Этапы проектирования кровли: составление проекта, расчет крыши

Этапы проектирования кровли составление проекта, расчет крыши

Если вы на том этапе, когда мечта о новой крыше для дома уже переросла в стадию четкого намерения и планирования, пора подумать о проекте. Он должен быть разработан с учетом не только архитектурной эстетики, но и важных технических нюансов, которые затем повлияют на длительность и качество службы конструкции. Тема статьи – проектирование кровли: этапы работ по разработке, расчеты.

На чем должен основываться проект крыши

От заказчика требуется выбрать конфигурацию кровли и материал. Под конфигурацией имеется в виду тип крыши. Основные распространенные виды:

  • односкатные (в основном для гаражей, хозпостроек, пром-зданий);
  • классические двухскатные (самое простое для монтажа решение);
  • двухскатные мансардные (ломаные) – свесы делят на две плоскости с разным уклоном, чтобы увеличить мансардное помещение;
  • четырехскатные: шатровые (из 4 треугольников) и вальмовые (2 трапеции и 2 треугольника).

Далее задача специалиста дать компетентную консультацию, можно ли реализовать выбор заказчика технически и целесообразно ли. Учитывается прочность стен и фундамента здания – выдержат ли они давление. Выясняются планы относительно использования мансардного этажа.

Важным фактором являются климатические условия. В ветреных районах стоит задача уменьшить парусность и добавить устойчивости (4 ската, меньший уклон). В местности с обильными снегопадами не рекомендованы плоские крыши, нужен материал с хорошей водонепроницаемостью.

Этапы проектирования кровли

Когда обследованы исходные условия и проведены все замеры, выбраны конфигурация и материал, инженер приступает к проектированию кровельной системы. Проектные работы включают несколько этапов.

На чем должен основываться проект крыши

Подбор оптимального угла уклона крыши.

Здесь учитывается климат и суммарная прогнозируемая нагрузка на кровлю (включая ветер и залежалый снег). Сильные ветра – повод уменьшить наклон во избежание парусности и срыва крыши. Длительные снегопады, наоборот, требуют усилить уклон, так как снежные массы должны сходить с поверхности, чтобы влага не успевала просочиться внутрь.

Существенную роль при подборе оптимального уклона кровли играет вид покрытия. Минимальные и максимальные рекомендованные показатели:

  • натуральная черепица – от 25 до 50º;
  • металлочерепица – от 15 до 45 градусов;
  • профнастил – 8-15 градусов;
  • мягкая черепица – 6-15 º .

Дополнительно рекомендации по условиям укладки указываются в документации от производителя. Окончательное решение относительно наклона скатов специалист принимает индивидуально, беря в расчет все имеющиеся данные.

Составление эскиза

Общий эскиз, начерченный с учетом уже известных параметров здания, конфигурации и размеров кровли, даст заказчику представление о том, как будет выглядеть результат работы. Инженер же, составляя чертеж, детализирует объект, разрабатывает стропильную систему. Он может вовремя заметить те или иные нестыковки, при необходимости перепроверить замеры.

Сегодня существуют специальные программы, где можно составить строительную схему и даже создать 3Д модель будущего здания с уже накрытой крышей. Но начинается разработка все равно с карандаша и бумаги.

Расчеты

При проектировании кровли разрабатывается общая детальная схема, а также чертежи для отдельных конструкций и узлов. Для того, чтобы план был составлен правильно и абсолютно точно, выполняется много расчетов. Они делятся на два этапа.

  • Расчет несущей способности кровельной системы.

Необходимо посчитать суммарную нагрузку на каркас. Она выражается в кг/м2 и включает в себя такие компоненты:

  • вес всех материалов, укладываемых на квадратный метр кровли: паробарьера, утеплителя, гидроизоляции, обрешетки, кровельного покрытия;
  • снеговая нагрузка – есть таблица с максимальными показателями по климатическим поясам, нужно брать именно их;
  • ветровая нагрузка – тоже есть данные по максимальной силе ветра в каждом регионе.

Для показателя давления ветра инженеры всегда применяют поправочные коэффициенты на высоту сооружения и особенности его расположения (в открытой местности или в застройке).

  • Расчет стропильной системы.

Чтобы разработать полную схему стропильной системы и рассчитать материалы, нужно найти такие показатели:

  • общая площадь поверхности кровли (суммируются площади всех скатов);
  • длина стропильных ног (для двускатной кровли – только рядовых, для четырехскатной – также диагональных и нарожников);
  • шаг и сечение стропил.

Сечения пиломатериала обычно высчитываются специально только для стропильных ног. Остальные деревянные элементы кровельной системы либо должны иметь аналогичное стропилам сечение (по технологии), либо подбираются по строительным стандартам. Подбор по стандартам означает, что уже высчитана общая нагрузка на кровлю и есть знание, какое из шаблонных сечений подойдет под имеющиеся условия.

Чтобы рассчитать вышеперечисленные параметры, специалист должен иметь исходные данные. Однако некоторые из них тоже придется вычислять по формулам.

  • Точные размеры (длина и ширина) здания.
  • Высота конькового прогона. Ширину строения умножают на tg угла уклона, полученное число делят на 2.
  • Длина конькового прогона (зависит от длины дома и проекта).
  • Высота опорных стоек под конёк – нужна для расчета длины рядовых стропил.

Вычислить общую площадь кровли можно на основании готового проекта, так как размеры скатов будут зависеть как от параметров строения, так и от формы крыши (высоты, наклона). Нужно будет простым математическим методом посчитать площадь каждого ската (прямоугольников, треугольников или трапеций) и сложить все полученные числа. Получится примерная квадратура необходимых для строительства кровли изоляционных материалов.

Как спроектировать крышу без математических вычислений

Как спроектировать крышу без математических вычислений

Для расчета каждого параметра есть специальные формулы, в общем-то, несложные. Их можно найти в интернете, есть они и в нашей статье про стропильную систему вальмовой крыши. Однако в век технологий мало кто хочет возиться с тангенсами, а тем более далеко не все умеют делать грамотные чертежи. Поэтому программисты разработали продвинутые инструменты для инженеров-любителей.

Неплохими онлайн-проектировщиками, согласно отзывам пользователей, являются программы Автокад или Аркон. Чтобы нарисовать в них проект, нужно знать все размеры дома и выбрать нужную конструкцию крыши. Также некоторые используют MS Excel алгоритм, который гуляет в сети.

Все эти программы очень хороши для начинающих инженеров-строителей, чтобы погрузиться в процесс разработки, поэкспериментировать. Но онлайн-конструкторы точно не заменят профессионального проектировщика. Ведь цель – создать не просто красивую картинку, а капитальное, технически обоснованное проектное решение. Наша компания разрабатывает только такие решения, а еще успешно внедряет их в жизнь!