Расчет квадратуры кровли или как рассчитать площадь крыши с помощью онлайн калькулятора

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 шифера размер угла ската должен быть более 22 градусов. Если угол будет меньше, то это сулит попаданием воды в зазоры;
• Для металлочерепицы такой параметр должен превышать 14 градусов, в ином случае листы материала могут быть сорваны веером;
• Для профнастила 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 здесь.

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

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

Как измерить угол наклона двухскатной крыши

Прежде всего, следует определиться, что такое угол наклона. Это угол между плоскостью ската и горизонталью.

Наклон скатов принято измерять в градусах или в процентах. Если с градусами все понятно, то проценты получаются из отношения высоты конька над перекрытием верхнего этажа к половине ширины здания.

Использование процентов введено для простоты — сложные тригонометрические расчеты чреваты ошибками, а разделить одну величину на другую проще и точнее. Тем не менее, часто прибегают к помощи таблиц Брадиса, чтобы узнать точное значение в градусах.

При расчетах угла наклона ломаного ската используются значения, относящиеся к определяемым участкам. Это относится как к ширине — учитывается та часть, которая накрывается участком кровли, так и к высоте над перекрытием.

Это касается как определения нагрузок и мощности несущих элементов, так и расчета необходимого количества материала.

Как измерить угол двускатной крыши

Если нужны расчеты: две простые формулы ↑

Нередко при составлении проекта крыши необходимо произвести расчеты, которые связаны со значением уклона кровли. Для этого обычно используют две простые формулы из школьного курса геометрии и понятия синуса и тангенса угла.

Чтобы вычислить значение наклона крыши в градусах, следует измерить высоту конька и длину торцевой стены. Последнюю цифру нужно разделить пополам. Затем можно воспользоваться формулой:

Тангенс угла наклона = Половина длины торцевой стены / Высота конька

Определив тангенс, можно вычислить и значение угла в градусах, например, воспользовавшись таблицами Брадиса или специальным инженерным калькулятором, в котором встроены соответствующие функции.

Если требуется вычислить длину стропильной ноги, следует узнать синус угла наклона, а затем разделить на эту цифру значение высоты конька, т. е.:

Длина стропильной ноги = Высота конька / Синус угла наклона кровли.

Хотя конструкция двускатной кровли считается самой простой в исполнении, на практике начинающий кровельщик может обнаружить множество «подводных камней». Поэтому не стоит пренебрегать рекомендациями специалистов еще на стадии проектирования. А чтобы получить гарантированно надежный результат, следует воспользоваться услугами бригады профессиональных кровельщиков.

По каким критериям подбирается оптимальный угол наклона крыши?

Пожалуй, самым главной функцией крыши является защита от снега и дождя. Но как и любое строительное сооружение, крыша должна быть выстроена по определенным правилам, так как имеет свои ограничения. Главными критериями, по которым определяется оптимальный угол наклона двускатной крыши это количество осадков, сила ветров и средняя влажность в месте расположения здания. Так крыши с большим углом наклона превосходно отводят воду, снег и загрязнения, что казалось бы прекрасно. Но если в место постройки дома является сильно ветреным, то высокая крыша может быть опасна. Потому что сильный ветер может её просто сдуть, или сломать крушу и вместе с ней часть дома. В тоже время если в месте расположения дома высокая влажность и большой уровень осадков, то крыша с малым углом наклона будет медленно отводить воду и собирать различные листья, ветки и грязь. Которые будут удерживать влагу. Поэтому для создания оптимальной крыши подбирается такой угол наклона, который бы хорошо отводил воду и не сильно был подвержен воздействию ветра.

Расчет кровли

При расчете угла наклона (как минимального уклона, так и оптимального), следует учитывать действие отжимного ветра, тающего снега и воды, сухого и мокрого снега, льда.

Идеальным решением для двускатной кровли считаются средние показатели от 20 до 35 градусов. Нельзя класть шифер под углом менее 20 градусов, для металлочерепицы этот параметр составляет 14 градусов. Профнастил можно располагать при уклоне 12 градусов, а для рулонных материалов подойдут простые ровные плоскости.

Рассчитать лес на строительство кровли нельзя, если не учтены:

• материал;
• климат;
• величина балок.

Мауэрлаты рассчитать легко, так как они кладутся по периметру; для стропил ключевым показателем будет длина. Контробрешетка делается из брусков 20-50 мм толщиной, суммарный метраж равен длине требуемого бруса. Обрешетка рассчитывается с учетом избранного кровельного материала. Формулы, при помощи которых можно посчитать площадь (высчитать квадратные метры) подбираются в соответствии с базовыми геометрическими фигурами. Суммарные показатели всегда включают отверстия для вентиляции, встраиваемые в крышу окна и трубы дымоходов.

Также обращают внимание на:

• плоскости свесов;
• перила и заграждения;
• брандмауэры и так далее.

Спроектировать высоту конька можно с учетом требуемой эстетики, архитектурных особенностей и технических параметров дома. Обычно хватает высоты 3, 4 м, она позволяет организовать вполне приличный чердак или мансарду.

Дом, имеющий в основании прямоугольник или квадрат, обсчитывается очень просто. Допустим, внизу – прямоугольник, а крышу требуется перекрывать рубероидом на 100%. Высоту возьмем 250 см при ширине 9 м у одной стены и 10 м у другой.

Площадь скатов крыши (прямоугольников) вычисляется путем умножения длины на ширину. Другой необходимый параметр вычисляется по теореме Пифагора. Пусть он равен (пример условный) 6 м. Тогда общая площадь составляет (9х6) х2, то есть 108 кв. м. Количество случаев, когда суммарная величина скатов ограничена 40 кв. м, очень мало, и по большей части на жилых домах кровля куда значительнее. По аналогичной схеме рассчитывается и потребность в ЦСП.

Расчет угла кровли в зависимости от снеговых и ветровых нагрузок

Для определения вероятного действия от выпадения осадков на строение (угол наклона двускатной крыши) используется карта снеговых нагрузок Российской Федерации (сопредельных стран).

Карта снеговых нагрузок Российской Федерации

При этом для расчета угла ската кровли используется значение числителя (первая цифра дроби), то есть среднестатистический вес снежного покрова для горизонтальной плоскости. Планируемый угол уклона крыши учитывается коэффициентом µ, составляющим для крыш со скатом:

• менее 25о – 1;
• 25…60о – 0,7 (интерполируется согласно данным, приведенным выше);
• более 60о – не учитывается.

При постройке дома, например, в Подмосковье, здание попадает в третью зону со средней снеговой нагрузкой 180 кг/м.кв. При планируемой кровле с углом наклона в 30о цифру следует умножить на коэффициент 0,7 – итоговое значение составит 126 кг/м.кв.

Для расчета ветровых нагрузок используется аналогичная схема. По карте ветровых нагрузок определяется зона, по месту расположения строения (между зданий, на открытом месте) – тип воздействия ветрового потока. Эти параметры дают начальную формулу, как рассчитать угол наклона крыши.

Карта ветровых нагрузок России

Место расположения здания учитывается коэффициентами из таблицы.

*- Место размещения для дома высотой в 5 м включает область с радиусом 5х30 = 150 м. Таким образом, даже в крупном городе дом, выстроенный в частном районе, будет считаться находящимся в зоне с малоэтажной застройкой.

Упрощенный расчет нагрузки от действия ветра для здания в Подмосковье, распложенного на берегу водоема значительной площади, позволяет получить цифру:

• для зоны 1 (Москва и Подмосковье) среднестатистическая нагрузка составляет 32 кг/м.кв.;
• для ската в 30о, высоты 5…10 м и размещения на открытой местности принимаем коэффициент 1,0;
• конечный результат – 32х1,0 = 32 кг/м.кв.

Однако, помимо обычного воздействия ветра, необходимо учесть его аэродинамическую составляющую.

Иллюстрация — ветровые нагрузки на крышу

В зависимости от преобладающего направления ветрового потока, он будет стремиться сорвать кровлю или «прижать» ее к стропилам. Поэтому с учетом розы ветров рассчитывается усилие для наиболее нагруженных зон и полученное значение применяется для всей конструкции, чтобы унифицировать ее и не использовать в разных зонах стропила различного сечения. Так, с учетом приведенных выше расчетов и планируемой двускатной кровли, принимаем для ветра во фронтон (торец здания) коэффициент -1,4 и умножаем его на номинальное значение ветровой нагрузки: 32х(-1,4) = 44,8 кг/м.кв.

Полученные данные по ветровой и снеговой нагрузке суммируются, при этом знак коэффициента аэродинамического влияния ветра не учитывается. Для расчетного случая итог составит:

126+44,8 = 170,8 кг/м.кв.

Это не превышает допустимой нагрузки на стропильные системы обычной конструкции 300 кг/м.кв., соответственно, крыша с таким углом наклона вполне допустима для данной местности.

Устройство

Когда оценен необходимый уровень крутизны кровли, нужно разбираться с ее основными элементами

И первостепенное внимание стоит уделить такой детали, как мауэрлат. Этим словом строители называют стабильную конструкцию, выкладываемую по периметру стен и служащую для закрепления стропил

Мауэрлат обеспечивает равномерную до предела раскладку нагрузок, создаваемых свесом крыши. Он же мешает различным механическим воздействиям оторвать кровельную систему от стен.

Особенно важны защитные характеристики мауэрлата, когда речь заходит о противодействии порывам ветра. Часть мастеров и даже архитекторов считает приемлемым сооружение кровель без этого элемента, с прямым присоединением стропил к перекрывающим балкам. Но простота подобной конструкции оборачивается тем, что 100% нагрузки собирается монолитно на опоры стропил. Если же все делать правильно, эти импульсы рассредотачиваются по гораздо большей площади.

Мауэрлат может быть выполнен из:

двутавра;

Стандартное сечение бруса составляет в таких случаях 80х180, 100х100, 100х150, 150х150 либо 200х200 мм. Применять его очень просто, требуется лишь подкладывать брус под ноги стропил.

Двускатная крыша над облегченным каркасным домом, которая не должна будет переживать излишне сильных нагрузок, может быть поставлена на мауэрлат из соединенных досок. Часть застройщиков добавляет стальные трубы, прикрепляемые к концам опорной детали. Используемые конструкции должны иметь максимум то сечение, которое позволяет провести их через стропильные отверстия. Не менее важна повышенная прочность, лучше даже заложить ее с запасом. И еще не стоит брать трубы, если нет уверенности, что они сделаны из высококачественной стали.

Присоединение мауэрлата к стене производится в строгом соответствии с отработанной десятилетиями технологией. Крайне редко можно отказаться от армированного пояса. И даже если постройка сама по себе прочная, устойчивая, он все равно необходим. Когда внизу находятся стены из газобетона, стоит потратить время на выкладку кирпича или заливку простого бетона. Эти материалы менее хрупкие и позволят избежать повреждения основной части стены.

Величина уплотняющего пояса подбирается индивидуально, с учетом уровня нагрузок, в том числе и переменных. А вот ширина его всегда равняется как минимум несущим стенам.

Карниз (карнизный свес) должен присутствовать на любой крыше, и двухскатная не является исключением. Цель подобного элемента состоит в блокировке воды, которая при выпадении осадков стремится проникнуть в пространство под кровлей

Что немаловажно, карниз относится к числу элементов, завершающих отделку, и когда он подшит, внутренние компоненты стропил оказываются закрыты

Каркас (короб) для сооружения карниза делается из ровной доски, не содержащей даже единичных следов коры и сучков. Альтернативой карнизу оказывается применение удлиняющих стропил кобылок. Нужно думать и о том, чтобы закрыть фронтоны самое меньшее на 50 см.

Неподшитые свесы нашли основное применение в процессе работы над вальмовой кровлей; подшитый тип чаще всего применяется именно в сочетании с вальмовой крышей, имеющей два ската. Укороченный формат совместим с абсолютно любым видом кровельных конструкций.

Выход за пределы основного контура имеет и козырек. Подобное решение надежно прикроет стену и цоколь от выпадающих осадков. Там легко укрыться и людям: если даже дождь льет бурной стеной, под выдвинутой вперед частью кровли всегда сухо и комфортно.

Расчеты архитекторов и инженеров показывают, что уже вынос 150 см позволяет стене оставаться сухой независимо от интенсивности и продолжительности ливня. Но это не предел: технические возможности современных строителей позволяют сооружать козырьки вдвое больше. Подобные конструкции находят применение главным образом как организаторы террас. В самый знойный и жаркий день свес отбрасывает тень, оберегающую растения от жары. Не стоит пытаться сделать такие длинные козырьки самостоятельно, тут слишком велика ответственность.

Строение двускатной крыши в разрезе нельзя считать изученным основательно, если не упомянуть про наклонные элементы стропильной системы. Наклон имеют подкосы, прочно присоединяемые к вертикально поставленным стойкам. Доски для стропил поперечным сечением менее 5 см брать не рекомендуется, а ширина материала определяется его длиной

При расчете каждой детали обращают внимание, насколько велик риск ее прогиба под действием штатной нагрузки. Утепленная двускатная крыша подразумевает такую расстановку стропильных ножек, которая требует минимального числа надрезов на теплоизоляционном материале

В чем измеряется угол уклона

Уклон кровли градусы/проценты

Измеряется уклон кровли в градусах или процентах. Их соотношение указаны в таблице на рисунке 2. Измеряется угол уклона с помощью уклономера или математическим способом.

Уклономер это рейка с рамкой, между планками которой есть ось, к которой прикреплен маятник + шкала деления. Если рейка находится в горизонтальном положении, на шкале будет ноль.

Для определения угла наклона крыши, рейку держат перпендикулярно коньку. На шкале маятник покажет, какой уклон у данной крыши в градусах.

Математическим путем эта величина находится следующим образом. Что такое угол наклона ската – отношение между высотой конька и половиной заложения крыши (ширина здания деленая на два).

Чтобы получить значение в процентах, полученное число умножаем на 100.  Далее, если надо узнать значение уклона в градусах, переводим по таблице. Чтобы было понятней рассмотрим на примере.

Ширина здания 7 м, высота конька 0,6 м. Получаем: 0,6:(7/2)=0,17, теперь умножаем 0.17х100=17%. Смотрим по таблице: 17%=10 градусов. То есть угол наклона кровли будет 10 градусов.

Обозначение уклона кровли на чертежах может быть как в градусах, так и в процентах. Наклон обозначается английской буквой «i».

Некоторые могут обозначать в промилях, но говорят это не очень удобно.

В СНиП II-26-76, данная величина указана в процентах. То есть кому как удобно, на данный момент не существует строгих правил по этому поводу.

Выбор материалов в зависимости от угла наклона

Теперь рассмотрим минимальное значение угла наклона крыши для наиболее распространенных кровельных материалов.

Минимальный угол наклона кровли для кровельных материалов:

1. Мембранные покрытия. Можно использовать для крыш любой конструкции. Минимальный уклон 2 градуса.
2. Рулонные материалы. При укладке 3-х и более слоев минимальный угол составит 2-5 градусов. Если планируется улаживать два слоя или меньше, угол будет 15 градусов.
3. Ондулин – 6 градусов.
4. Мягкая черепица. Можно использовать при угле наклона 11 градусов, но при этом материал укладывается на сплошную обрешетку.
5. Профнастил. Минимальный угол наклона составит 12 градусов, но при этом рекомендуется дополнительно промазывать стыки герметикам.
6. Металлочерепица – 14 градусов.
7. Шифер, черепица. Чтобы влага не задерживалась на крыше и не просачивалась внутрь кровли в местах стыка, минимальный угол наклона должен составлять 22 градуса.

С материалами разобрались. Теперь перечислим некоторые моменты, которые следует обязательно учитывать при строительстве крыш с малым уклоном.

А именно:

• Правильно оборудовать водосточную систему. Она может быть внутренней (приемники воды расположены на самой крыше и уклон делается в их сторону) и наружные (сток воды за пределы крыши, по желобам).
• При уклоне кровли меньше рекомендуемого на 10, следует монтировать водонепроницаемую нижнюю кровлю.
• Чем меньше угол ската крыши, тем больше подкровельный вентиляционный зазор.
• Если уклон кровли менее 10 градусов, вентилирование должно быть от ската к скату.
• Если в качестве кровельного покрытия используется битумная черепица, а угол наклона крыши составляет 6 градусов, специалисты рекомендуют гидроизоляционные мембраны по всему основанию кровли.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод: уклон кровли минимальный это не единое значение для всех крыш. Для каждого кровельного покрытия эта величина своя, но и она при определенных условиях может быть уменьшена.

Но использование материалов, при наклонах меньше рекомендуемых, значительно повышает затраты на устройство крыши, хотя эстетически это не всегда оправданно.

Подсчет угла наклона

Желающие узнать, как рассчитать угол крыши, должны понимать, что уклон измеряется в процентах и градусах. Для этого следует воспользоваться соответствующими таблицами. В градусах измеряют уклон между стропильной конструкцией и перекрытием. Высоту конька делят на 0,5 ширины крыши.

При ломанном типе кровли необходимо принимать половину участка, для которого ведется расчет. Например, для крыши шириной в 12 м и высотой конька 2 м получим 2/6, т.е. 0,333. Это соответствует 33,3%.

Упростить задачу можно при помощи онлайн калькулятора. Для этого в таблицу вводится ширина здания и параметр конька. Система подсчитывает длину стропильной конструкции и выдает расчет.

Для прочности конструкции всего дома и создания комфортных условий проживания нужно своевременно спроектировать кровлю с учетом оптимального угла наклона

Приняв во внимание параметры снеговой и ветровой нагрузки, получают достаточно точные расчеты

Несколько рекомендаций по возведению малоуклонных крыш

Все приведенные цифры носят исключительно рекомендательный характер. Т.е. если человек решает сделать угол еще меньше, то ничего страшного не произойдет. Особенно в случаях, когда поимо основного материала кровли еще и применяется дополнительная не пропускающая воду нижняя кровля. Допустим из тех же материалов на основе битума (толь, рубероид). Данный вариант не слишком дорогой с экономической точки зрения и помогает сделать крыши с еще более меньшим минимальным углом ската.

Крыша с наклоном ската немного выше минимального

Некоторые специалисты наоборот рекомендуют делать кровлю имеющую угол ската выше минимальных значений на несколько градусов. Объясняют они это тем, что низкие крыши с углом чуть больше минимального почти не чего не теряют по запасу прочности. Но приобретают более качественный эстетический вид и лучше отводят воду.

Также хотелось бы еще рассказать об одном важном моменте, который периодически забывают строители. А именно планирование водостока, в который должна стекать вода с крыши

Если вы не подумаете об этом заранее, то после сооружения крыши может возникнуть ряд затруднений связанных с отведением воды.

Как вывод из всего вышеописанного можно понять, что малоуклонные крыши ­довольно полезная вещь, поскольку они имеют ряд серьезных плюсов по сравнению с другими видами крыш (таких как отсутствие парусности, экономичность, эстетичность). И хотя у них есть определенный минимальный угол уклона, который зависит от материала, из которого они изготовлены, но при желании его можно изменить, применив дополнительные средства защиты от воды. И хотя это потребует дополнительных затрат, если есть подобная техническая задача, то она становиться реализуема, ведь не везде и всегда можно применять высокие крыши.

Расчет нагрузок на стропильную систему

Прежде, чем приступать к данному разделу расчетов, нужно рассмотреть всевозможные нагрузки на стропила. Стропильная система бывает разных видов, что так же влияет на нагрузку. Виды нагрузок:

Виды нагрузки:

1. Постоянный. Этот вид нагрузки ощутим стропилами постоянно, его оказывает конструкция кровли, материал, обрешетка, утеплительный материал, пленки и другие мелкие элементы системы. Средняя величина такого параметра равна 40-45 кг/м2.
2. Переменный. Этот вид нагрузки зависит от климата и зоны расположения строения, поскольку его составляют осадки в данном регионе.
3. 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 м2 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»

Чтобы рассчитать нагрузку, производимую снегом, нужно:

• Узнать параметр веса снега. Варьирует в основном такой показатель от 80 до 320 кг/м2.;
• 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.

ВНИМАНИЕ!
Если угол наклона ската больше 45 градусов, то расчет снеговой нагрузки не проводят, поскольку такой скат обеспечит сползание снега.

Ветровая нагрузка

Заключение

Рассчитать двускатную кровлю с необходимым количеством материалов и конструкцией самостоятельно невозможно. Используя онлайн-калькуляторы можно примерно узнать все необходимые параметры. Однако точные данные смогут предоставить только специалисты. Работа с мастером позволит добиться лучшего результата, безопасной кровли, которая прослужит много лет. Лучше заранее договориться с мастером и вместе провести все расчеты, указать те параметры, которые вы хотите и озвучить свое виденье будущей кровли. Немаловажными будут советы специалиста, который предложит самый оптимальный и выгодный вариант.

В заключение

В целом конструкция стропильной системы с двумя скатами выглядит просто и понятно. Перед тем как приступить к установке стропил двухскатной основы своими руками, лучше подготовить чертеж с точными расчетами. Пусть он будет хотя бы схематичным. Далее можно начинать просчитывать количество необходимого материала и другие детали. Симметричное устройство стропильной системы двухскатной крышной системы не предполагает мансарды, дополнительной комнаты или чердака под кровлей. Значит, утепление изнутри не требуется. Нужно ли класть утеплитель под наружный кровельный материал? Это зависит от региона. На севере утепление желательно, на юге – не обязательно. Утепляют минеральной ватой, стекловатой, керамзитом, пенобетоном, пенополиуретаном, вспененным стеклом. Современные материалы – пенополиуретан и вспененное стекло – хорошо зарекомендовали себя. Стоят в 2-3 раза дороже обычной минваты, но и служат дольше (в среднем от 10 до 15 лет, против 5-7, как в случае с минватой).

Важно точно просчитать угол наклона двускатной крыши, чтобы не возникло проблем в ходе эксплуатации. Это основные моменты того, как сделать двухскатную крышу своими руками

Подробнее можно узнать из видео:

Watch this video on YouTube