Основным элементом крыши, воспринимающим и противостоящим всем видам нагрузок, является стропильная система . Поэтому для того чтобы ваша крыша надёжно противостояла всем воздействиям окружающей среды, очень важно сделать правильный расчёт стропильной системы.
Для самостоятельного расчёта характеристик материалов, необходимых для монтажа стропильной системы, я привожу упрощённые формулы расчёта . Упрощения сделаны в сторону увеличения прочности конструкции. Это вызовет некоторое увеличение расхода пиломатериалов, однако на небольших крышах индивидуальных строений оно будет несущественным. Данными формулами можно пользоваться при расчёте двухскатных чердачных и мансардных, а также односкатных крыш.
На основе приведенной ниже методики расчёта, программист Андрей Мутовкин (визитка Андрея - мутовкин.рф) для собственных нужд разработал Программу расчёта стропильной системы . По моей просьбе он великодушно разрешил разместить её на сайте. Скачать программу можно .
Методика расчёта составлена на основе СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», с учётом «Изменений...» от 2008г, а также на основе формул, приведенных в других источниках. Эту методику я разработал много лет назад, и время подтвердило её правильность.
Для расчёта стропильной системы, прежде всего, необходимо вычислить все нагрузки, действующие на крышу.
I. Нагрузки, действующие на крышу.
1. Снеговые нагрузки.
2. Ветровые нагрузки.
На стропильную систему, кроме вышеперечисленных, также действуют нагрузка от элементов крыши:
3. Вес кровли.
4. Вес чернового настила и обрешётки.
5. Вес утеплителя (в случае утеплённой мансарды).
6. Вес самой стропильной системы.
Рассмотрим все эти нагрузки подробнее.
1. Снеговые нагрузки.
Для расчёта снеговой нагрузки воспользуемся формулой:
Где,
S
- искомая величина снеговой нагрузки, кг/м²
µ
- коэффициент, зависящий от уклона крыши.
Sg
- нормативная снеговая нагрузка, кг/м².
µ - коэффициент, зависящий от уклона крыши α . Безразмерная величина.
Примерно определить угол уклона крыши α
можно по результату деления высоты Н
на половину пролёта - L
.
Результаты сведены в таблицу:
Тогда, если α меньше или равно 30°, µ = 1 ;
если α больше или равно 60°, µ = 0 ;
если 30° вычисляем по формуле:
µ = 0,033·(60-α);
Sg
- нормативная снеговая нагрузка, кг/м².
Для России принимается по карте 1
обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
Для Белоруссии нормативная снеговая нагрузка Sg
определяется
Техническим кодексом УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ Еврокод 1. ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИИ Часть 1-3. Общие воздействия. Снеговые нагрузки. ТКП EN1991-1-3-2009 (02250).
Например,
Брест (I) - 120 кг/м²,
Гродно (II) - 140 кг/м²,
Минск (III) - 160 кг/м²,
Витебск (IV) - 180 кг/м².
Найти максимально возможную снеговую нагрузку на крышу высотой 2,5 м и длинной пролёта 7м.
Строение находится в дер. Бабенки Ивановской обл. РФ.
По карте 1 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" определяем Sg
- нормативную снеговую нагрузку для города Иваново (IV район):
Sg=240 кг/м²
Определяем угол уклона крыши α
.
Для этого высоту крыши (H)
разделим на половину пролёта (L): 2,5/3,5=0,714
и по таблице найдём угол уклона α=36°.
Так как 30° , расчёт µ
произведём по формуле µ = 0,033·(60-α)
.
Подставляя значение α=36°
, находим: µ = 0,033·(60-36)= 0,79
Тогда S=Sg·µ =240·0,79=189кг/м²;
максимально возможная снеговая нагрузка на нашу крышу составит 189кг/м².
2. Ветровые нагрузки.
Если крыша крутая (α > 30°) , то из-за её парусности ветер давит на один из скатов и стремится её опрокинуть.
Если крыша пологая (α , то подъёмная аэродинамическая сила, возникающая при огибании её ветром, а также турбулентности под свесами стремятся эту крышу приподнять.
Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» (в Белоруссии - Еврокод 1 ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИИ Часть 1-4. Общие воздействия. Ветровые воздействия), нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm на высоте Z над поверхностью земли следует определять по формуле:
Где,
Wo
- нормативное значение ветрового давления.
K
- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте.
C
- аэродинамический коэффициент.
K - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте. Его значения, в зависимости от высоты здания и характера местности, сведены в Таблицу 3.
C
- аэродинамический коэффициент,
который в зависимости от конфигурации здания и крыши может принимать значения от минус 1,8
(крыша поднимается) до плюс 0,8
(ветер давит на крышу). Так как расчёт у нас - упрощённый в сторону увеличения прочности, то значение C
принимаем равным 0,8.
При строительстве крыши необходимо помнить, что ветровые силы, стремящиеся приподнять или сорвать крышу, могут достигать значительных величин, и, поэтому, низ каждой стропильной ноги необходимо хорошенько прикреплять к стенам или к матицам.
Делается это любыми способами, например, при помощи отожжённой (для мягкости) стальной проволокой диаметром 5 - 6мм. Этой проволокой каждая стропильная нога прикручиваются к матицам либо к ушкам плит перекрытия. Очевидно, что чем крыша тяжелее, тем лучше!
Определить среднюю ветровую нагрузку на крышу одноэтажного дома c высотой конька от земли - 6м. , углом уклона α=36° в деревне Бабенки Ивановской обл. РФ.
По карте 3 приложения 5 в « СНиП 2.01.07-85» находим, что Ивановская область относится ко второму ветровому району Wo= 30 кг/м²
Так как все строения в посёлке ниже 10м., коэффициент K= 1.0
Значение аэродинамического коэффициента C принимаем равным 0,8
нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm= 30·1,0·0,8 = 24кг/м².
Для информации: если ветер дует в торец данной крыши, то на её край действует поднимающая (срывающая) сила до 33,6кг/м²
3. Вес кровли.
Различные виды кровли имеют следующий вес:
1. Шифер 10 - 15 кг/м²;
2. Ондулин (битумный шифер) 4 - 6 кг/м²;
3. Керамическая черепица 35 - 50кг/м²;
4. Цементно-песчаная черепица 40 - 50 кг/м²;
5. Битумная черепица 8 - 12 кг/м²;
6. Металлочерепица 4 - 5 кг/м²;
7. Профнастил 4 - 5 кг/м²;
4. Вес чернового настила, обрешётки и стропильной системы.
Вес чернового настила 18 - 20 кг/м²;
Вес обрешётки 8 - 10 кг/м²;
Вес собственно стропильной системы 15 - 20 кг/м²;
При расчёте окончательной нагрузки на стропильную систему, все вышеперечисленные нагрузки суммируются.
А теперь открою вам маленький секрет. Продавцы некоторых видов кровельных материалов в качестве одного из положительных свойств отмечают их лёгкость, что по их заверениям, приведёт к значительной экономии пиломатериалов при изготовлении стропильной системы.
В качестве опровержения данного утверждения приведу следующий пример.
Расчёт нагрузки на стропильную систему при использовании различных кровельных материалов.
Посчитаем нагрузку на стропильную систему при использовании самого тяжёлого (Цементно-песчаная черепица
50 кг/м²
) и самого лёгкого
(Металлочерепица 5 кг/м²
) кровельного материала для нашего домика в деревне Бабенки Ивановской обл. РФ.
Цементно-песчаная черепица:
Ветровые нагрузки - 24кг/м²
Вес кровли - 50 кг/м²
Вес обрешётки - 20 кг/м²
Итого - 303 кг/м²
Металлочерепица:
Снеговые нагрузки - 189кг/м²
Ветровые нагрузки - 24кг/м²
Вес кровли - 5 кг/м²
Вес обрешётки - 20 кг/м²
Вес самой стропильной системы - 20 кг/м²
Итого - 258 кг/м²
Очевидно, что имеющаяся разница в расчётных нагрузках (всего около 15%) не сможет привести к какой-либо ощутимой экономии пиломатериалов.
Итак, с расчётом суммарной нагрузки Q , действующей на квадратный метр крыши мы разобрались!
Особо обращаю ваше внимание: при расчётах внимательно следите за размерностью!!!
II. Расчёт стропильной системы.
Стропильная система состоит из отдельных стропил (стропильных ног), поэтому расчёт сводится к определению нагрузки на каждую стропильную ногу в отдельности и расчёту сечения отдельной стропильной ноги.
1. Находим распределённую нагрузку на погонный метр каждой стропильной ноги.
Где
Qr
- распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги - кг/м
,
A
- расстояние между стропилами (шаг стропил) - м
,
Q
- суммарная нагрузка, действующая на квадратный метр крыши - кг/м²
.
2. Определяем в стропильной ноге рабочий участок максимальной длины Lmax.
3. Рассчитываем минимальное сечение материала стропильной ноги.
При выборе материала для стропил руководствуемся таблицей стандартных размеров пиломатериалов (ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры), которые сведены в Таблицу 4.
| Толщина доски - ширина сечения (В) | Ширина доски - высота сечения (Н) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | |||||
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | ||||
| 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | ||
| 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 100 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 | |
| 125 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | |||
| 150 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | ||||
| 175 | 175 | 200 | 225 | 250 | |||||
| 200 | 200 | 225 | 250 | ||||||
| 250 | 250 |
А. Рассчитываем сечение стропильной ноги.
Задаём произвольно ширину сечения в соответствии со стандартными размерами, а высоту сечения определяем по формуле:
H ≥ 8,6·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), если уклон крыши α
H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/(B·Rизг)), если уклон крыши α > 30°.
H
- высота сечения см
,
B
- ширина сечения см
,
Rизг
- сопротивление древесины на изгиб, кг/см².
Для сосны и ели Rизг
равен:
1 сорт - 140 кг/см²;
2 сорт - 130 кг/см²;
3 сорт - 85 кг/см²;
sqrt
- квадратный корень
Б. Проверяем, укладывается ли величина прогиба в норматив.
Нормируемый прогиб материала под нагрузкой для всех элементов крыши не должен превышать величины L/200 . Где, L - длина рабочего участка.
Это условие выполняется при верности следующего неравенства:
3,125·Qr·(Lmax)³/(B·H³) ≤ 1
Где,
Qr
- распределённая нагрузка на погонный метр стропильной ноги - кг/м
,
Lmax
- рабочий участок стропильной ноги максимальной длинны м
,
B
- ширина сечения см
,
H
- высота сечения см
,
Если неравенство не соблюдается, то увеличиваем B или H .
Условие:
Угол уклона крыши α = 36°
;
Шаг стропил A= 0,8 м
;
Рабочий участок стропильной ноги максимальной длинны Lmax = 2,8 м
;
Материал - сосна 1 сорт (Rизг = 140 кг/см²
);
Кровля - цементно-песчаная черепица (Вес кровли - 50 кг/м²
).
Как было подсчитано , суммарная нагрузка, действующая на квадратный метр крыши равна Q = 303 кг/м².
1. Находим распределённую нагрузку на погонный метр каждой стропильной ноги Qr=A·Q;
Qr=0,8·303=242 кг/м;
2. Выберем толщину доски для стропил - 5см.
Рассчитаем сечение стропильной ноги при ширине сечения 5см.
Тогда, H ≥ 9,5·Lmax·sqrt(Qr/B·Rизг)
, так как уклон крыши α > 30°
:
H ≥ 9,5·2,8·sqrt(242/5·140)
H ≥15,6 см;
Из таблицы стандартных размеров пиломатериалов выбираем доску с ближайшим сечением:
ширина - 5 см, высота - 17,5 см.
3. Проверяем, укладывается ли величина прогиба в норматив. Для этого должно соблюдаться неравенство:
3,125·Qr·(Lmax)³/B·H³ ≤ 1
Подставляя значения, имеем: 3,125·242·(2,8)³ / 5·(17,5)³= 0,61
Значение 0,61 , значит сечение материала стропил выбрано правильно.
Сечение стропил, установленных с шагом 0,8м, для крыши нашего домика составит: ширина - 5 см, высота - 17,5 см.
Укажите параметры деревянных стропил:
B – ширина стропила, важный параметр определяющий надежность стропильной системы. Искомое сечение стропила (в частности ширины) зависит от: нагрузок (постоянные – вес обрешетки и кровельного пирога, а также временные – снеговые, ветровые), применяемого материала (качества и его вида: доска, брус, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами. Определить примерное сечение бруса для стропил можно с помощью данных таблицы (значение ширины – это большее значение из 3 колонки, например, при длине стропилины до 3000 мм и шаге 1200 мм искомое значение ширины 100 мм). При выборе ширины стропила обязательно учитывать рекомендации, наведенные в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
| Длина стропилины, мм | Шаг стропил, мм | Сечение стропила, мм |
| До 3000 мм | 1200 | 80х100 |
| До 3000 мм | 1800 | 90х100 |
| До 4000 мм | 1000 | 80х160 |
| До 4000 мм | 1400 | 80х180 |
| До 4000 мм | 1800 | 90х180 |
| До 6000 мм | 1000 | 80х200 |
| До 6000 мм | 1400 | 100х200 |
Y – высота крыши, расстояние от конька до перекрытия чердака. Влияет на величину угла наклона крыши. Если планируется обустройство нежилого чердака, следует выбирать небольшую высоту (потребуется меньше материала для стропил, гидроизоляции и кровли), но достаточную для проведения ревизии и обслуживания (не менее 1500 мм). При необходимости оборудования жилого помещения под сводом крыши, для определения ее высоты необходимо ориентироваться на рост самого высокого члена семьи плюс 400-500 мм (примерно 1900-2500 мм). В любом случае нужно также учитывать требования СП 20.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*). Следует помнить, что на крыше с небольшим углом наклона (маленькой высотой) могут задерживаться осадки, что негативно влияет на ее герметичность и долговечность. Однако, высокая крыша становится более уязвима к порывам сильного ветра. Оптимальный угол наклона находится в пределах 30-45 градусов.
X – Ширина крыши (без свесов), определяется шириной внешнего периметра Вашего дома.
C – размер свеса, важного конструктивного элемента крыши, защищающего стены и фундамент от осадков, определяется с учетом климатических условий Вашего региона (СП 20.13330.2011) и общей архитектурной идеи. Для одно- и двухэтажных домов без организации наружного стока воды не меньше 600 мм. Если устроить систему водоотвода можно уменьшить до 400 мм (СНБ 3.02.04-03). Согласно требованиям IRC-2012, пункта R802.7.1.1 (Международного строительного кода для 1-2 квартирных индивидуальных жилых домов) максимальная длина свободного свеса стропил, не требующая обустройства дополнительных опорных подкосов, 610 мм. Оптимальной величиной свеса считается 500 мм.
Z – это расстояние от верхней кромки стропила до выпила. Размер Z связан с шириной стропила простым соотношением – не более 2/3 его ширины (пренебрежение этим правилом значительно уменьшает несущую способность стропилины). Запил необходим для крепления стропила к мауэрлату – опоре, которая воспринимает нагрузки от крыши и перераспределяет на несущие стены.
Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите приближенный к требованиям ГОСТ чертеж и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.
Результаты расчета:
Длина до свеса стропила – этот размер нужно использовать для разметки запила стропилины к мауэрлату.
Длина свеса покажет, как далеко необходимо выпустить стропило за пределы периметра дома для получения заданного свеса крыши (С ) защищающего от непогоды.
Рассчитав общую длину стропила и свеса не сложно узнать необходимое количество пиломатериалов нужной длины и оценить сколько надо реагентов для обработки древесины от гниения.
Расчет угла и сечения стропил: угол среза – это угол, на который необходимо зарезать концы стропил для соединения между собой. Под таким же углом к грани стропилины следует отмерять начало запила. Для соблюдения одинакового угла запила на всех стропилах желательно использовать шаблон.
При сооружении крыши нельзя экономить на материалах, чтобы в будущем не имели место протечки, но и излишков не должно оставаться, поэтому расчет кровли должен быть максимально точным.
От чего зависит расчет кровли?
Если дом готов, достаточно взглянуть на его крышу, чтобы определить фронт измерительных работ. Простые стропильные конструкции будут означать легкие вычисления, например, не составит труда выяснить, как правильно рассчитать двухскатную крышу, не говоря уже про односкатную. Однако весьма распространены и более сложные варианты. В частности, пирамидальная, ломанная мансардная или полувальмовая четырехскатная кровли создадут определенные сложности для новичков. Но даже венчающая постройку многощипцовая конструкция может быть быстро и, главное, правильно просчитана в отношении затрат материалов, если знать все необходимые формулы.
Калькулятор покрытия кровли
Укажите все поверхности для покрытия.| Тип листов | Металлопрофиль Металлочерепица | Необходимо: |
| Лист рабочий размер, а не полный! | x см | |
| Поверхности | Добавьте все прямоугольные участки кровли L=м H=м |
|
| Поверхности | Добавьте все треугольные участки кровли L=м X=м |
|
| Поверхности | Добавьте все трапецевидные участки кровли L= X= М=м |
В первую очередь следует помнить, что из скольких бы скатов не состояла крыша, все поверхности либо уже являются простыми геометрическими фигурами, либо могут быть на них разбиты. Далее, калькулятор расчета кровли требует оперировать в процессе вычислений такими понятиями, как реальная и эффективная площадь покрытия. Первая является собственными габаритами листа, а вторая – с учетом нахлеста уложенного выше ряда. Иными словами, часть материала заведомо нужно вычитать, поскольку он будет перехлестываться с другими листами. Процент потерь зависит от наклона ската и характеристик покрытия (отходов от металлочерепицы больше, чем от рулонного материала) .
Типовое решение, как рассчитать площадь крыши
Вариант с одним или двумя скатами самый простой, для вычисления размеров нужно лишь знать длину дома, стропильной ноги, а также свеса (карнизного и фронтового). Если правильно все сложить и перемножить, получим следующую формулу: S = (L д + 2L фс)(L сн + L кс) , где L д – длина торцевой стены дома, L фс и L кс – длина фронтового и карнизного свеса соответственно, а L сн –стропильная нога. Иными словами, калькулятор расчета крыши дома можно использовать, не вылезая на нее, а сделав все обмеры с земли, чердака и приставленной к стене стремянки. Но не забывайте, что таким способом вы получаете площадь только одного ската, для полноты картины результат нужно умножать на 2.
Более сложные конструкции обычно требуют обмеров непосредственно поверхности, то есть, если покрытия нет, то по готовой обрешетке, а если нужно узнать, как рассчитать обновление кровли, то по старой ее обшивке. Узнав длину и ширину каждой плоскости крыши, рисуем точную ее раскладку, после чего делим на простейшие геометрические фигуры . К примеру, полувальмовая состоит из двух трапеций, двух прямоугольников и четырех треугольников. Обычная ломанная мансардная кровля на проекции будет выглядеть, как один большой квадрат или прямоугольник. Многощипцовая конструкция будет отличаться только большим количеством вышеперечисленных геометрических фигур.
Формулы, подсказывающие, как рассчитать площадь кровли, можно найти и в школьном учебнике, но для вашего удобства они будут приведены далее. Итак, выше мы уже рассчитывали прямоугольник, но та формула была составлена из многих параметров, на деле же она выглядит как S = ab
, где a
и b
– сопредельные стороны фигуры. Трапецию можно вычислить следующим образом: S = h(a + b)/2
, где h
– высота. Такой вариант наиболее удобен ввиду того, что боковые стороны, а, следовательно, и углы между ними и основанием могут быть неравны. Для определения площади треугольника берем формулу S = bh/2
, где b
– основание, а h
–опущенная на него высота. Если хоть один угол равен 90 градусам, можно использовать формулу S = ab/2
, где a
и b
– катеты.
Инструкция, как рассчитать крышу дома
Выше мы приводили пример вычисления сложной кровли путем составления ее проекции. Можно пойти более простым путем и взять план дома, где крыша отображена на плоскость схематически, затем определить площадь и умножить на коэффициент уклона. К примеру, для того, чтобы узнать, сколько потребуется рулонов мягкого покрытия, исходя из того, что одной скатки хватает на 3 квадратных метра, берется формула N = SK/3 . Здесь S – площадь созданной проекции, K – коэффициент уклона, который можно узнать из таблицы:
Если вы задаетесь вопросом, как рассчитать высоту крыши, данную задачу можно решить по вышеприведенным показателям. Например, ширина дома – 10 метров, а угол положения стропильной ноги – 35 градусов. Берем половину ширины и умножаем на коэффициент уклона, равного 35 градусам, получается 5 . 0.79 = 3.95. Это и есть искомая высота конька. При этом, если вам известен угол ската, обязательно нужно правильно подобрать материал относительно крутизны уклона, что также можно сделать с помощью данных из таблицы, но уже другой:
Для ондулина кровельный калькулятор будет несколько иным, поскольку известно, что реальная площадь одного листа составляет 1.82 квадратных метра, но уменьшается вследствие верхнего и бокового нахлеста соседних листов до 1.62 м 2 . Вот именно с эффективным значением и придется работать, вычисляя соотношение между площадью крыши и материала. Иными словами, количество листов ондулина вычисляется по формуле N = S к /S л , где S к – площадь кровли, а S л – размеры материала.
Как рассчитать кровлю из металлочерепицы?
Известно, что кровельный металлопрокат является одним из самых долговечных материалов, используемых для обшивки крыши. При надлежащем уходе такое покрытие будет служить до 50 лет и даже более в условиях умеренного воздействия климатических факторов. Чтобы вычислить, сколько потребуется металлочерепицы, нужно узнать ее габариты, и, решив задачу, как рассчитать размер крыши, перейти к определению количества листов материала. Впрочем, оба этапа можно совместить. Для этого используем формулу N=(L ck /В л)(В ck /L л) , где L ck – длина ската, В л – ширина листа, В ck – ширина ската, и L л – длина листа.
При любых вычислениях длину ската обязательно нужно брать с учетом карниза и с вычетом коньковой накладки.
Существуют и другие задачи, кроме как рассчитать кровлю, например, нужно определить и другие элементы, необходимые для обшивки крыши. В частности, вам потребуются ендовы, коньки, элементы свесов и карнизов. Определять их количество нужно уже не в квадратных, а в погонных метрах, с учетом нахлестов, которые, обычно, составляют 10-15 %. Также не следует забывать про крепежные элементы, такие как или длинные саморезы, которых требуется не менее 9 штук на один лист материала. Что касается гидроизоляции, одного рулона обычно хватает на 75 квадратных метров крыши, с учетом нахлестов это число сократится приблизительно на 15 %. Таким образом, площадь кровли нужно делить на 63.75, чтобы узнать, сколько рулонов гидроизоляции вам понадобится.
Перед строительством любого объекта следует точно представлять себе количество необходимых материалов. Знание подобной информации даст возможность рассчитать сумму средств, которые надо будет потратить на закупку материала. Существующие методики позволяют с большой точностью рассчитать требуемое количество.
Первоочередные задачи
Чтобы получить объективную цифру, в первую очередь следует понять, какова будет площадь кровли.
Основные факторы, влияющие на процесс монтажа:
- стропила и балки;
- крепежи и саморезы;
- архитектурная специфика строения;
- площадь поверхности, которую необходимо покрыть.
Современные материалы для крыши, как правило, укладываются методом «внахлест», это обстоятельство необходимо учитывать при расчете количества листов для крыши. Обычно любой строительный материал покупается с небольшим запасом, расходуемым на различные подрезки.
Мастерство строителя характеризуется в том числе и минимальным количеством материала, купленного «про запас». Реализовать эту задачу можно, если иметь полное представление, как делать точный расчет. Для этого следует знать досконально все тонкости технологии строительства дома.
Расчет кровли проводят по следующей схеме:
- по базам данных в форме таблиц определяется допустимая нагрузка на погонный метр;
- считается общий метраж;
- калькулируется количество брусьев.
Методика подсчетов для односкатной и двухскатной конструкции
С увеличением угла наклона увеличивается количество необходимого материала. При проектировании объекта следует принимать во внимание область, в которой здание будет находиться. Если в регионе выпадет много осадков, то угол наклона увеличивается, и – наоборот.
При двускатной крыше расчет проводится по формуле: tga = h/b. Где ширина пролета обозначается буквой – b, высота – h. С помощью калькулятора находится обратное значение a = arctg (h/b).
Умножение b на длину крыши дает возможность определить площадь каждого ската. Угол наклона крыши варьируется обычно от 22 до 45 градусов.
Битумная черепица
С помощью битумной черепицы можно покрывать большие площади крыши самой сложной конфигурации. При правильно поставленном деле можно достичь минимальных расходов и делать все работы своими руками.
Базовая цифра такая: одна упаковка кровельного материала, мягкой черепицы, хватает, чтобы покрыть площадь в три квадратных метра.
Эта сентенция выражается формулой: N = S х K х 3, где N – это число рулонов мягкого покрытия для кровли, S – площадь обрабатываемой поверхности в метрах квадратных, К – коэффициент сложности «ландшафта» крыши. Такая формула учитывает все нюансы, которые требуются для выполнения качественной работы по покрытию крыши. В ней принимается во внимание количество материала, который тратится на «нахлесты», а также сложность кровли самого объекта. Если все правильно рассчитать, то не надо будет тратить лишние деньги на приобретение дополнительных листов «про запас».
Ондулин
Чтобы выполнить покрытие ондулином, следует в первую очередь хорошо представлять себе геометрические размеры листов. Листы ондулина кладутся внахлест, поэтому полезная площадь сокращается с 1,65 кв. метра до 1,61 квадратного метра.
Очень важно иметь первоначальные данные, то есть четко знать какова площадь самой крыши. Эту цифру можно назвать базовой, потому что, зная ее, дальше можно будет без труда посчитать количество листов, необходимых для полноценной работы, а также с точностью определить, сколько потребуется пиломатериалов.
Металлочерепица
Самым популярным материалом для кровли является в наше время металлочерепица. Формула, которая позволяет объективно оценить количество необходимого материала не очень сложная.
Лист металл черепицы составляет по ширине 1181 мм. Расчет количества необходимых для работы листов вычисляется по формуле: N = (Lck
Следует принять во внимание, что к длине ската добавляется также размеры карниза. Не стоит забывать про «нахлесты», на них тоже расходуется определенное количество материала.
Стропила
Чтобы адекватно сделать калькуляцию по поводу количества необходимого леса, в первую очередь следует самому уметь рассчитывать ту нагрузку, которую сможет выдержать крыша.
Она складывается из трех показателей:
- вес самой кровли;
- вес снега зимой;
Исходя из параметров строения, его площади, можно будет понять:
- сечение стропильных креплений, их количество;
- какая потребуется обрешетка;
- толщина и длина досок на обрешетку.
Работа комплексная, каждый элемент этого «пазла» играет важную роль, поэтому расчеты должны быть правильные.
На стропильную систему уходит львиная доля материалов из дерева. Для правильного расчета нужно принимать во внимание ветровую нагрузку. Необходимо знать: насколько велика полезная площадь объекта, есть ли чердачные помещения и мансарды. Чем больше площадь, тем больше будет расход стройматериалов.
Каждый объект имеет неповторимую особенность. Есть крыши, в которых присутствует значительное количество вентиляционных каналов. В этом случае заметно сокращается расход пиломатериалов.
Толщина
Немаловажным фактором является общая толщина кровли, которая может создавать серьезную нагрузку на стропильную систему. Шаг стропил просчитывается по определенным таблицам, в которых принимаются во внимание все основополагающие параметры.
Допустим, на один квадратный метр приходится нагрузки 2,3 тонны. Соответственно на погонный метр нагрузка «ложится» в пределах 100 кг. Из этого следует калькуляция общей длины стропил: 2400 х 100 = 24 м.
В том случае, если длина составляет около трех метров, то тогда несложно посчитать количество стропил: 24 х 3 = 8 штук.
Пары считаются таким образом: 8 х 2 = 4 пары стропил.
Оперируя полученными данными, несложно понять шаг стропил: 4,5 х (4 пары – 1) = 1,5 метра.
Следует всегда подстраховываться. Поэтому шаг лучше уменьшить, что придаст дополнительный запас прочности: 4,5 х 5 = 0,95 м = 95 см.
Много материала уходит на мауэрлат, рассчитывается он таким образом: М = Р х V. Здесь V – объем мауэрлата, рассчитываемый по формуле: V = S х L, где S – размер балки в поперечнике, L – общая длина, Р – плотность материала.
Оперируя полученными данными, в том числе и количеством необходимых материалов, несложно составить общую картину в цифрах. Профессиональный подход в деле составления калькуляции материалов для строительства крыши резкого сокращает непродуктивные расходы по древесине.
Если чердак используется как жилая зона, то его следует утеплять. Это, в свою очередь, приводит к утяжелению общей конструкции и дополнительного давления на м2 стен.
Если чердак не эксплуатируется как жилой объект, то в этом случае утеплитель прокладывается только в районе перекрытия. В таких случаях в расчет берется средняя плотность используемых материалов, а также исходные данные проекта по строительству данного объекта.
Гидроизоляция
Точкой отсчета в вопросе по гидроизоляции является базовая цифра: девять штук рулонов на один квадратный метр крыши. Гидроизоляция калькулируется с тем расчетом, что один рулон содержит 7,6 квадратного метра материала: На нахлест берется приблизительно около двадцати сантиметров. Таким образом, по формуле: N = S х 65 можно произвести максимально точный расчет. Здесь N – число рулонов, которые требуются, S – площадь, с которой надо работать (в метрах).
Расчет точно отражает, сколько следует приобретать необходимого материала. Следует также рассчитать количество теплоизоляции. К каждой единице товара прикладывается инструкция – памятка, где указывается стандарты расхода материала на один квадратный метр. При этом обязательно следует принимать в расчет коэффициент теплопроводности, который позволяет рассчитать толщину утеплителя. Одна упаковка в среднем рассчитывается на 5,8 кв. метра.
Следует принять во внимание количество слоев, которые будут необходимы. И не менее 12% материала пойдут на припуски.
Брус с сечением 10 см и более стоит немалых денег, лучше всего сшивать доски толщиной 3 см, стоимость которых заметно дешевле. Максимальная длина стропил обычно не превышает 6 метров. Для изготовления стропил чаще всего используют просушенную древесину хвойных пород. Сырье обязательно следует обрабатывать праймером – специальным антисептиком.
Можно воспользоваться онлайн-калькулятором, чтобы просчитать необходимые для строительства параметры:
- обвязочную балку;
- длину стропил;
- обрешетку;
- общий вес всей системы;
- денежные расходы.
Во многих городах присутствуют специальные компании, которые занимаются составлением проектов по строительству и калькуляции материала. Человеку, далекому от вопросов строительства, лучше обращаться в подобные организации, или даже в несколько, чтобы гарантировать себе наиболее объективную картину.
Другое название двускатной разновидности крыши – щипцовая.
Она имеет две одинаковых наклонных поверхности. Конструкция каркаса крыши представлена стропильной системой.
При этом опирающиеся друг к дружке пары стропил объединяются обрешеткой. В торцах образуются треугольные стенки, или по-другому щипцы.
Двускатную крышу достаточно просто .
При этом очень важным моментом для монтажа является правильный расчет необходимых параметров.
В стропильной системе мансарды имеются следующие элементы:
- Мауэрлат. Этот элемент служит основанием для всей конструкции кровли, прикрепляется по периметру стен сверху.
- Стропила. Доски определенного размера, которые прикрепляются под необходимым углом и имею опору в мауэрлат.
- Конек. Это обозначения места схождения стропил в верхней части.
- Ригели. Располагаются в горизонтальной плоскости между стропилами. Служат элементом сцепления конструкции.
- Стойки. Опоры, которые располагают в вертикальном положении под коньком. С их помощью нагрузка передается на несущие стены.
- Подкос. Элементы, располагающиеся под углом к стропилам для отвода нагрузки.
- Лежень. Аналогичен мауэрлату, только располагается на внутреннем несущем перекрытии.
- Схватка. Брусок, расположенный вертикально между опорами.
- . Конструкция для установки кровли.
Расчет стропильной системы двухскатной крыши — онлайн калькулятор
Обозначения полей в калькуляторе
Укажите кровельный материал:
Выберите материал из списка -- Шифер (волнистые асбоцементные листы): Средний профиль (11 кг/м2) Шифер (волнистые асбоцементные листы): Усиленный профиль (13 кг/м2) Волнистые целлюлозно-битумные листы (6 кг/м2) Битумная (мягкая, гибкая) черепица (15 кг/м2) Из оцинкованной жести (6,5 кг/м2) Листовая сталь (8 кг/м2) Керамическая черепица (50 кг/м2) Цементно-песчаная черепица (70 кг/м2) Металлочерепица, профнастил (5 кг/м2) Керамопласт (5,5 кг/м2) Фальцевая кровля (6 кг/м2) Полимер-песчаная черепица (25 кг/м2) Ондулин (еврошифер) (4 кг/м2) Композитная черепица (7 кг/м2) Натуральный сланец (40 кг/м2) Указать вес 1 кв метра покрытия (? кг/м2)
кг/м 2
Введите параметры крыши (фото выше):
Ширина основания A (см)
Длина основания D (см)
Высота подъема B (см)
Длина боковых свесов С (см)
Длина переднего и заднего свеса E (см)
Стропила:
Шаг стропил (см)
Сорт древесины для стропил (см)
Рабочий участок бокового стропила (не обязательно) (см)
Расчёт обрешётки:
Ширина доски обрешётки (см)
Толщина доски обрешётки (см)
Расстояние между досками обрешётки
F (см)
Расчёт снеговой нагрузки (на фото ниже):
Выберите ваш регион
1 (80/56 кг/м2) 2 (120/84 кг/м2) 3 (180/126 кг/м2) 4 (240/168 кг/м2) 5 (320/224 кг/м2) 6 (400/280 кг/м2) 7 (480/336 кг/м2) 8 (560/392 кг/м2)
Расчёт ветровой нагрузки:
Ia I II III IV V VI VII
Высота до конька здания
5 м от 5 м до 10 м от 10 м
Тип местности
Открытая местность Закрытая местность Городские районы
Результаты расчетов
Угол наклона крыши: 0 градусов.
Угол наклона подходит для данного материала.
Угол наклона для данного материала желательно увеличить!
Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!
Площадь поверхности крыши: 0 м 2 .
Примерный вес кровельного материала: 0 кг.
Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1x15 м): 0 рулонов.
Стропила:
Нагрузка на стропильную систему: 0 кг/м 2 .
Длина стропил: 0 см.
Количество стропил: 0 шт.
Обрешетка:
Количество рядов обрешетки (для всей крыши): 0 рядов.
Равномерное расстояние между досками обрешетки: 0 см.
Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: 0 шт.
Объем досок обрешетки: 0 м 3 .
Примерный вес досок обрешетки: 0 кг.
Регион снеговой нагрузки
Описание полей калькулятора
Сделать все расчеты перед началом работ по возведению крыши достаточно просто. Единственное, что требуется – это скрупулезность и внимательность, не следует также забывать о проверке данных, после завершения процесса.
Одним из параметров, без которого в процессе расчетов не обойтись будет общая площадь крыши. Следует изначально понимать что этот показатель представляет, для лучшего понимания всего процесса вычисления.
Имеются некоторые общие положения, которых рекомендуется придерживаться в процессе расчета:
- Первым делом определяется длина каждого из скатов. Эту величина равна промежуточному расстоянию между точками в самой верхней части (на коньке) и самой нижней (карниз).
- Вычисляя такой параметр необходимо учитывать все дополнительные кровельные элементы, например, свес и любого рода сооружения, которые добавляют объем.
- На этом этапе также должен быть определен материал, из которого будет конструироваться кровля.
- Не нужно учитывать при вычислениях площади элементы вентиляции и дымохода.
ВНИМАНИЕ!
Приведенные выше моменты применимы в случае с обычной крышей, имеющей два ската, но если план дома предполагает наличие мансарды или иную разновидность формы крыши, то расчеты рекомендуется проводить только с помощью специалиста.
Лучше всего вам поможет в расчетах калькулятор стропильной системы двухскатной крыши.
Расчет стропильной системы двухскатной крыши: калькулятор
Расчет параметров стропил
Отталкиваться в данном случае нужно от шага, который выбирается с учетом конструкции крыши индивидуально. На этот параметр влияет выбранный кровельный материал и общий вес крыши.
Варьировать такой показатель может от 60 до 100 см.
Чтобы вычислить количество стропил необходимо:
- Узнать длину ската;
- Разделить на выбранный параметр шага;
- К результату прибавить 1;
- Для второго ската, показатель умножить на два.
Следующий параметр для определения — это длина стропил. Для этого нужно вспомнить теорему Пифагора, по ней проводится данный расчет. Для формулы необходимы такие данные:
- Высота крыши. Эту величину выбирает каждый индивидуально в зависимости от необходимости обустраивать жилое помещение под крышей. Например, такая величина будет равняться 2 м.
- Следующая величина – это половина от ширины дома, в данном случае – 3м.
- Величина, которую необходимо узнать – это гипотенуза треугольника. Высчитав этот параметр, отталкиваясь от данных для примера, получается 3, 6 м.
Важно: к полученному результату длины стропил, следует прибавить 50-70 см с расчетом на запил.
Кроме того, следует определить какой ширины выбирать стропила для монтажа.
Стропила можно изготовить своими руками, как это сделать, вы можете прочитать .
Для такого параметра нужно учитывать:
Определение угла наклона
Можно для такого расчета исходить из материала кровли, который будет использоваться в дальнейшем, ведь у каждого из материалов имеются свои требования:
- Для размер угла ската должен быть более 22 градусов. Если угол будет меньше, то это сулит попаданием воды в зазоры;
- Для такой параметр должен превышать 14 градусов, в ином случае листы материала могут быть сорваны веером;
- Для угол может быть не меньше, чем 12 градусов;
- Для битумной черепицы такой показатель должен равняться не более чем 15 градусов. Если угол будет превышать такой показатель, то есть вероятность сползания материала с кровли во время жаркой погоды, т.к. прикрепление материала проводят на мастику;
- Для материалов рулонного типа, вариации значения угла могут быть в пределах от 3 до 25 градусов. Этот показатель зависит от числа слоев материала. Большее количество слоев позволяет сделать угол наклона ската большим.
Стоит понимать, что чем больше угол ската, тем больше площади свободного пространства под крышей, однако и материала требуется для такой конструкции больше, а, соответственно и затрат.
Более подробно про оптимальный угол наклона вы можете прочитать .
Важно: минимально допустимое значение угла ската равно 5 градусов.
Формула для расчета угла ската проста и очевидна, учитывая, что изначально имеются параметры ширины дома и высоты конька. Представив в разрезе треугольник, можно подставлять данные и проводить вычисления, пользуясь таблицами Брадиса или калькулятором инженерного типа.
Нужно вычислить тангенс острого угла в треугольнике. В данном случае он будет равен 34 градусам.
Формула: tg β = Нк / (Lосн/2) = 2/3 = 0,667
Определение угла наклона крыши
Расчет нагрузок на стропильную систему
Прежде, чем приступать к данному разделу расчетов, нужно рассмотреть всевозможные нагрузки на стропила. , что так же влияет на нагрузку. Виды нагрузок:
Виды нагрузки:
- Постоянный. Этот вид нагрузки ощутим стропилами постоянно, его оказывает конструкция кровли, материал, обрешетка, пленки и другие мелкие элементы системы. Средняя величина такого параметра равна 40-45 кг/м 2 .
- Переменный. Этот вид нагрузки зависит от климата и зоны расположения строения, поскольку его составляют осадки в данном регионе.
- Особый. Этот параметр актуален в том случае, если место расположения дома – это сейсмически активная зона. Но в большей части случаев хватает добавочной прочности.
Важно: лучше всего при расчете прочности сделать запас, для этого к полученной величине прибавляется 10%. Также стоит взять во внимание рекомендацию о том, что 1 м 2 не должен брать на себя вес, больше 50 кг.
Очень важно учесть и нагрузку, оказываемую ветром. Показатели этой величины можно взять из СНиПа в разделе «Нагрузки и воздействия».
- Узнать параметр веса снега. Варьирует в основном такой показатель от 80 до 320 кг/м 2 .;
- Умножить на коэффициент, который необходим для учета ветрового давления и аэродинамических свойств. Данная величина указана в таблице СНиП и применяется индивидуально. Источник СНиП 2.01.07-85. (в данном примере), которые потребуется закупить для строительства.
- Длина крыши в данном примере равна 10м. Чтобы узнать такой параметр, необходимо замерить длину конька;
- Длина стропила была вычислена и равняется 3,6м (+0,5-0,7м.) ;
- Исходя из этого, площадь одного ската будет равна – 41 м 2 . Общее значение площади – 82 м 2 , т.е. площадь одного ската, умноженная на 2.
Для этого необходимо получившееся значение площади крыши разделить на площадь одного листа металлочерепицы.
Важно: не забывать про припуски для козырьков крыши в 0,5-0,7 м.
Кровельный набор
Заключение
Все расчеты лучше всего их несколько раз проверить во избежание ошибок. Когда этот кропотливый подготовительный процесс будет завершен, можно смело приступать к закупке материала и подготавливать его в соответствии с полученными размерами.
После этого процесс монтажа крыши будет простым и быстрым. А в расчетах вам поможет наш калькулятор двухскатной крыши.
Полезное видео
Видео-инструкция по пользованию калькулятором:
Вконтакте
Загрузка...
