Расчет односкатной крыши: как вычислить ширину, высоту, угол наклона ската кровли и длину стропил, как рассчитать нагрузку и используемые материалы?

Односкатный вид кровли считается простейшей конструкцией, поскольку в основе лежит лишь один скат и отсутствуют переходы, ендовы или коньки.

Представляет собой наклонную плоскость, что накрывает здание целиком либо только его часть, защищая его от осадков, ветров, другого внешнего воздействия.

Еще на этапе проектирования важно правильно выполнить расчет односкатной крыши. В противном случае герметичность, прочность и долговечность покрытия окажутся под угрозой.

Содержание

Что нужно учесть?

При обустройстве такой конструкции особых ограничений в выборе кровельного, теплоизоляционного материалов нет. Отлично подойдет для гаража, пристроенной к дому веранды, летней кухни, беседки, навеса. Есть вариант жилых домов с односкатной крышей.

При проведении расчетов показателей кровли следует учесть ряд факторов, которые оказывают значение на окончательный результат. Среди них:

климатические условия региона;
рельеф местности;
размеры постройки;
количество этажей;
вид утеплителя, кровельного материала;
угол наклона ската;
постоянные и временные нагрузки на крышу.

Перед началом выполнения расчетов необходимо ознакомиться с действующими законодательными нормами СНиП II-26-76 (с Изменением N 1), составленными опытными инженерами-архитекторами. Это сократит время на поиск недостающей информации, поможет избежать ошибок.

Разберем подробнее значимость и особенности расчетов ключевых параметров односкатной крыши.

Для вычисления длины ската придется вспомнить известную теорему Пифагора, которая гласит, что сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.

Первым катетом будет дистанция по вертикали от верха конька до низа свеса карниза, вторым – горизонталь от края свеса карниза до перпендикулярной линии к коньку. Гипотенузой будет длина ската. Для окончательного результата остается извлечь из полученного числа квадратный корень.

Ширина кровли напрямую зависит от расстояния между стенами, размеров постройки:

При показателе в 4,5 м хватит 2 брусков мауэрлата, зафиксированных на стенах. Плюс стропильные ноги, что опираются на мауэрлат.
При ширине 4,5-6 м потребуется усиление лежнем, подстропильной ногой.
Ширина крыши свыше 6 м подразумевает обустройство сложной стропильной системы, желательно еще с дополнительной несущей стеной, куда будут опираться стойки.
Если задействованы балки свыше 8 м, то рекомендуется выполнить их сращивание. На стыках потребуется усиление монтажными пластинами либо кусками досок.

Вычислить длину кровли можно 3 способами:

Геометрический. В основе теорема Пифагора. Односкатная крыша по форме – прямоугольный треугольник. Гипотенузой считается длина стропильной ноги.
Тригонометрический. Здесь понадобится поставить готовые значения в формулы:
- Б=А*tgY, где Б – длина стропил от стены до конька, А – длина балок стропил, Y – угол наклона ската;
- X=A/sinY, где Х – длина стропильных балок, начиная от конька до края стены, что напротив.
Строительные калькуляторы. Работают в онлайн режиме. Разработаны в соответствии с действующими стандартами. Рекомендуется применять как дополнение как одному из вышеперечисленных способов.

При расчетах не нужно забывать про свес. Минимальный размер – 20 см. Но чтобы крыша смотрелась аккуратно и гармонично оптимальный вариант – 60 см.

Допустимый диапазон угла наклона крыши находится в пределах от 5 до 60 градусов. Точное значение зависит от климатических особенностей региона и вида кровельного материала.

Для большинства регионов России оптимальным считается показатель 20-30 градусов. В регионах с большим постоянным снежным покровом рекомендуется делать наклон ската под углом от 45 градусов.

Чем выше будет угол наклона ската, тем больше выйдет расход кровельного материала. Предел наклона крыши (минимальный, максимальный) из разных материалов существенно отличается:

металлочерепица – 20-30 градусов;
профнастил – 8-20 градусов;
шифер – 20-50 градусов;
фальцевая кровля – 18-30 градусов;
рубероид – 5-10 градусов;
мягкая кровля – 5-20 градусов.

Как рассчитать нагрузку разного типа?

Кровельная нагрузка делится на 2 типа:

Постоянная. Такой нагрузкой считается вес стропильной системы, кровельного материала, слоя тепло и гидроизоляции, всех элементов кровли. Сюда же относят вес дымоходной трубы, спутниковых антенн для телевизора, обшивка чердака (если таковой имеется).
Чтобы рассчитать постоянную нагрузку на крышу, нужно просуммировать вес всех выше перечисленных элементов.
Временная. К временной нагрузке относят вес снежного покрова зимой, периодическое воздействие ветра.

Здесь порядок расчетов будет в разы сложнее предыдущего вида, поскольку придется учесть данные в конкретном регионе о силе, направлении ветра, возможный объем снега.

Причем во внимание следует брать не только средние данные, но и предельные шквальные погодные проявления.

Давление, которое снег будет оказывать на крышу, зависит от показателя наклона ската. Для Москвы и области снеговая нагрузка при угле наклона ската в 30 градусов будет около 130 кг на 1 кв. м.

В средней полосе России с небольшими периодическими снегопадами хватит уклона в 30-35 градусов. Своим ходом снег сможет сходить с односкатки уже под углом 15 градусов и выше. Верхним пределом наклона считается показатель в 60 градусов. Делать крышу круче не рекомендуется.

Для точного вычисления снеговой нагрузки используется формула:

S=Sg* µ

Sg – масса снега на 1 квадратный метр кровли, что выпадает в заданном регионе.
µ – коэффициент на поправку, учитывается угол наклона ската. Для крыш с показателем до 25 градусов составляет 1, свыше 25 градусов коэффициент будет 0,7.

Для расчета ветровой нагрузки на 1 квадратный метр понадобится формула:

W=Wo*k

Wo – сила ветра в определенном регионе согласно общепринятым нормативам.
k – коэффициент поправки, который учитывает рельеф региона, высоту над землей.

Чтобы получить общий показатель ветровой нагрузки, полученный результат умножают на площадь кровли.

Необходимо понимать, что при таких расчетах не берутся во внимание максимально возможные нагрузки, единичные шквальные случаи непогоды.

Поэтому опытные строители рекомендуют к полученному результату добавлять еще 20%.

Для местности с частыми сильными бурями делать слишком крутую или пологую крышу не стоит – ее может сорвать резкий порыв ветра. Плоскость ската необходимо направить в наветренную сторону.

Вычисления элементов кровли

Основные части любой крыши:

стропила;
обрешетка;
кровельный материал.

При вычислениях каждый из элементов требует особого внимания.

Для правильного выбора типа, размеров материала для стропил, соблюдения ключевых требований к креплению необходимо ознакомиться с ГОСТ 24454-80, другой нормативно-технической документацией.

Стропилами называют несущие элементы крыши, на которые приходится основная нагрузка. Важно правильно подобрать размеры, толщину материала, чтобы стропила не начали прогибаться либо деформироваться.

Стандартным вариантом считается сосновая обрезная доска размерами 50 на 150 мм. Эта порода древесины стоит дешево, мало впитывает влагу. Для монтажа нужно использовать только высушенный пиломатериал.

Влажные доски со временем начнут рассыхаться, их может повести из-за чего нарушиться геометрия всей кровельной конструкции.

Оптимальный шаг крепежа стропил составляет 60-70 см.

Рекомендуемые размеры стропил для разных кровельных материалов:

Рубероид. Брус сечением 40*40 мм. Крепится с небольшим шагом.
Шифер. Минимальное сечение бруса от 60*60 мм. Чем больший будет шаг крепежа, тем толще нужно брать брус.
Профлист. Подойдет брус сечением 40*40 мм. Шаг монтажа стропил от 1 до 1,5 м.
Металлочерепица. Под такой тяжелый материал нужно брать мощный брус размерами от 70*70 мм.

Для расчета длины стропил нужно сложить длину ската с длиной отвеса. Для надежности провести проверку полученных результатов, воспользовавшись одним из популярных онлайн-калькуляторов.

Точное количество планок для обрешетки зависит от вида кровельного материала. Шаг крепежа планок выбирается в соответствии с габаритами листов. Хорошей подсказкой в определении шага крепежа обрешетки для крыши станут нормы СНИП.

Под настил мягких кровельных материалов потребуется набивать сплошную обрешетку. Шаг между планками – 2-2,5 см. Чтобы рассчитать количество планок, нужно к ширине планки добавить 2 см зазора. Поделить длину крыши на полученное значение.
Для жестких кровельных материалов типа шифера, профнастила или металлочерепицы набивать сплошную обрешетку не нужно. Расстояние между планками может колебаться от 15 до 50 см в зависимости от типа.

Точные данные можно найти в нормативно-технической документации либо воспользоваться строительным онлайн-калькулятором, настроив его параметры на определенный тип кровельного материала.

Стандартной процедуры для расчета количества кровельного материала нет. Брать во внимание общую площадь крыши недостаточно. Помимо имеющейся площади важно учесть целый ряд факторов:

тип кровельного материала;
размер листа;
величина нахлеста (поперечного, продольного);
количество, размеры волны (если таковы имеются);
габариты свесов, козырьков.

Важно! При монтаже кровли полностью не используется вся площадь листа, а берется лишь полезная часть. Каждый вид материала имеет свое значение полезной площади.

Данные о полезной площади указываются производителем материала либо их можно найти в СНиП.

Для упрощения подсчетов стоит воспользоваться онлайн-калькулятором для односкатной крыши.

Средние цены на материалы

Чтобы примерно рассчитать расходы на обустройство односкатной кровли, нужно ориентироваться в ценах на строительные материалы.

Средние цены по России:

брус, доски естественной влажности – от 7000 до 8000 руб. за 1 кубометр;
брус, доски, пропитанные антисептиком – от 9000 до 10000 руб. за 1 кубометр;
брус, доски камерной сушки – от 11000 до 12000 руб. за 1 кубометр;
клееные срощенные стропила – от 34000 руб. за 1 кубометр;
металлочерепица – от 362 руб. за 1 кв. м;
серый шифер – от 200 руб. за лист, цветной шифер – от 280 руб. за лист;
гибкая черепица – от 360 руб. за 1 кв. м;
стандартный сланцевый ондулин – от 350 руб. за лист, красный, зеленый ондулин – от 420 руб. за лист;
композитная черепица – от 1008 руб. за лист;
рубероид обычный – от 250 руб. за рулон, самоклеящийся рубероид – от 500 руб. за рулон.

Стоимость монтажных работ обычно равна стоимости материала. В отдельных случаях монтажные бригады берут за свои услуги 50% от стоимости материала.

Видео по теме

Посмотрите обучающее видео, как рассчитать размеры кровли:

Заключение

Для точного расчета односкатной крыши важно учитывать множество факторов, начиная от климатических условий региона, заканчивая габаритами стропильной системы и кровельного материала. Брать в расчет нужно и постоянную, временную (ветровая, снеговая) нагрузку.

Для проверки полученных результатов либо в качестве основного инструмента для расчетов, рекомендуется использовать строительный онлайн-калькулятор. Пользователь просто вводит исходные данные и за секунды времени получает готовый результат.

Программа будет полезной как новичкам, так и опытным строителям.

Точные расчеты односкатной крыши — гарантия надежности конструкции