отделке.

На то, как рассчитать высоту крыши, может повлиять месторасположение дома. Определившись с направлением ветра и другими климатическими факторами, по размерам каркаса здания рассчитать высоту конька можно при помощи геометрических вычислений. Для этого следует знать ширину строения и углы, которые определяют уклон скатов крыши.

Высота кровли с мансардным помещением

Если планируется с мансардным помещением, то следует знать, как рассчитать высоту крыши дома безошибочно. Для этого необходимо первым делом, определиться, какой тип кровли будет возводиться:

• крыша с одним или двумя скатами;
• для вычисления уклонов скатов нужно обращать особое внимание на силу ветра, норму выпадения осадков разной формы;
• при выборе кровельных элементов необходимо помнить, что уклон должен соответствовать характеристикам материалов.

Тип кровли должен быть спланированным, так как мансардное помещение должно иметь просторную площадь. Важно чтобы комната, расположенная на крыше, была светлой. Для этого необходимо установить окна с солнечной стороны. Высота крыши не должна быть слишком большой, так как потребуется на ее устройство много строительного материала. В связи с этим придется понести значительные финансовые затраты. В случае вальмового устройства кровли мансардное помещение будет просторным, светлым, и высота конька будет небольшая.

Моменты, которые следует учитывать в период расчета высоты кровли

По мнению экспертов, кровля - это самая важная часть здания. Если ее монтаж будет выполнен правильно, то она еще и придаст эстетичный вид всему дому. Для того чтобы правильно определить, как рассчитать высоту необходимо учитывать некоторые факторы, такие как:

• число скатов, а также углы наклона;
• форму;
• уровень высоты всего строения в целом;
• климатические условия;
• типы строительных элементов;
• желание собственника.

Помимо этого, размер кровли может быть увеличен при помощи конька, так как от него зависит количество стропил на крыше. Поэтому первым делом в расчете вычисляется а далее от этого размера откладывается величина и количество стропил в системе кровли. За счет этих расчетов будет известна общая площадь покрытия. Эти данные помогут провести вычисление количества материалов, которые потребуются для строительства.

Материалы для возведения кровли

Множество собственников, которые не имеют опыта в строительных работах, желают провести их собственными руками. Но многие не знают, как это сделать правильно, и какие материалы потребуются для выполнения устройства кровли. В список требуемых материалов входит:

• обрешетка;
• гвозди;
• стропила;
• подстропильные;
• утеплитель;
• пароизоляция;
• кровельное покрытие;
• шурупы.

Если все подсчеты будут проведены верно, то вся конструкция не только будет дополнять дом, но и защищать его от внешней окружающей среды.

Ориентиры для определения высоты конька

Конек - это горизонтально расположенное ребро, на котором образуются соединения боковых плоскостей. При его помощи можно понять, как рассчитать высоту конька здания. Параметры эти являются основным значением в проведении расчетов. В случае если высота кровли будет вычислена неправильно, то помимо нарушений в эстетике будут и технические проблемы в период эксплуатации здания. Часто бывает, что собственник желает воплотить такие идеи, которые запрещены по техническим соображениям в устройстве кровли.

Чтобы конструкцию крыши было проще сделать равномерной, выполняют ее в виде треугольника. Этот вариант является широко применяемым в строительстве. Также часто возводят кровли двухскатного типа с ассиметричными сторонами скатов. Угол наклона чаще всего у таких крыш одинаковый, потому что уровень высоты конька высчитывается с использованием стандартного варианта.

Система вальмовой кровли

Для того чтобы провести монтаж, следует знать, как рассчитать высоту и какой материал потребуется. Главные составляющие кровли такого типа:

• Коньковая доска. Она размещается вверху всей конструкции и находится в самом центре. Этот элемент считается важной частью в стропильной системе.
• Стропильные направляющие являются основой, на которую закрепляется обрешетка.
• Накосные стропила предназначены для восприятия основной части конструкции.
• Вальмовые стропила являются элементами в системе сложной крыши.

Определившись с элементами стропильной системы, можно смело начинать вальмового типа.

Расчет четырехскатной кровли

Устройство кровли четырехскатного типа может иметь два вида: вальмовая и шатровая. Поэтому многие задают себе вопрос о том, как рассчитать высоту В первую очередь такое покрытие применяют в строениях квадратного типа, то есть все стороны несущих стен должны быть равными. Также довольно удобно планировать мансардное помещение под такой крышей. Оно получится достаточно большим и светлым за счет мансардных окон. Их можно расположить с любой стороны ската, так как они имеют практически равные стороны.

Единственный минус конструкции такого типа - это сложность в монтаже. Стоимость материалов получается немного дороже, чем у двухскатного варианта за счет объема площади. Этот вид кровли не рекомендуется устанавливать в климатических зонах с повышенной ветреностью. Сильные порывы могут нанести ущерб крыше за счет небольшого наклона скатов.

Расчёт необходимой высоты крыши, а также её площадь относятся к одним из наиважнейших задач при планировке и строительстве частного дома.

● От высоты конька напрямую зависит угол ската: чем больше высота конька, тем тем больше угол ската. Если угол ската слишком мал, то в зимний период на крыше обязательно будет образовываться снежная шапка, которая не только угрожает кровле, но и оказывает серьёзное давление на всё строение. При слишком большой высоте ската и, соответственно, значительную площадь покрытия, то из-за сильных порывов ветра она может просто не устоять.

● К основным типам скатных крыш относятся: односкатная, двухскатная (она же щипцовая), четырёхскатная. В частном домостроении двухскатная крыша относится к наиболее распространённым. Это довольно простая конструкция - на отдельно стоящие и налегающие друг на друга пары (связанные между собой обрешёткой стропил) опираются два ската. С торцов крыши два фронтона, которые включают в себя так называемые "слуховые окна", способствующие освещению внутреннего пространства на чердаке.

● При расчёте высоты двускатной крыши первым делом надо определиться, какой угол наклона скатов будет наиболее рациональным. Для этого лучше обратиться к нормативным документам, которые регламентируют этот вид строительных работ:
СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* . В этом своде правил есть формула расчёта снеговой нагрузки для крыш с двухскатной кровлей и приведена формула ветрового воздействия. Допустимый угол наклона крыши в зависимости от климатических и погодный условий определённого региона может быть разный. Для центральных областей РФ допустимый угол наклона находится в пределах 30-45º .

● После того, как определён угол наклона , можно приступать к расчёту высоты конька крыши. Воспользуемся нехитрыми приёмами из практической геометрии.

Представим крышу в виде треугольника. Необходимая высота конька будет выполнять функцию неизвестного катета А, который будет делить площадь треугольника на ещё два, но уже прямоугольных треугольника. Формула для расчёта катета : А = В х tgА. Второй катет В - это 1/2 ширины дома. Проектирование двускатной крыши выполняется, как правило, по длинной стороне строения. Тангенс угла определяется из таблицы, исходя из значения градуса уклона.

Угол наклона крыши, в градусах Тангенс tg А 5 0,09 10 0,18 15 0,27 20 0,36 25 0,47 30 0,58 35 0,7 40 0,84 45 1,0 50 1,19 55 1,43 60 1,73

Полученные значения подставляем в формулу: А = В х tg А и получаем нужную высоту конька крыши.

● Определим высоту двухскатной крыши на примере :

Строение с размерами 6х9 метров, угол наклона кровли составляет 40º . Ширину - 6 м делим пополам: 6: 2 = 3. Это и есть катет В - его значение = 3. По таблице определяем, что tg 40º = 0,84. Для поиска оптимальной высоты конька подставляем все исходные значения в формулу: А = 3 х 0,84 = 2,52. Получилось, что наиболее приемлемая высота конька составляет 2,52 м.

● Угол наклона крыши при строительстве частного дома.

● Простые расчёты нужной высоты двускатной крыши при проектировании частного дома помогут в дальнейшем избежать серьёзных проблем в эксплуатации одного из основных компонентов всего строения.

От высоты расположения конька крыши зависят эстетические показатели, архитектурная специфика и технические характеристики дома. Крайне важно при разработке проекта грамотно определить правильный размер конструкции.

Для получения идеального результата мы предлагаем вам сегодня разобраться как рассчитать высоту конька двухскатной крыши, и каким методом лучше пользоваться в самостоятельных вычислениях.

Коньком называют горизонтальное ребро двухскатной крыши, образованное в месте соединения вершин ее наклонных плоскостей.Высоту конька без малейших сомнений отнесем к наиболее значимым параметрам, задающим пропорции крыши.

Как занижение, так и завышение ее может привести не только к нарушению архитектурной картины, но и к проблемам в эксплуатации. Горячее желание владельца дома воплотить собственные идеи нередко идет в разрез с техническими предписаниями, ознакомление с которыми поможет избежать серьезных ошибок.

Для того чтобы процесс исследования изучаемой величины был проще и понятнее представим будущую крышу в форме равностороннего треугольника. Это самый распространенный вариант. Кроме него есть асимметричные двухскатные крыши с различающимися по площади скатами.

Однако угол наклона обоих конструктивных составляющих чаще всего равен, потому высота конька вычисляется по стандартной схеме.

Равносторонний треугольник разобьем для удобства на две симметричные части. Проходящая от вершины треугольника до его основания линия – ось симметрии представленной нами фигуры, она же катет прямоугольного треугольника и высота конька.

Ориентир №1: Атмосферные явления

С климатической данностью спорить бессмысленно, необходимо подстраиваться под ее непреклонную диктовку и приспосабливаться. К атмосферным явлениям, оказывающим влияние на выбор высоты конька, относятся:

. В областях, погодные условия которых отличаются частыми порывистыми ветрами, принято сооружать пологие и низко-скатные кровельные конструкции с углом наклона до 10º. В регионах со слабыми и умеренными ветрами высота конька может быть любой.

Количество осадков . Осадки – потенциальная угроза протечек, из-за которых отсыревают, затем постепенно приходят в непригодность элементы стропильной системы и кровельного пирога. С крыш крутизной более 45º осадки удаляются гораздо быстрее, чем с пологих конструкций.

Масса снежного покрова . В районах с обильными зимними осадками рекомендовано возведение крыш с уклоном более 45º с целью оптимизации скорости схода снежных залежей. С более низких и плоских крыш необходимо будет чаще счищать снег.

Обозначенные характеристики подскажет местная метеослужба. Можно самостоятельно найти их в сборнике с правилами и таблицами по строительной климатологии СНиП 23-01-99 или по приведенным в СП 20.13330.2011 картам районирования.

Ориентир №2: Наличие чердака

В семействе двухскатных крыш есть чердачные и бесчердачные представители. В первом случае пространство чердака отделено от коробки дома потолочным перекрытием. Их также именуют «раздельными», что подтверждает архитектурную независимость помещений между кровельной конструкцией и перекрытием.

Чердачные представители бывают жилыми и нежилыми. Высоту конька жилых крыш задает удобство перемещения. Конструкции с эксплуатируемым чердаком сооружаются в основном по , предполагающей строительство стропильной системы из двух ярусов.

Высота конька эксплуатируемой чердачной крыши складывается из двух величин: высоты нижней части крыши и высоты вершины крыши, водруженной на нижний ярус. Высотный размер нижнего яруса обычно принимается от 2,0 до 2,3 м.

Вычисляется сложением роста самого высокого из будущих владельцев и запаса в 30 – 40 см, необходимых для удобства и безопасности перемещения. Размер верхушки ломаной крыши произвольный, зависит от вкусовых предпочтений хозяев.

Высота конька нежилых чердаков определена противопожарными нормами. К тому же размер чердачного пространства не должен создавать препоны для технического обслуживания. Регламент строительных нормативов указывает что, на чердаке должен быть сквозной проход вдоль всей крыши не менее 1,6 м по высоте и 1,2 м по длине. На коротких участках сложносоставной конструкции ширину и высоту сквозного прохода можно уменьшить на 40 см в обоих направлениях.

Во втором «бесчердачном» случае пространство под крышей не отделено от коробки перекрытием. Обычно оно расположено ниже: на уровне потолочной системы предыдущего этажа. Бесчердачные крыши именуются «совмещенными», что как раз и говорит о соединение пространства под крышей с частью пространства стопы.

Яркие представители конструкций без чердака относятся к . Возводят их по обычной двухскатной схеме, но мауэрлат укладывается на стены высотой не менее 1,4 м. Высоту конька половинчатой мансарды отсчитывают от нижней грани мауэрлата.

Практичность сооружения полумансардной крыши в регионах с высокой ветровой нагрузкой сложно переоценить. Благодаря ее возведению на кровлю действует минимальная боковая нагрузка, а владельцы получают удобный и весьма просторный дополнительный этаж.

Без чердака и чердачного перекрытия сооружают невысокие , небольших бытовых построек, складов. Устройство перекрытия в таких ситуациях и не экономично, и неразумно с точки зрения доступа для технического обслуживания.

Ориентир №3: Тип кровельного покрытия

Мы уже представили двускатную крышу равносторонним треугольником. А высоту конька представили катетом его прямоугольного собрата, полученного при делении конструкции на две симметричные части. В созданной нами геометрической фигуре все компоненты взаимосвязаны, включая углы и длины сторон.

Нам как проектировщикам крыши интересен угол ее уклона, т.к. он находится в прямой зависимости от типа и технических характеристик кровельного покрытия. Он-то и поможет определить оптимальную высоту проектируемой конструкции.

Есть несколько правил подбора кровельного материала с учетом высоты конька и крутизны крыши, это:

• Чем меньше штучные элементы кровли, тем больше обязан быть угол наклона скатных плоскостей. Многочисленные стыки штучных покрытий создают предпосылки для проникновения влаги под кровлю, потому надо ускорить сход осадков.
• Чем ниже крыша, тем меньше стыков и швов должно быть на покрытие. В приоритете для обустройства крупнолистовые и рулонные кровли.
• Чем тяжелее покрытие, тем круче следует строить крышу. Вес массивных элементов будет распределяться в проекции на единицу площади основания. В результате, чем выше конек, тем меньший груз давит на стропильную систему и перекрытие.

Правда, обустройство крутой крыши с высоким коньком обойдется дороже. На возведение конструкции с уклоном в 45º материала уйдет в 1,5 раза больше, чем на покрытие пологой крыши крутизной до 7 – 10º. А если скаты будут наклонены под углом в 60º, расходы вырастут в двукратном размере.

Обычно интервал подходящих углов наклона производителями кровельного покрытия обозначаются в инструкции. Рекомендацией изготовителей стоит следовать во имя долгосрочной службы сооружения.

Зная рекомендованный угол наклона, ширину карнизных свесов и размеры коробки дома, можно в ходе несложных геометрических построений найти высоту конька. Однако в проектировании крыш применяется не только графический метод.

Уклон скатов обозначается градусами, процентами или десятичной дробью, в числителе которой указана высота конька, в знаменателе – половина перекрываемого пролета. Все три выражения наклона взаимосвязаны, но на стройплощадке удобнее пользоваться последним вариантом.

Немного найдется желающих откладывать угол наклона ската строительным транспортиром на объекте. Тем более что процесс установки наслонных стропил, например, производится на уже установленный коньковый прогон. Т.е. знать высоту расположения конькового прогона надо загодя. Это еще одна из веских причин, стимулирующих интерес к вычислению высоты конька.

К процентному выражению уклона крыши сложилось общее отношение и в среде мастеров, и в среде домашних умельцев. Проценты только помогут запутаться. Самый приемлемый метод отображения уклона – это отношение высоты конька к половине перекрываемого пролета. На стройплощадке он используется чаще всего.

Зная высоту конька, можно не подглядывать ежеминутно в проектную документацию. Просто путем измерений определяется середина фронтонной стены. В полученной точке строго вертикально прибивается брусок или жердь. От верхней грани предварительно установленного на стену мауэрлата вверх откладывается исследуемый нами размер. На него ориентируются при строительстве стропильной системы.

Способы определения высоты конька

Для расчетов высоты конька двухскатной крыши, площади плоскостей и прочих размеров проектируемой конструкции в сети есть значительное количество программ-калькуляторов. Все вычисления проводятся автоматически, радует скорость и простота процедуры. Правда, проверить итоги расчетов сложно без наглядного представления о запланированной конфигурации крыши. А еще при случайном введении ошибочного числа обнаружить «удивительные» размеры можно будет только на стройплощадке. Потому лучше заранее разобраться в особенностях построения и вычислений, чтобы банальный огрех не стал причиной сверхвысоких затрат.

Самостоятельным проектировщикам потребуются воспоминания о школьном курсе тригонометрии и желание строить схемы в масштабе, пользуясь монитором или обычным бумажным листком.

Математический и графический методы

Для определения высоты конька кровельной конструкции применяются следующие методы:

• Математический . Заключается в вычислении размера по формуле расчета длины одной из сторон прямоугольного треугольника.
• Графический . Заключается в построении схемы крыши в масштабе с получением высоты конька.

Для производства математических вычислений применяется формула a= b × tgα, где а – искомая высота конька; b – половина ширины пролета; tgα – угол уклона, выбранный владельцем дома на основании технических предписаний и рекомендаций изготовителя кровельного покрытия.

Графическим способом высота конька определяется при пересечении оси симметрии крыши и линии ската, отложенной под заданным углом от крайней точки карнизного свеса. Разберем один из наглядных примеров графического построения для получения представления о процессе.

Отметим важный нюанс. Описанными способами вычисляется подъем крыши, а не полная высота конька. Реальное значение зависит от технологии крепления верха стропилин. В висячих системах высота конька остается без изменений. Аналогично в наслонных вариантах, если вершина стропилины не выступает над линией конькового прогона.

Если верха стропильных ног возвышаются над прогоном, то к подъему крыши следует прибавить 2/3 толщины доски или бруса, использованного в строительстве стропильной системы. Считается, что глубина врубки уменьшает толщину материала на треть.

Сооружаемой поверх стропилин обрешеткой и толщиной кровельного покрытия обычно в расчетах пренебрегают. Легких отклонений при строительстве крыши практически не избежать, по сути, 5-7 см кровли с обрешеткой почти не на что не влияют.

Практический пример расчета

Разберем на конкретном примере процедуру вычисления высоты конька. Так рассчитывают размеры двускатной крыши североамериканские плотники, специализирующиеся на строительстве малоэтажных каркасных домов. Принципиально процесс ничем не отличается от действий мастеров в других странах.

В примере есть чисто технологическая специфика: узел крепления нижних пяток стропильных ног к основанию крепится врубкой. Стропилины опираются на коньковую доску. Если этого не учесть при составлении схемы и выполнении расчетов, изменится уклон, что крайне нежелательно при выборе граничного значения угла наклона, рекомендованного производителем покрытия.

В основе самостоятельных построений все тот же равносторонний треугольник, разделенный на две симметричные половины. Нам известна ширина пролета коробки дома и угол наклона, т.к. он подбирается в соответствии с типом кровельного покрытия.

Алгоритм вычисления высоты конька сводится к ряду следующих действий:

• Построим масштабированную схему и нанесем на нее точные размеры обустраиваемой коробки. Самый удобный и понятный масштаб 1: 100, согласно которому 1 см отображает в масштабе 1 м. Если работать с таким уменьшением некомфортно, можно подобрать масштаб мельче или крупнее.
• Найдем середину пролета и от полученной точки вверх прочертим ось симметрии крыши.
• От угла коробки откладываем транспортиром угол уклона проектируемой крыши. Проводим согласно отмеченному углу линию уклона.
• Пересечение оси симметрии крыши и линии уклона скатов, т.е. диагонали, даст нам возможность прикинуть, на какой высоте будут располагаться доска конькового прогона.
• Очерчиваем схематически абрис конькового прогона и опорной стойки, на которую будет укладываться прогон. Их ось симметрии обязана совпадать с осью симметрии крыши. Нужно просто в обе стороны от оси отложить половину толщины коньковой доски и провести произвольные линии.
• Линия основания треугольника, диагональ и близлежащая боковая грань конькового прогона вкупе со стойкой определяют искомый треугольник, вертикальный катет которого является подъемом крыши.
• Подъем уменьшаем на 1/3 толщины доски, т.е. на глубину врубки нижнего узла стропилин.
• От полученной высоты вверх откладываем ширину коньковой доски и вычерчиваем коньковый прогон, затем коньковую стойку.
• В масштабе вычерчиваем стропильную ногу, не забыв о том, что она просядет на 1/3 ширины из-за врубки. Для упрощения работы параллельно диагонали проводим прямую линию на расстоянии 2/3 толщины стропильной доски.

Проще говоря, высотой конька является сумма подъема крыши и 2/3 толщины стропильной доски. На практике безукоризненной точности все равно не будет, но погрешность можно считать несущественной и вполне допустимой по строительным нормам возведения деревянных конструкций, прописанным в сборнике СП 64.13330.2011. В идеале должны учитываться процессы сжатия и смятия деревянных деталей системы.

Видео-пример устройства конька

Ролик ознакомит с вариантом сооружения конька двускатной крыши, аналогичной описанной в примере конструкции:

Грамотно спроектированная крыша с правильно рассчитанной высотой конька будет отлично смотреться. Ее составляющие не создадут условий для протечек и преждевременного износа конструкции. Освоить предложенные нами методы вычислений совсем несложно.

Процесс подбора наилучших параметров двухскатной крыши — это всегда поиск компромисса между желаемой формой каркаса, стремлением получить красивую высокую конструкцию и требованиями по обеспечению прочности и устойчивости кровли. Кроме того,размеры двухскатной крыши придется увязывать с погодными «фокусами» местного климата и собственными финансовыми возможностями.

От чего зависит высота конька двухскатной крыши

Чтобы получить долговечную и красивую конструкцию, прежде всего,необходимо выбрать оптимальный угол наклона двухскатной крыши. Это базовый параметр, его нужно подобрать, исходя из следующих критериев:

• Прочности стропильной системы, чем выше угол, тем меньше нагрузка на каркас от снега, быстрее и эффективнее удаляются осадки;
• Наличие сильных ветров, правильно подобранный угол помогает снизить давление на скат кровли;
• Высота и размеры чердачного пространства. Чем больше объем воздушной подушки чердака, тем теплее получится двухскатная крыша. Если правильно рассчитать и спланировать высоту коньковой балки, чердак вполне можно превратить в дополнительную жилую комнату.

Важно! Кроме перечисленных условий, необходимо учитывать вес конструкции, чем длиннее стропила и свесы двухскатной крыши, тем больше ее вес, нагружающий стены дома, и выше стоимость постройки.

На какой угол для двухскатной крыши приходится оптимальная высота конька

В отличие от процесса проектирования, при непосредственном строительстве достаточно сложно работать с угловыми величинами. Чтобы непосредственно определить и точно выставить угол наклона ската, потребуется точная измерительная техника. Вместо угла наклона стропильных балок проще использовать линейные величины, например, длину стропил, размер пролета или высоту конька. Искомый угол наклона в таком случае легко рассчитать по тригонометрическим формулам, измерив высоту конька и расстояние между опорами стропил на мауэрлате.

Климатические и технологические ограничения на высоту конька двухскатной крыши

Для местности, где главным фактором является открытое пространство, соответственно, сильные ветровые нагрузки, высоту конька чаще всего рассчитывают, исходя из рекомендаций производителя кровельного материала.

В таких условиях основным фактором, определяющим устойчивость двухскатной крыши, является ветровая нагрузка. Дождевая вода и мокрый снег не представляют особой угрозы из-за сметающего эффекта горизонтальных воздушных потоков, поэтому в увеличении угла наклона кровельной конструкции нет необходимости. Мало того, при значительной высоте конька резко увеличивается парусность двухскатной крыши и давление на стены здания.

Уменьшать высоту коньковой балки до минимума специалисты не рекомендуют. Во-первых, это значительно снижает теплоизоляционные качества двухскатной крыши и уменьшает объем полезного пространства на чердаке.

Во-вторых, крышу с уменьшенной высотой конька воздушные потоки уже не придавливают к коробке здания, а стремятся опрокинуть или оторвать от опорной поверхности. Такая ситуация значительно хуже ситуации с парусностью, так как двухскатная кровля не рассчитана на избыточное внутреннее давление. В третьих, отдельные виды кровельного материала нельзя укладывать на скатах кровли с предельно малой высотой конька. Если возникает такая ситуация, то лучше обратиться за консультацией к специалистам по конкретному виду кровельного материала, которые помогут рассчитать запас прочности и способ укладки.

Если на местности фиксируется большое количество осадков в виде мокрого снега, высоту подъема конька двухскатной крыши и, соответственно, крутизну скатов рассчитывают по следующей схеме:

1. Определяется максимальное количество мокрого снега, выпадавшего в данной местности в течение последних десятков лет;
2. Исходя из будущих размеров коробки дома и финансовых возможностей, определяют максимальный размер стропил и несущую способность каркаса кровли при установленной толщине снежного покрова. Количество стропил, высота подъема и шаг рассчитываются на основании методики, изложенной в СНиП 2.01.85 «Нагрузки и воздействия» ;
3. Если размер бруса под стропила получается непомерно большим, необходимо увеличивать высоту конька, но так, чтобы угол наклона двухскатной крыши не превысил оптимальные значения для выбранного кровельного материала.

При расчете нагрузки на стропила принимают, что при высоте конька, обеспечивающей угол наклона более 60 о, вес снежной массы на поверхности двухскатной крыши можно не учитывать. При соотношении высоты конька над горизонтом мауэрлата к расстоянию между нижними опорами стропил меньше, чем ¼, давление снега на кровлю учитывается в полном объеме. В промежуточном положении при увеличении угла наклона двухскатной крыши от 20 о до 60 о поправочный уменьшающий коэффициент меняется монотонно от 0,7 до 0,1.

Оптимальная высота конька двухскатной крыши

Зачастую решение об увеличении высоты конька принимается не для снижения нагрузки на кровлю, а для увеличения полезного пространства чердачного помещения. Польза от такой модификации, на первый взгляд, очевидна. Можно увеличить объем полезного пространства и обустроить, например, мансарду и даже балкон. Оценить изменения формы и размеров подкрышного пространства относительно просто по приведенной на рисунке диаграмме.

Прежде чем принимать решение, попробуйте рассчитать геометрию последствий увеличения высоты конька. Рассмотрим в качестве примера изменение характеристик высоты и размеров двухскатной крыши для самого небольшого здания размером 6х4м и высотой стен 2,5м. Эскиз конструкции крыши приведен на рисунке.

При оптимальной высоте конька над плитой перекрытия в 2 м длина стропильной балки составит 2,9 м. При этом полезное пространство под двухскатной крышей составит всего 4х1,8х0,5 м . Этого достаточно для вентиляции и проведения работ по утеплению кровли. Ширина используемого полезного пространства при желании может быть увеличена до 1,5 м. На этой площади можно организовать спальню или комнату отдыха, для чего, собственно, и используется мансарда.

Угол наклона в 45 о при высоте конька в 2 м обеспечивает оптимальную прочность конструкции, если правильно подобрать материал и рассчитать расход балки на постройку стропил, то можно получить очень умеренную стоимость стропильной системы, прежде всего, за счет отсутствия подкосов и распорок.

Можно попытаться увеличить ширину комфортной зоны мансарды с 0,5 м до 1,5 м. В этом случае высота конька и угол наклона двухскатной крыши увеличится до 3,6 м и 60 о соответственно. Доступное к использованию пространство увеличилось с 1,5 м до 2,5 м, зона комфорта, или площадь, в пределах которой можно ходить, не нагибаясь, составляет 1,5 м, что вполне соответствует средним параметрам мансарды для дачного дома.

Длина стропил увеличилась с 2,9 м до 4,2 м. Предполагается увеличение стоимости бруса для каркаса двухскатной крыши на 30% за счет необходимости установки дополнительных силовых элементов - ригелей и подкосов. Если правильно рассчитать нагрузки и способ крепления, конструкция будет такой же прочной, как и в предыдущем варианте.

Альтернативный вариант

Даже беглое сравнение двух вариантов, без попыток рассчитать точные характеристики, позволяет сделать определенные выводы.

Размер полезной площади мансарды в ломаном варианте крыши больше, чем у двухскатной схемы с увеличенной высотой конька на 15%, количество бруса и кровельных материалов затрачено больше на 19% и 7% соответственно. Стоимость работ у ломаной схемы на 30-33% выше. Двухскатная конструкция кровли получается выше на 0.8 м, но при этом центр тяжести каркаса находится ниже центра давления, что позволяет ей быть устойчивее при сильном ветре, несмотря на то, что угол наклона стропил в 60 о выше, чем угол верхнего ряда ломаной кровли.

Кроме того, большие воздушные «мешки» над потолком и в боковых стенах мансарды двухскатного варианта хорошо утепляют и звукоизолируют помещение. Для длительного пребывания в помещении мансарды больше подойдет ломаная схема из-за увеличенного комфорта. Тогда как для дачного домика или бани вполне реально использовать конструкцию классической двухскатной крыши с увеличенной высотой коньковой балки.

Приведенное сравнение справедливо только для малоразмерных двухскатных и ломаных схем. По мере увеличения размеров дома двускатный вариант крыши с увеличенной высотой коньковой балки становится значительно дороже, чем стоимость аналогичной по размерам ломаной схемы.

Заключение

Надо отметить, что расчет потребной высоты конька в огромной степени зависит от типа кровельного материала. На скате с углом наклона в 60 о прекрасно укладывается подавляющее большинство кровельных материалов, от черепицы до ондулина. Из-за того, что скат крыши представляет собой единую плоскость, уложенная кровля обладает значительно более высокой стойкостью к любым формам осадков. Ломаные конструкции зачастую страдают протеканиями дождевой воды при сильном дожде с ветром именно на линии излома.