Высота конька – Как рассчитать высоту конька двухскатной крыши: примеры, формулы, методы

Как рассчитать высоту конька двухскатной крыши: примеры, формулы, методы

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:

• Ветровая нагрузка. 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 ломаной схеме, 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 полумансардному типу. 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 крыши гаражей, 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.

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.

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.

krovgid.com

Высота конька двухскатной крыши — Всё о металлочерепице

Как рассчитать высоту двухскатной крыши.

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 30-45 º .

● 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

• 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 40 º. Ширину — 6 м делим пополам: 6. 2 = 3. Это и есть катет В — его значение = 3. По таблице определяем, что tg 40 º = 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.

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

Использование материалов сайта
при условии обязательной гиперссылки на данный ресурс.

Как рассчитать высоту конька для двухскатной крыши

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.

Если подробно рассчитать общую стоимость двухскатной крыши с высотой конька в 3,6 м, можно увидеть увеличение стоимости строительства на 45-50%. Большая часть увеличения затрат приходится на кровельные материалы.

Альтернативный вариант

Большинство специалистов рекомендует для обустройства мансарды ломаную конструкцию кровли. Условная схема такой конструкции приведена рисунке. Чем двухскатная крыша с высоким коньком лучше или хуже ломаной схемы.

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.

Обсудить статью на форуме

Калькулятор расчёта высоты конька стропильной системы

В самом начале работы по проектированию конструкции крыши своего дома или какого-либо здания хозяйственного назначения перед владельцем обязательно возникнет ряд первоочередных вопросов. Это, прежде всего, сама разновидность стропильной системы, угол наклона скатов, планируемое кровельное покрытие, высота конструкции в коньковой части.

Калькулятор расчёта высоты конька стропильной системы

Эти вопросы только на дилетантский взгляд кажутся разноплановыми, а на самом деле – они тесно переплетены между собой, взаимозависимы один от другого. Так, например, различные типы кровельного покрытия имеют свои ограничения по углу крутизны скатов, а тот в свою очередь напрямую зависит от высоты конька крыши. Предлагаем применить представленный ниже калькулятор расчёта высоты конька стропильной системы. Он не только поможет рассчитать нужные параметры, но и даст возможность оценить различные варианты, чтобы проще было принять наиболее приемлемое решение.

Калькулятор расчёта высоты конька стропильной системы

Пояснения по проведению расчетов.

Если рассмотреть любую стропильную систему, то ее можно разложить на треугольники, подчиняющиеся строгим законам тригонометрии. Так, высоту конька можно рассматривать одним из катетов прямоугольного треугольника с гипотенузой, являющейся линией, определяющей направление и крутизну ската кровли. Примеры для нескольких типов крыш приведены на схеме ниже.

Характерные примеры для расчета высоты конька для различных стропильных систем

1 – односкатная система.

2 – простая двускатная система.

3 – вальмовая система.

4 – шатровая система.

В любом из представленных случаев определяющими величинами будут являться:

• Угол крутизны ската. Обратите внимание, что гипотенуза треугольника, определяющая направление и крутизну ската у разных систем проложена со своими особенностями, что необходимо учитывать при расчете.
• Ширина здания. Если при односкатной стропильной системе она берется полной, то для трех других разновидностей крыши – делится надвое.

Калькулятор позволит решить и «прямую», и «обратную» задачи:

• По заданному углу крутизны кровли определить высоту конька, чтобы выйти на расчетное значение уклона.
• По уже предполагаемой или имеющейся высоте конька определить угол наклона, чтобы принять решение в пользу того или иного кровельного покрытия.

После того как будет рассчитана высота расположения конька (или конькового узла – для шатровой крыши), можно перейти к вычислению длины стропильных ног – для этого имеется специальный калькулятор.

Какую стропильную систему выбрать?

Выбор типа крыши зависит от многих критериев, от рациональности и экономичности до чисто декоративного подхода. Подробнее об устройстве различных стропильных систем: односкатной . двускатной . вальмовой . шатровой – в отдельных публикациях нашего портала.

Рекомендуемые статьи по теме

Калькулятор расчета листов ондулина для крыши

Калькулятор расчета площади кровли трехщипцовой крыши

Калькулятор расчета длины накосного стропила многощипцовой крыши

Калькулятор расчета количества листов шифера

Калькулятор расчета нагрузки на стропила для определения оптимального сечения

Калькулятор расчета площади кровли вальмовой или шатровой крыши

Калькулятор расчета удлинения стропил для формирования карнизного свеса

Калькулятор расчета длины нарожников вальмовой или шатровой крыши

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Добрый день! Пожалуйста подскажите,- какой вид пароизоляции (тип A,B,C,D) я должен приобрести,или быть может это будет просто полиэтиленовая плёнка для изоляции пришиваемых досок (в моём случае6 30_ка) к верхним балкам перекрытия в бане.И как правильно изоляция стелится под балки,потом доски,или на доски снизу изнутри бани,никак не могу разобраться,нет точных определений,кто что твердит.И какой стороной крепиться изоляция?Пожалуйста ответьте более точно,у нас стропильная система уже сделана и ребята хотят подшивать доску,но никто точно не знает на доски,под доска на брус,под брус и.т.д Спасибо.

Евгений — Главный редактор. (14.04.2017) Ответить

Игорь, здравствуйте!
Как следует из вашего вопроса — вы работаете над баней. В таком случае вам не подойдут указанные типы пароизоляций (тип A,B,C,D), а необходим фольгированный материал с индексом F. Если речь идет об Изоспане, то это FB — на основе крафт-бумаги, FD или FS — на основе полипропиленовой пленки. А вот FX на базе вспененного полиэтилена подойдет для предбанника или моечной, а для парной — уже нет, так как невысока верхняя граница его термостойкости.
Материал — всегда фольгой в сторону помещения.
Теперь — о его месте. Смотря чем вы можете пожертвовать. Пароизоляция должна защитить деревянные детали конструкции от переувлажнения со всеми вытекающими последствиями. Понятно, что балки перекрытия защищать надо то есть слой изоляции — однозначно под ними.
Доска 30-ка нашивается прямо на балки, так? Безусловно, «жертвовать» такой толстой доской — вроде бы жалко, то есть пароизоляция должна разместиться ниже ее.
Но и оставлять фольгированный потолок в бане — не хочется, то есть можно закрыть пароизоляцию затем слоем вагонки или тонкой доски. Вот этот, самый нижний, слой уже не будет иметь полноценной защиты от пара, то есть и будет выступать в роли «жертвы», которую не жалко будет поменять через несколько лет активного пользования баней.

Задайте вопрос здесь или на нашем форуме

Источники: http://kirpichdelo.ru/kak-rasschitat-vysotu-kryshy.htm, http://bouw.ru/article/kak-rasschitaty-visotu-konyka-dlya-dvuhskatnoy-krishi, http://stroyday.ru/kalkulyatory/krysha-i-krovlya-kalkulyatory/kalkulyator-raschyota-vysoty-konka-stropilnoj-sistemy.html

stroykrishu.ru

Как рассчитать высоту конька крыши

Одним из основных узлов здания является кровля. Без нее сооружение не сможет прослужить долго и жить в нем будет невозможно. Крыша имеет сложную конструкцию и требует ответственного подхода во время проектирования и монтажа. Необходимо правильно выбрать не только ее форму, но и угол, под которым будут находиться скаты. Угол будет зависеть от того, как будет выполнен расчет высоты конька. Как узнать этот размер? Об этом речь пойдет в статье.

Что влияет на высоту конька

Конек крыши – это верхняя точка кровли. Она представляет собой горизонтальное ребро жесткости. Находится элемент на месте, где скаты приходят в одну точку. Высота конька является одним из основополагающих факторов, который может повлиять на форму будущей кровли. Неправильный выбор положения конька может привести к тому, что крыша не сможет удерживать предполагаемые нагрузки. Также это приведет к ухудшению внешнего вида кровли. Не все личные идеи в отношении конструкции кровли можно воплотить в реальность, т. к. они могут противоречить элементарным правилам выбора высоты конька. При расчетах учитывается несколько основных факторов, которые напрямую влияют на высоту конька. К ним можно отнести:

• атмосферные явления;
• способ использования подкровельного пространства;
• выбранный кровельный настил.

Эти параметры нельзя учитывать отдельно друг от друга, т. к. они напрямую взаимосвязаны между собой.

Атмосферные явления

Невозможно подстроить климат под форму кровли и высоту конька, поэтому приходится считаться с тем, какие условия есть в той или иной местности. Часто именно они являются определяющим фактором, того, сколько скатов будет у кровли и каким будет их угол наклона. Если дом будет построен в открытой местности, где нет лесов, тогда можно смело говорить о высоких ветровых нагрузках. Выбирая для кровли большой угол, можно столкнуться с тем, что она станет хорошим парусом, который можно будет легко снести при хорошем порыве. Именно поэтому для таких территорий подбирается угол скатов со значением до 10°. Не стоит переживать о том, что на крыше может задерживаться снежный покров. Его просто будет сдувать ветром.

Вода имеет свойство задерживаться на пологих поверхностях. Поэтому для местности, где часто бывают обильные дожди, потребуется подобрать острый угол, который может достигать 30 и более градусов. При этом вода сможет свободно уходить, не просачиваясь через щели. Если это произойдет, тогда стропильная система отсыреет и со временем рассохнется или будет уничтожена грибком. Когда планируется постройка жилища возле леса, где часто бывают снега, то угол кровли можно выбирать вплоть до 45°. В этом случае высота конька будет наибольшей по сравнению с двумя предыдущими случаями. Благодаря такому углу будет задерживаться меньшее количество снега, а также его можно будет легко удалить со скатов.

Совет! Сведения о том, какой угол, а соответственно и высота конька будет актуальна для кровли может подсказать местная метеослужба. Именно у ее сотрудников можно уточнить о преобладающих погодных условиях.

Подкровельное пространство

Это следующий фактор, который напрямую влияет на высоту конька. Пространство под кровлей может быть использовано различным образом. Раньше оно использовалось только для организации холодного чердака. На нем могли хранить различные вещи или продукты питания. В этом случае пространство было отделено от основного помещения только балками, на которые крепится отделка. Есть вариант и бесчердачной конструкции. В этом случае между подкровельным пространством и жилым помещением нет перегородки. Это также влияет на то, какая высота будет выбрана для конька кровли.

Подкровельное пространство, которое имеет разделение с жилым применяется не только для хранения вещей, но и как жилое. В этом случае его называют мансардой. Жилое помещение должно быть такой высоты, чтобы в нем было удобно перемещаться не сутулясь. Этот фактор влияет на высоту конька. Обычно для этих целей за основу берется цифра в 2,3 метра. Замеры производятся от нижнего яруса, на который монтируется кровля. В этом случае важно учитывать наибольших рост жильцов. К нему прибавляется запас в 40 см, чтобы головой не цеплять электрические приборы и перегородки.

Когда чердак является неиспользуемым, тогда его высота определяется нормами пожарной безопасности. Высота конька в этом случае должна быть такой, чтобы не возникало препятствий при необходимости передвижения внутри в экстренной ситуации или во время обслуживания стропильной системы. За основу высоты берется цифра в 1,6 метра по высоте, чего будет достаточно для человека. Ширина прохода при этом должна быть не меньше 1,2 метра. Если кровля является многоскатной и имеет сложную стропильную систему, тогда размеры в пролетах можно уменьшить на 40 см.

В случае когда подкровельное пространство является совмещенным с основным помещением, высоту конька можно сделать меньшей. Это позволит снизить затраты на отопление, а также принесет с собой уют. Обычно таким образом используется пространство у двухскатных крыш. В такой конструкции стены должны быть высотой не меньше 1,4 метра. При этом точкой отсчета для высоты конька служит нижняя часть мауэрлата. Такой вариант кровельной системы будет особенно актуален в местностях, где наблюдается большое количество ветров. Нагрузка при этом распределяется наилучшим образом.

Обратите внимание! Чердачное пространство не предусматривается в различных хозяйственных постройках. Это повлечет за собой дополнительные затраты, но часто не будет иметь практической ценности.

Кровельный настил

Каждое финишное покрытие для кровли требует или допускает определенный угол наклона, который напрямую влияет на то, на какой уровень будет поднят конек. Есть несколько факторов в отношении настила, которые влияют на угол ската. К ним можно отнести:

• размер элементов покрытия;
• высота кровли;
• вес покрытия.

Размер элементов покрытия влияет на количество стыков между ними. Чем меньше отдельные элементы кровли, тем больше швов между ними находится. Если сделать кровлю с таким настилом с минимальным углом, тогда есть большая вероятность, что влага просочиться в щели и нанесет вред кровельной системе. Чем больше размеры отдельных элементов для кровли, тем меньше можно делать угол наклона, а значит и меньше высоту конька. Любое кровельное покрытие имеет свой вес. Керамическая черепица намного тяжелее листового материала. Чтобы правильно распределить вес, который оказывает настил на кровлю и стены, необходимо правильно выбрать угол и расположение конька. Общее правило гласит, что чем тяжелее будет настил, тем острее должен быть угол.

Обратите внимание! Важно понимать, что с увеличением угла кровли, повышается и площадь каждого ската. Это означает, что материал уйдет больше, чем для кровли с меньшим углом уклона.

В строительстве принято обозначать угол кровли в градусах. Есть и другие варианты, среди которых есть процентное соотношение или дробь. В отношении последней в числителе указывается высота конька, а в знаменатель выносится цифра, равная половине пролета, который будет перекрыт. На строительной площадке не принято и неправильно ходить с большим транспортиром, чтобы выбрать требуемый угол. Обычно применяется обозначение в дробях. Стоит понимать, что монтаж наслонных стропил осуществляется на коньковый прогон, который установлен. Это означает, что высоту конька важно знать уже до начала процесса. Откладывается этот размер на рабочем объекте довольно просто. Достаточно определить середину стены, на которой будет смонтирован фронтон. В этой точке устанавливается деревянная или другая планка. С помощью отвеса или уровня выставляется она выставляется вертикально. С помощью рулетки от верхушки мауэрлата откладывается высота, на которой будет находиться конек.

Способы вычисления

Были разработаны два основных способа проведения вычисления:

• графический;
• математический.

Каждый из них может быть простым по-своему, поэтому их стоит рассмотреть подробнее.

Математический

Чтобы вычислить высоту коньковой балки математическим способом, потребуется вспомнить курс школьной геометрии. Проще проводить расчеты, если представить конструкцию кровли в виде простых геометрических фигур. Чаще всего двускатная крыша представляет собой равнобедренный треугольник. Если в нем провести высоту, то получиться два прямоугольных треугольника. Именно высота и является искомым, т. к. на ее вершине будет находиться конек. Эта высота является катетом прямоугольного треугольника, поэтому можно воспользоваться простой формулой для его расчета. Длина меньшего катета будет равна половине длины стены, на которой будет установлен фронтон. Если заранее определить угол, ската кровли, тогда можно будет воспользоваться теоремой Пифагора для определения длины большего катета или высоты.

Например, если было определено, что угол кровли для дома 10×12 метров будет составлять 30°, тогда можно просто определить высоту, на которой будет находиться конек. Для этих целей узнаем длину второго катета, поделив 10 на 2. По теореме Пифагора необходимо это значение умножить на тангенс выбранного угла кровли. Последний для 30° будет составлять 0,577. Если умножить 5 на 0,577, то результатом будет 2,885 метра. Именно на такой высоте и должна располагаться коньковая балка. Больше о расчетах можно узнать из видео ниже.

Графический метод

Точность графического метода будет зависеть от умений конкретного человека по определению размеров на глаз. Для этого рисуется изображение кровли в виде равнобедренного треугольника. При этом важно соблюсти заданный масштаб. Проще всего использовать для этих целей листок бумаги в клетку. Потребуется нарисовать прямоугольный треугольник. Половина длины стены известна также известен угол кровли. Производится черчение катета в масштабе, а угол кровли откладывается с помощью транспортира. После этого можно соединить получившиеся линии вторым катетом и измерить его с помощью линейки. После это согласно масштабу, производится перевод в реальное значение.

Обратите внимание! Графический метод не предоставляет такой же точности, как математический, поэтому использовать его для серьезных объектов не рекомендуется.

Резюме

Для расчета высоты конька доступно большое количество онлайн-калькуляторов, но все они отсутствуют на строительной площадке. Именно поэтому важно уметь находить конкретное значение, лишь используя свои знания. В статье было показано два метода, как это можно сделать.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

proroofer.ru

Расчет высоты конька двухскатной крыши

Проектирование любой крыши — дело достаточно кропотливое, так как большая часть ударов непогоды — снег, дождь и сильный ветер приходятся в первую очередь на кровельные скаты и стропильный каркас. Даже при том, что по устойчивости и прочности двухскатная крыша считается наиболее оптимальным вариантом для любого малоэтажного здания.

Специалистам приходится неоднократно выполнять расчет высоты конька двухскатной крыши, чтобы подобрать золотую середину между углом наклона ската, объемом подкрышного пространства и парусностью постройки.

На что влияет высота конька

Любой человек, незнакомый с особенностями планировки и расчета двухскатной крыши, интуитивно может догадываться, что высота конька не может выбираться. Это действительно так. От высоты, на которой находится линия стыковки двух скатов, зависят два основных фактора, определяющих жизнеспособность и цену стропильного каркаса крыши:

• Длина стропил. Чем выше поднят конек, тем длиннее стропильные балки;
• С увеличением высоты конька возрастает стоимость балок, доски распорок и подкосов;
• Чем выше конек, тем больше расход кровельного покрытия, пленочной паро и гидроизоляции, утеплителя, подкладочного материала;
• Возрастает парусность постройки, если высота конька превысит определенное расчетом предельное значение, возможна ситуация, когда коробка здания не в состоянии удержать крышу.

В расчетах параметров крыши фактор влияния атмосферных явлений принимается, как один из наиболее важных. От высоты конька зависит не менее важная характеристика — угол наклона скатов крыши, чем выше конек, тем больше уклон.

К сведению! Порыв ветра средней интенсивности создает динамическое давление по нормали к поверхности кровельного пирога, достигающее 20 кг на квадратный метр.

Увеличение угла наклона на 5^о будет означать, что высота конька и длина ската крыши увеличатся почти на 10%, соответственно, для 10^о увеличение составит почти 30%. Казалось бы, улучшился сход дождевой воды и увеличился объем теплоизолирующего подкрышного пространства. Но одновременно возросла на 30% сила давления ветра. Расчет показывает, что давление скоростного потока воздуха на плоскость обычной двухскатной крыши размером 8х8 м составляет более 1200 кг, что само по себе немало, учитывая прочность стропильных балок. В этих условиях дополнительные 400 кг могут оказаться фатальными для мауэрлата крыши.

Строители не любят высоких коньков. Обычно это означает, что стропильные балки придется закупать по завышенной цене. Получается, чем больше высота конька, тем дороже обходится материал для двухскатной крыши. Для бруса, длиной более 6 м, цена за метр растет почти в арифметической прогрессии. Кроме того, стропильные балки приходится сращивать, а из-за изменения пропорций они становятся чрезмерно гибкими. Чтобы предотвратить слишком большой прогиб, нужно выполнить контрольный расчет деформации каждой балки и обязательно использовать подкосы.

Высоту конька нельзя увеличивать произвольно еще и по соображения устойчивости кровельного покрытия. Перед тем как рассчитать высоту конька двухскатной крыши, необходимо определиться с видом кровельного покрытия. Большинство производителей выдают рекомендации об оптимальном угле наклона двухскатной крыши для конкретного вида кровельного материала. Например, гибкую черепицу нельзя укладывать на скат крыши с уклоном менее 16^о и более 40^о, а ондулин и металлочерепица не используются на скатах c углом наклона 60-65^о.

Положительные моменты увеличения высоты конька

Основных преимуществ со знаком плюс, возникающих при увеличении высоты конька, всего три:

• Снижение давления снегового покрова;
• Увеличение полезного пространства чердака за счет более высоких потолков;
• Улучшение вентиляции подкрышного пространства, снижение риска затекания дождевой воды под кровельный пирог, уменьшение расходов на утепление за счет более объемной воздушной подушки.

Крыша с высоким коньком идеально подходит для плотной городской застройки, при наличии большого количества осадков в виде снега, дождя и тумана. Такую кровлю зачастую даже не оборудуют полноценной теплоизоляцией, так как воздушный карман чердачного помещения снижает потери тепла в 3-4 раза более эффективно. Но для двухскатных крыш с высоким коньком потребуется особая конструкция фронтонов. Более эффективным решением будет заменить двухскатную крышу полувальмовой датской схемой.

Прежде чем сделать выбор, какой угол для двухскатной крыши подойдет больше всего, уместно будет сравнить те преимущества и недостатки, которые влечет за собой увеличение высоты конька.

Например, насколько важно для хозяев большое пространство чердака. Простой геометрический расчет показывает, что попытка обустроить жилое помещение на втором этаже здания с обычной двухскатной крышей, как правило, неэффективно. В этом случае используется менее половины рабочего пространства.

К сведению! Если высота стен мансардного помещения двухскатной крыши превысит 120 см от уровня потолочного перекрытия, строительная инспекция может квалифицировать его, как второй этаж, и запретить строительство или отказать в регистрации постройки.

В то же время стоимость возведения стропильной системы крыши за счет дополнительного количества пиломатериалов и утепления увеличится более чем на 70%. Нужно будет еще раз выполнить расчет сметы, скалькулировать стоимость услуг рабочих, и главное – пересчитать прочность стропильных балок для новой высоты конька.

В итоге получается, что двухскатная крыша с высотой конька более двух высот стен здания выгодна в первую очередь для дачных построек, когда чердак не утепляется и используется только как хозяйственное помещение. Но даже в этом случае высоту конька для двухскатной крыши нужно рассчитывать по науке.

Как определяется высота конька

Если выбор типа кровельного покрытия уже сделан, то для определения высоты конька потребуется сделать расчет или оценку устойчивости кровли к воздействию погодных факторов в данном климатическом поясе.

Принимаем в расчет рекомендации строительной метеорологии

Возможно, вам не придется самостоятельно проверять устойчивость стропильного каркаса при различной высоте конька, это удел профессиональных проектировщиков. Но нужно знать, что расчет выполняется, исходя из статистики метеорологической службы по трем определяющим факторам:

• Преимущественному направлению и средней скорости ветра у поверхности земли и на высоте 7-10м;
• Средней и максимальной толщине снежного покрова в данной местности за последние 70 лет;
• Среднесуточная, максимальная плюсовая и минусовая температура на местности.

Климатические рекомендации, помогающие правильно выполнить проверочный расчет, приведены в строительных нормах СНиПе 23.01.99.

Для расчета потребуются табличные данные из свода правил СП 20-13330-2011, согласно которому территория страны разбита на восемь зон, с примерно равным количеством снега, выпадающего максимально в течение контрольного периода зимы. К первому поясу относят снеговую нагрузку в 80 кг/м², для последнего, восьмого пояса количество снега на одном квадрате может достигать 560-600 кг.

Если сравнивать давление снега на крышу и динамическое давление ветра, то становится ясным, что расчет высоты конька и угла наклона двухскатной крыши должен проводиться в первую очередь по снеговой нагрузке. Для снежных районов высоту конька выбирают так, чтобы угол наклона двухскатной кровли находился в пределах 30-60^о. При больших углах давление снега можно не учитывать.

Но это не значит, что динамический напор ветра можно вообще не принимать в расчет. Например, рассмотрим систему фронтонов двухскатной крыши. При высоте конька в 3 м и ширине основания в 6 м площадь поверхности одного фронтона составляет 9 м². По расчету, при скорости ветра в 10-12м/с на фронтон крыши будет воздействовать горизонтально приложенная сила в 200 кг. Это значит, что даже при небольшой высоте конька у стропильной системы есть шанс быть сложенной, как карточный домик, если в расчете каркаса не предусмотрена установка подкосов и ветровых досок.

Геометрия конька двухскатной крыши

Зачастую у всех, кто впервые соприкасается с темой расчета двухскатной крыши, возникает закономерный вопрос, – зачем нужно выполнять расчет высоты конька, если основные характеристики определяются углом наклона скатов?

По сути, угол наклона используется преимущественно для того, чтобы принять в расчет внешние климатические факторы, а высота конька является сугубо конструкционной величиной. От выбранной высоты конька определяются длина стропил и длина распорок и стоек, удерживающих коньковую балку.

Для выполнения расчета высоты конька используют два способа:

• С помощью тригонометрических функций;
• Табличный способ, по заранее рассчитанным длинам стропил и основания.

Если двухскатная крыша выполнена по симметричной схеме, то для расчета достаточно знать длину заложения или половину основания крыши и угол наклона. Далее по тангенсу определяем высоту конька, как на схеме.

Понятно, что тригонометрические функции очень неудобны и, главное, не наглядны для практической работы. Поэтому в строительных справочных таблицах можно увидеть обозначение угла наклона, как 5:10. Неважно, сколько это градусов, для расчета мастеру достаточно знать, что 5 – это высота конька, а 10 — длина заложения.

Кроме того, опроеделить высоту конька можно графическим или практическим методом. В первом случае используются чертежи или точные эскизы конструкции будущего стропильного двухскатного каркаса. Для строительных расчетов иногда достаточно просто измерить линейкой и пересчитать значения в масштабе чертежа. Несмотря на внешнюю примитивность, это наиболее надежный и проверенный способ расчета. Во втором случае приходится забираться на крышу с рулеткой и отвесом и измерять высоту конька на практике.

К примеру, при сборке двухскатного каркаса необходимо точно вырезать длину стропила и выполнить запил под опорные площадки на коньковой балке и на мауэрлат. На практике данные теоретического расчета длины используют только как справочные. Чтобы выполнить запил, мастер поднимается на крышу, измеряет отвесом и рулеткой высоту конька и длину основания, и только после этого выполняет расчет места запила.

Заключение

С развитием програмных комплексов для разработки и проектирования стропильных каркасов крыш можно получить полную деталировку всех конструктивных элементов стропильной системы с размерами и материалами. Но практические навыки выполнения расчета высот и размеров всегда пригодятся, хотя бы для того, чтобы проверить результаты, выданные машиной.

Отправить комментарий

2proraba.com

Высота конька двускатной крыши — устройство: как рассчитать коньковый элемент двухскатной кровли, фотографии и видео

Содержание статьи:

Конек – это часть стропильной системы. Он представлен горизонтальным брусом и находится на самом верху крыши. Это своего рода ребро соединения двух кровельных скатов. Стропильные ноги в свою очередь опираются на конек. Помимо выполнения функций двухскатных крыш, этот элемент может присутствовать и в более сложных конструкциях кровли. Коньковый элемент кровли – это последний элемент покрытия крыши. Он закрывает ребро стыка двух скатов, поэтому важна высота конька двухскатной крыши. 

Установка конька осуществляется на завершающем этапе кровельных работ. В данном случае элемент представлен длинным узким листом материала, который обычно загибают в продольном направлении. Конек выполняется из самых разных материалов. На выбор влияет кровельное покрытие. Наиболее распространенным коньковым материалом является оцинкованная сталь. 

Конек и его функции в теплоизоляции кровли 

Одна их главных функций конька на крыше – приведение кровли в законченный вид. Однако коньковая доска также участвует в теплоизоляции чердачного помещения. Как известно, современная кровля состоит из множества строительных компонентов. Поэтому, для того чтобы ее утеплить – применяется кровельный «пирог». В его состав входят слои гидроизоляции, утеплителя, пароизоляции. Но помимо этих составляющих, необходимо учесть еще один нюанс. Он связан с необходимостью оставлять вентиляционные зазоры между теплоизоляцией и покрытием.

Назначение коньков 

«Прослойка» воздуха между кровлей и утеплителем – это защитный барьер между ним и окружающей средой. В жаркий сезон она не дает помещению мансарды перегреваться. В зимний период – не допускает таяние снежных сугробов и предотвращает образование ледяной корки. Зимой наст снега на кровле – дополнительный естественный утеплитель. Это связано с тем, что снежная структура препятствует проникновению холодного воздуха. Иным образом дела обстоят с появлением ледяной корки. Она без проблем пропускает холод внутрь. Это связано с тем, что чердачное помещение недостаточно утеплено. При этом теплый воздух подогревает внутреннюю кровельную поверхность. Главная задача воздушной прослойки – не допустить это. Она и призвана урегулировать внутреннюю и наружную температуру. 

• Воздух свободно циркулирует в пространстве между утеплителем и кровельным ковром. За счет этого, стропильная система защищена от увлажнения. Как известно, оно может способствовать загниванию деревянной конструкции и сокращению срока службы элементов кровли. Как правило, это происходит оттого, что пароизоляционная мембрана не может удерживать водяные пары внутри мансардного помещения.

Как рассчитать высоту конька крыши 

Высота конька двускатной крыши – необходимый параметр для определения площади и углов ската кровли. Не следует забывать, что кровельное покрытие также влияет на угол наклона. К примеру, мягкая черепица потребует кровельного уклона в 11–90 градусов, а керамическая черепица – в 15–60 градусов. Немаловажным аспектом является и эстетическая составляющая – высота кровли должна гармонично соотноситься с высотой дома. Не забывайте, что чересчур высокая или слишком плоская кровля негативно отразится на внешнем виде. Рекомендуется придерживаться общепринятого стандарта наклона кровли – от 35 до 45 градусов. Плоская кровля может быть испорчена снеговой нагрузкой, а более высокая подвергнется сильным порывам ветра. 

В целом, расчет высоты конька двускатной крыши связан с геометрией. Для вычислений нам понадобится высота конька – ее следует принять за один из катетов прямоугольного треугольника. Второй катет – длина дома, поделенная на 2. Гипотенуза – длина ската. Вспомним математическую формулу из школьного курса. Согласно ей, длина катета прямоугольного треугольника равна длине второго катета, умноженной на тангенс угла при основании (прочитайте статью: «Устройство двускатной крыши и ее особенности»).

Рассмотрим пример: дом имеет ширину в 6 м, при этом кровельный угол наклона – 40 градусов. Определяем тангенс угла в 40 градусов (обратимся к специальной таблице). Выясняем, что он равен 0,83. В результате получается нехитрое вычисление: 6/2х0,83=2,49 м. Это и будет высота конька. 

Устройство конька крыши

Коньковые элементы продаются в готовом виде, а также в качестве комплектующих материалов. 

Чаще всего в стандартный набор конька входят следующие формы деталей:

• Простой – лист изгибается в продолговатой форме:
• Конек – в виде ребра (сгиба), имеющего П-образную форму.
• Конек с полукруглым сгибом. В комплект входят также торцевые заглушки. 

Все коньки обладают отбортовкой – загнутыми внутрь на 1,5 см краями. За счет этого деталь становится более жесткой. Кроме того, она смотрится лучше и визуально. Минимальная ширина полки должна составлять 15 см, но рекомендуется все же делать ее шире. Это необходимо для того, чтобы во время сильной метели снег не задувался под конек. Последствия таких наносов вам прекрасно известны. 

Приобретайте только качественные детали конька. При их соединении – элементы укладывают внахлест. Кромка при этом должна составлять 10 см. 

Необходимые инструменты для обустройства конька:

• Трап – служит средством безопасного подъема на крышу. Это своего рода лестница, которая укладывается на кровлю. При этом исключается возможность повредить кровельное покрытие. Помимо лестницы, рекомендуется использовать гибкую страховку.
• Шнурок – незаменим при разметке коньковой оси.
• Саморезы, шуруповерт. 

После поднятия коньковых деталей на кровлю, их размещают в соответствии с правилами. Так, первый элемент должен быть установлен вровень с краем ската кровли. Не лишним будет проверить его размещение – не забывайте о симметричности расположения полок. Под коньковый край необходимо уложить материал: стекловату, поролон или специальную самоклеящуюся поролоновую волнистую ленту (филер). Это защитит от заметания снега. Если правильно провести расчет конька крыши, то при монтаже между материалом и кровельным покрытием должны остаться зазоры. Определив положение и уложив материал, можно начинать натягивание шнурка вдоль полки. По этому ориентиру и будут располагаться последующие элементы.

Следующее действие – закрепление конька с помощью саморезов. Они вкручиваются в обрешетку. Для удобства можно проложить на ней дополнительный брусок. Коньковые края должны быть хорошо закреплены. Рекомендуемый шаг саморезов – 40-50 см. Уложите следующий элемент внахлест на предыдущий. При этом саморезы должны пройти одновременно через оба элемента – для их надежной фиксации. Вы также можете дополнительно усилить это место – вкрутив еще один саморез. Не рекомендуется всецело полагаться на точность шнурка. Для подстраховки лучше использовать человеческий глазомер – то есть помощника, находящегося внизу. Оттуда он без труда определит «излом» конька и сообщит вам об этом. Таким образом, работать на крыше желательно в паре. 

Монтаж конька крыши, смотрите на видео:

Вентилируемый узел конька кровли

При укладке мягкой кровли возникает проблема. Вентиляция подкровельного пространства по обычному способу невозможна. Это связано с тем, что кровельная поверхность очень ровная. В этом ее отличие от, например, покрытия из профнастила или металлочерепицы. При возникновении такой ситуации, специалисты советуют пользоваться так называемыми коньками-аэраторами, которые выпускают производители гибкой черепицы (подробнее: «Монтаж аэраторов на мягкой кровле»). Конек-аэратор – это конструкция из жесткого пластика. Элемент обладает сплошной верхней частью, а также перфорированными стенками. При этом высота довольно небольшая. Это позволяет обустроить конек и сделать его практически невидимым для окружающих. Для этого он накрывается гибкими материалами – рулонами (прочтите также: «Вентилируемая крыша — проектирование и монтаж»).

Инструкция по установке 

1. По всей длине конька проделайте прорезь в 35 м. При этом она не должна доходить до краев ската. Оставляется барьер в 150 мм.
2. Подкладочный ковер должен выходить из-под верхнего ряда материала на 150 мм. Далее, его следует загнуть на черепицу.
3. На отогнутые края обустраивается вентилируемый конек. Он должен быть размещен симметрично скатам, над прорезью.
4. Пластиковые детали покройте лепестками мягкой черепицы. При этом стенки из решетки должны оставаться свободными. 

Таким образом, в установке конька нет особо сложных моментов. Не стоит забывать, что работы проводятся на большой высоте. И для того, чтобы обеспечить украшение конька крыши лучше обратиться к профессионалам. Они покажут вам фото– и видеоматериалы по данной тематике. Прочитайте также: «Как рассчитать высоту крыши дома».

kryshadoma.com

Как рассчитать высоту конька двухскатной крыши

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.

Если подробно рассчитать общую стоимость двухскатной крыши с высотой конька в 3,6 м, можно увидеть увеличение стоимости строительства на 45-50%. Большая часть увеличения затрат приходится на кровельные материалы.

Альтернативный вариант

Большинство специалистов рекомендует для обустройства мансарды ломаную конструкцию кровли. Условная схема такой конструкции приведена рисунке. Чем двухскатная крыша с высоким коньком лучше или хуже ломаной схемы.

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.

bouw.ru

Как рассчитать высоту крыши, фото и видео инструкции

Если же двухскатная кровля имеет высокий конек с большой площадью скатов, то при сильных порывах ветра она может разрушиться (прочитайте также: «Как рассчитать площадь крыши дома»). Как видим, крыша поддается значительным воздействиям, которые могут привести к критическим результатам. 

В данной статье мы как раз и поговорим о том, как рассчитать высоту крыши. 

Существует много различных видов кровель, но наиболее распространены три из них:

Среди указанных выше типов чаще всего для строительства выбирается именно двускатная крыша. Из самого названия становится понятно, что такая конструкция имеет два ската, опирающиеся на отдельно стоящие пары стропил, которые налегают друг на друга под определенным углом. С торцов такой крыши выполняются фронтоны — вертикальные стены треугольной формы. На них зачастую выполняются слуховые окна, предназначенные для естественного освещения чердака. Прочитайте также статью: «Трехскатная крыша: расчет параметров». 

Как рассчитать стоимость двухскатной крыши, детальная видео инструкция:

Для того, чтобы провести расчет высоты крыши необходимо определится с углами наклона скатов. Для этого пользуются нормативными документами, которые регламентируют данный вид работ. К ним относят Свод правил СП20.13330.2011, который основывается на СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”. В этом документе доступна простая формула расчета снеговой нагрузки для двускатного типа крыши и формула расчета ветрового воздействия (подробнее: «Как сделать расчет кровли двухскатной крыши»). Допустимый угол наклона крыши зависит от региона и его климатических условий. Для центральных регионов РФ этот показатель нормально колеблется в пределах 30-45 градусов. 

Как рассчитать конек крыши

После того, как оптимальный угол наклона крыши определен, можно переходить к расчету конька. Для этого нам пригодятся знания школьного курса геометрии. Как рассчитать высоту крыши дома?- спросите вы. Оказывается, весьма просто. Крыша представляет собой два треугольника приставленные друг к другу. Если рассмотреть один из них, то получится прямоугольный треугольник. Скат крыши — это гипотенуза, а высота конька является одним катетом (а), второй катет (b) — это половина значения ширины дома. Формула расчета катета (высоты конька) выглядит следующим образом: a=b*tg α 

Завершение расчетов

По своей сути, расчет высоты крыши для остальных типов конструкции почти не отличается, так как в итоге, скаты формируют гипотенузу. Важно также помнить, что чем шире дом, тем меньшие углы скатов можно получить, таким образом поднимать конек не на такую высоту. Это особенно важно, если чердак планируется сделать используемым или жилым.  Читайте также: «Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ».

 

Теперь вы знаете как рассчитать высоту крыши. Проектируя свой дом, не поленитесь уделить пару минут таким простым расчетам крыши. Это поможет избежать в будущем всевозможных мелких и не очень проблем, связанных с одним из важнейших элементов дома — крышей. Прочитайте также статью: «Как рассчитать крышу дома: материалы и конструкция».

kryshadoma.com